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E S P E UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS ___________________________________________ C A M I N O A L A E X C E L E N C I A

UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS ESPE-L SISTEMAS CAD CAM

ALUMNO: Juan Daniel Prado TEMA:

RECONOCIMIENTO DE PARTES, CARACTERISTICAS TECNICAS Y OPERACIÓN DE TORNO PARALELO CNC-GT40a CARRERA:

Ingeniería Electