Curso de CNC NIvel 1 Centro de Maquinado FIME PDF

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control numerico computarizado...

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Instructor. Ing. Raúl Gza. M.

Universidad Autónoma de Nuevo Leon

Curso de CNC Nivel 1 “Centro de Maquinado” Instructor. Ing. Raúl Gza. M. Operacion y Programacion de Centro de Maquinado Basado en Control Custom Fanuc

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Instructor. Ing. Raúl Gza. M.

Curso de CNC Nivel 1 , Programacion y Operacion de Centro de Maquinado Elaboro.- Ing. Raúl Garza Medina Fecha .- 01 de Octubre de 2014 Segunda Edicion 2014 Este Libro es material protegido ©2014 RGM Automation, Inc Mx. Todos los derechos reservados.Prohibida la reproduccion Total o parcial, por cualquier medio ó metodo sin previa autorizacion por escrita del editor. Copias extras disponibles en contacto [email protected] No de registro STPS GAMR770110 RKA-0006

Edicion Especial Publicada por ©2014 RGM Automation, Inc Mx. Diciembre 2014, Monterrey Nuevo Leon Mexico

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Instructor. Ing. Raúl Gza. M.

Curso de CNC Nivel 1 , Programacion y Operacion de Centro de Maquinado Tabla de Contenido 1.0.- Seguridad 1.1.-Introduccion 1.2.-Antes de Operar el Equipo 1.3.-Durante cambios de dispositivos de arrastre y herramientas de corte 1.4.-Durante la operación del equipo 2.0.-Reconociendo el Control 3.0.-Maquina en casa G28 (Machine Home) y Offset de trabajo 3.1.- Seleccion de cordenadas de Trabajo 4.0.- Compensacion del largo de Herramienta “G43” 4.1 Descompensacion del largo de la Herramienta “G40” 5.0.- Posicionamiento, Absoluto e Incremental 5.1.- Posicionamiento, Absoluto “G90” 5.2.- Posicionamiento, Incremental “G91” 5.3.-Ejercicio de Posicionamiento Absoluto”G90” e Incremental “G91” 6.0.-Definiciones y abreviaciones 7.0.-Funciones Preparatorias (Codigos “G” ) 8.0.-Funciones miselaneas (Codigos “M” ) 9.0.- Estructura y formato de un programa 9.1.-Formato y estructura de un Programa 9.2.-Funciones Preparatorias por Defaults 10.0.-Trayectoria lineales y circulares de herramienta (Interpolacion lineal y Circular) 10.1.-Comandos de interpolacion lineal (G00 y G01) 10.1.1.-Comando de Posicionamiento Rapido 10.1.2.-omando de Posicionamiento Programado 10.2.-Comandos de Intepolacion Circular (G02 y G03) 10.2.1.10.2.2.10.3.-Ejercicios

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Curso de CNC Nivel 1 , Programacion y Operacion de Centro de Maquinado Tabla de Contenido (Continuacion) 11.0.- Compensacion de Corte (G41, G42) 11.1.- Ejercicios 12.0Formulas, para Ciclos de Roscado y Boreado 12.1.-Formulas para Roscado Estandar y Milimetrico 12.2 Formulas para Barrenos/Machuelos y Roscas 12.3.-Formulas Velocidades y Avances 12.4.- Conversion Métrica de Pulgadas 12.5 Standard en Brocas de Centro de 60° y Angulo del Punto de Barreno (DPA) 13.0.- Ciclos fijos de Barrenado, Roscado, Boreado 13.1.-Ciclos Fijos 13.2.-Cancelacion de Ciclos Fijos 13.3.- Ciclos Fijos (G81) Barrenado continuo 13.4.- Ciclos Fijos (G82) Barrenado continuo temporizado 13.5.- Ciclos Fijos (G83) Barrenado continuo con Picoteo 13.7.- Ciclos Fijos (G74) Ciclo de Roscado Izquierdo con Machuelo 13.8.- Ciclos Fijos (G85) Ciclo de Boreado 13.9.- Ejercicio de Ciclos Fijos) 13.10.- Ciclos Fijos (G89) Ciclo de Boreado 13.11.- Ciclos Fijos (G76) Ciclo de Boreado Fino 14.0.- Comandos de Ciclos Looping (Matriz Rectangular) 15.0.- Patron de Barrenos 15.1.-(G70) Barrenos igualmente espaciados en un circulo 15.2.-(G71) Barrenos igualmente espaciados en un arco definido 15.3.-(G72) Barrenos igualmente espaciados en una linea a cualquier angulo

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1.- SEGURIDAD 1.1.- Introducción En este capitulo nos enfocaremos a la seguridad tanto de nuestra integridad física como las del equipo y las herramientas de corte, es importante reconocer que el estar al frente o a cargo de la operación de una maquina de CNC, requiere de ciertos conocimientos previos para evitar cualquier tipo de accidente que pudieran ser lamentables y difícil de remediarlos. La vida de todos nosotros sabemos que no tiene precio pero al estar operando en la maquina, las piezas que estamos maquinando pueden salir disparadas y dañar seriamente a nosotros o a nuestros demás compañeros que están a nuestro alrededor, todo esto también daña a la misma maquina, Dispositivos de arrastre y las herramientas de corte. Esto puede ocurrir por alguna mala operación que hayamos hecho del equipo, una herramienta mal puesta, un programa mal seleccionado, una mala compensación o un dispositivo de arrastre mal puesto. Los fabricantes siempre recomiendan leer todo el capitulo de seguridad que ellos anexan en sus manuales precisamente para evitar este tipo de problemas que estamos comentando y lo clasifican de la forma que a continuación describimos. 1.2.- Antes de operar el equipo En cuanto a seguridad personal y físico de la maquina CNC, es pertinente señalar, se adopten las precauciones siguientes. a) Al energizar la máquina asegúrese que no hay gente cerca de las partes móviles, de la máquina y que no hay obstáculos a los movimientos de la misma. b) Después de energizar la máquina verifique la presión de los manómetros y que los ventiladores funcionen correctamente. c) c) Si hay una falla de energía, inmediatamente coloque el interruptor principal en la posición de off. d) Nunca toque los interruptores con las manos mojadas. 1.3.- Durante cambios de dispositivos de arrastre y herramientas de corte a).- La maquina debe ser operada por una persona bien entrenada, pueden ocurrir lesiones si más de una persona esta manipulando el control de la maquina la otra puede estar cambiando piezas, herramientas. o dispositivos. Si es absolutamente necesario que dos personas operen la maquina todos los involucrados deben cooperar y comunicarse. b).- Siempre apague la maquina al cambiar dispositivos. Si al cambiar de dispositivo debe hacerse con la maquina encendida, coloque los interruptores del panel de control en posición mas baja para el avance y el rango de velocidad en neutral. 1.4.- Durante la operación del equipo a).- Nunca toque o este cerca de las unidades móviles, de la maquina mientras este trabajando. Pueden ocurrir lesiones serias ya que puede ser atrapado por las partes giratorias o entre las partes en movimiento. b).- Mantenga las puertas cerradas mientras que la maquina esta trabajando. El área dentro de las puertas contiene muchas fuentes de peligro potencial (el husillo girando a gran velocidad, la torreta que se mueve en muchas direcciones, chorros de refrigerante y rebabas voladoras) c).- Nunca inicie la operación de la maquina si los dispositivos de seguridad no están en su lugar. Nota.- es importante mencionar que todas las maquinas herramientas que se compran llegan con un apartado exclusivo en cuanto a la seguridad personal y físico del equipo.

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2.0.-Posicion de las teclas en la unidad MDI (Unidad LCD/MDI Vertical)

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2.0.-Posicion de las teclas en la unidad MDI (Unidad LCD/MDI Vertical)

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2.0.-Teclas de Funcion

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3.0.-Maquina en casa G28 (Machine Home) y Offset de trabajo

El principio del termino, Maquina en Casa (Machine Home), es cuando todos los ejes de referencia de la maquina, retornan al punto cero de la misma, dependiendo de la marca, control, tamaño, tipo de maquina y cantidad de ejes, este punto es cuando todos sus limit switches, están activados, dependiendo de la marca, estos se identifican con algún indicador en el control de la misma. La maquina cuenta con uno solo origen en casa, y con 6 orígenes, predeterminados que serian G54 G55 G56 G57 G58 G59 Siendo estos lo mas comunes. En algunas maquinas además pueden tener de G110 a G129 (19 orígenes mas) y G154 P1 a G154 P99 (99 orígenes mas) ó G54.1 P1 a G54.1P99 dependiendo del control y la maquina.

Esto es crucial para la operación y funcionamiento correcto de la maquina CNC, en todos los programas, Fixtures, y Herramentales

3.1.-Seleccion de Cordenas de Trabajo , “Offset de Trabajo”

WORK OFFSETS BASADO DESDE LA MAQUINA EN CASA

X OFFSET G54 G55 G56 G57 G58 G59

-15.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

Y OFFSET -7.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

Z OFFSET 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

La relación que se tiene en la maquina en casa y los Offset de trabajo, seria la misma distancia que se tiene de la pieza a los mismos orígenes de trabajo, esto es, donde esta la maquina, y donde esta la pieza a trabajar.

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4.0.- Compensacion del largo de Herramienta “G43” G43 es el código ya establecido, para controlar el largo de la herramienta, este dato seria el primer paso para el Seta de nuestro montaje. La estructura del codigo seria G43 H01 Z1.0, donde la “H”seria el numero de la herramienta, (en este caso la herramienta No 1) y la Z, seria la distancia donde se necesita la herramienta con respecto al origen de trabajo.

4.1.- Des-Compensacion del largo de Herramienta “G40” En este caso, G40 es el código ya establecido, para cancelar y/o descompensar el largo de la herramienta, otro código que cancela las compensaciones de la herramienta, serian, G49,G28 M30. La estructura del codigo seria G40, solamente el codigo.

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5.0.- Posicionamiento, Absoluto e Incremental 5.1.- Posicionamiento Absoluto. (G90) El posicionamiento absoluto (G90) es aquel en el que las cordenadas, siempre van a estar en la misma posicion con respecto al origen del plano cartesiano, independientemente de cuantas veces estas se modifican ya sea por una instrucción o un cambio de comando.

G90 Posicionamiento Absoluto Movimientos de la maquina en un programa. Localización de 4 barrenos usando G90 (1) X1.000 Y1.000 (2) X9.000 Y1.000 (3) X9.000 Y9.000 (4) X1.000 Y9.000

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5.2.- Posicionamiento Incremental G91 El posicionamiento incremental (G91) es aquel en el que las coordenadas, siempre van a tener que cambiar su posición con respecto al origen del plano cartesiano, esto será, la ultima posición será el nuevo origen

G91 Posicionamiento Incremental Movimientos de la maquina en un programa. Localización de 4 barrenos usando G91 (1) X1.000 Y1.000 (2) X8.000 Y0.000 (3) X0.000 Y8.000 (4) X8.000 Y0.000

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Ejercicio No 1.- Ejercicio de Posicionamiento Absoluto e Incremental

Ejercicio No 1.- llenar en la tabla las cordenadas de cada una de los puntos solicitados en sistema absoluto G90 Punto # 1 = X__________ Y__________ Punto # 2= X__________ Y__________ Punto # 3= X__________ Y__________ Punto # 4= X__________ Y__________ Punto # 5= X__________ Y__________ Punto # 6= X__________ Y__________ Punto # 7= X__________ Y__________ Punto # 8= X__________ Y__________ Punto # 9= X__________ Y__________ Punto # 10 = X_________ _Y__________ Ejercicio No 2.- llenar en la tabla las cordenadas de cada una de los puntos solicitados en sistema Incremental G91 Desde el Punto # 10 al punto #11 Desde el Punto # 11 al punto #12 Desde el Punto # 12 al punto #13 Desde el Punto # 13 al punto #14 Desde el Punto # 14 al punto #15 Desde el Punto # 15 al punto #16 Desde el Punto # 16 al punto #17 Desde el Punto # 17 al punto #18 Desde el Punto # 18 al punto #19 Desde el Punto # 19 al origen

= = = = = = = = = =

X__________ Y__________ X__________ Y__________ X__________ Y__________ X__________ Y__________ X__________ Y__________ X__________ Y__________ X__________ Y__________ X__________ Y__________ X__________ Y__________ X__________ Y__________ 1/Oct/2014

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6.0.- Definiciones y Abreviaciones

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7.0.-Funciones Preparatorias (Codigos “G” ) Codigo G00 G01 G02 G03 G04 G17 G18 G19 G20 G21 G28 G40 G41 G42 G43 G54 G55 G56 G57 G58 G59 G73 G74 G76 G77 G80 G81 G82 G83 G84 G85 G86 G87 G88 G89 G90 G91 G94 G95 G98 G99

Grupo 01 01 01 01 00 02 02 02 06 06 00 07 07 07 08 12 12 12 12 12 12 09 09 09 09 09 09 09 09 09 09 09 09 09 09 03 03 05 05 10 10

Funcion Movimiento Rapido Interpolacion Lineal CW Interpolacion Circular a la Derecha CCW Interpoalcion Circular a la Izquierda Dwell “Temporizacion” Seleccion de plano de trabajo “X Y” Seleccion de plano de trabajo “Z X” Seleccion de plano de trabajo “Y Z” Seleccion de Programa Ingles “in” Inches Pulgadas Seleccion de Programa Metrico “mm” milimetros Punto de referencia de la maquina Maquina en Home Cancelacion de la compensacion de la Herramienta Compensacion del radio de la herramienta a la izquierda Compensacion del radio de la herramienta a la derecha Compensadion del largo de la Herramienta Seleccion de sistema de cordenadas de trabajo “Origen” Seleccion de sistema de cordenadas de trabajo “Origen” Seleccion de sistema de cordenadas de trabajo “Origen” Seleccion de sistema de cordenadas de trabajo “Origen” Seleccion de sistema de cordenadas de trabajo “Origen” Seleccion de sistema de cordenadas de trabajo “Origen” Ciclo fijo de taladrado por picoteo a alta velocidad Ciclo fijo de roscado Izquierdo Ciclo fijo de Boreado Fino Ciclo fijo de Boreado Inverso Cancelacion de ciclos fijos Ciclo Fijo de taladrado Ciclo Fijo Spot Drill (Cajeras) Ciclo fijo de taladrado por picoteo Ciclo fijo de roscado Ciclo fijo de Boreado Ciclo fijo de Boreado temporizado/Stop/Retractil Ciclo fijo de boreado manual/retractil Ciclo fijo de boreado/Temporizado Ciclo fijo de Boreado Posicionamiento Absoluto Posicionamiento Incremental Avance por Minuto Avance por Revolucion Retorno al punto incicial Retorno al plano “R” 1/Oct/2014

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8.0.-Funciones Miselaneas (Codigos “M” ) Codigo M00 M01 M03 M04 M05 M06 M08 M09 M19 M29 M30 M31 M32 M33 M39 M41 M42 M80 M81 M86 M88 M89 M97 M98 M99

Funcion Paro Obligatorio de Programa Paro Ocional del Programa Giro a favor de las manecillas del reloj (Husillo) Giro en contra de la manecillas del reloj (Husillo) Paro del Husillo Cambio de Herramienta Activacion de Refrigerante (externo) Desactivacion del Refrigerante (todos) Orientacion del Husillo (con respecto al cambiador de Herramienta) Sincronisacion del Husillo Fin de Programa Arranque de Chip Conveyor Salida Arranque de Chip Conveyor Reversa Paro de Chip Conveyor Rotacion de la torreta de herrameientas Cambio de engranaje (Husillo) bajas velocidades Cambio de engranaje (Husillo) altas velocidades Apertura de puerta automatica (Opcional) Cerrado de puera automatica (opcional) Tool Clamp Enciendido de refrigerante a travez del husillo Apagado de refrigerante a travez del husillo llamado de un sub-Programa Local Llamado de un Sub-Programa Retorno del Sub-Programa al Programa Original

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9.0.- Estructura y formato de un programa 9.1.-Formato y estructura de un Programa El formato del Programa, o estilo de programacion, es muy importante en el maquinado de CNC, este se puede hacer de varias maneras, solo es custion que el programador se familiarice con la maquina y las secuencas que mas se le acomodan a la pieza a maquinar. Linea de seguridad Se le llama a linea de seguridad, a la primer linea despues de los comentarios en el programa, que indican ciertas instrucciones , las cuales hecen que nos aseguremos de arrancar bien la maquina, sin colapsos y/o otras indicaciones que no queramos. Recomendamos las siguientes. Linea Poka-Yoke Se le llama linea poka-Yoke, es la primer linea despues de la linea de seguridad del programa, que manda la maquina a casa en el eje “Z” y despues den Eje “X”y “Y”, esto para evitar un colapso Linea de Seguridad G00 G17 G40 G49 G80 G90 G98; G00.-MovimientoRapido, G17.-Plano de Trabajo, G40.-Cancelacion de todos los compensadores de Herramienta, G49.-Cancelacion de compensador de altura, G80.-Cancelacion de Ciclos fijos enlatados, G90.Trabajar con Sistema de Cordenadas Absolutas, G98.-Retorno al punto inicial ) Linea Poka-Yoke G0 G91 G28 Z0.0; G0 G91 G28 X0.0 Y0.0; G00.-Mov. Rapido, G91.-Trabajar con sistema de cor. Incrementales, G28.-Ir a casa, en eje “Z”; G00.-Mov. Rapido, G91.-Trabajar con sistema de cor. Incrementales, G28.-Ir a casa, en eje “X” y “Y”; Solicitar Herramienta M6 TI , En cierto tipo de maquina, T1 M6 M6.-Cambio de herramienta, T1.-Solicitar herramienta No 1 Posicionarse en su origen G0 G90 G54 X____ Y____; G0.-Mov. Rapido, G90.-Trabajar en Sistema de Cordenadas Absolutas, G54.-Trabajar referaciado en el Origen ó plano de trabajo G54, “X”, “Y”.-Posicionarse en cordenadas con respecto a G54 en cordenada “X”, cordenada “Y”; Arrancar Spindle (Husillo) M03 S______ M03.-Giro de herramienta a favor de las manecillas del reloj, S.-a una velocidad de ______ Rpm

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Compensar herramienta y llegada de seguridad G43 H01 Z1.0 M08 G3.- Activar el compensador de alturas, H01.- Numero de Herramienta que se desea compensar(No 1) , Z.-Llegada a una “Z” de 1.0”, M08.-Activar Refrigerante ; Un ejemplo de las 7 lineas que conforman el programa G00 G17 G40 G49 G80 G90 G98; G00 G28 G91 Z0.0; G00 G28 G91 X0.0 Y0.0; T1 M6; G00 G90 G54 X0.0 Y0.0 S2500 M03; G43 H01 Z1.0 M8

9.2.-Funciones Preparatorias por Defaults Cada marca control diferente, tiene codigos activados por default, hay que validar esos datos con el fabricant y/o el manual de operados, pero enlistaremos las normalmente son las que aplican. G00 Movimeinto rapido G17 Seleccion de plano de trabajo en “X” “Y” G40 Cancelacion de Compensaciones de herramienta G54 Origen (cero de trabajo) G64 Cancelacion del paro exacto G80 Cancelacion de ciclos fijos (enlatados) G90 Trabajar en sistema de cordenadas absolutas G98 Retorno al punto incial

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10.0.-Trayectorias Lineales y Circulares de Herramienta (Interpolacion Lineal e Interpolacion Circular) 10.1Comandos de Movimiento Lineal (Interpolacion Lineal G00 y G01) 10.1.1Comando de Posicionamiento rapido G00 Movimiento de posicionamiento lineal a alta velocidad Codigos a utilizar G00 Movimiento rapido X Posicion cordenada “X” Y Posicion cordenada “Y” Z Posicion cordenada “Z” En la anterior figura, se muestra cual seria el movimiento que haria la maquina, posicionada en la cordenada X-3.0 Y -1.0 y posicion final a X2.25 Y0.85. Si trabajamos con Sistema de cordenadas absoluta, los comandos para llegar a el segundo punto seria G00 G90 X2.25 Y0.85 Si trabajamos con Sistema de cordenadas incremental, los comandos para llegar a el segundo punto seria G00 G91 X5.25 Y1.85

10.1.2Comando de Posicionamiento programado G01 Movimiento de posicionamiento lineal con Velocidad programada Codigos a utilizar F Velocidad de Avance de la herramienta X Posicion cordenada “X” Y Posicion cordenada “Y” Z Posicion cordenada “Z”

Si trabajamos con Sistema de cordenadas absoluta, los comandos para el recorido de la herramienta seria G10 G90 Y3.5 F10.0; X2.25; Si trabajamos con Sistema de cordenadas incremental, los comandos para el recorido de la herramienta seria G10 G90 Y3.75 F10.0; X2.5; 1/Oct/2014 18

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10.2.-Comandos de Intepolacion Circular (G02 y G03) G02 (Clockwise CW) Movimiento de interpolacion Circular a favor de las manecillas del leloj G03 (CounterClockWise CW) Movimiento de interpolacion Circular en contra de las manecillas del leloj Codigos a utilizar F Velocidad de Avance de la herramienta I Distancia en “X” del centro de la interpolacion al recorrido de la hta J D...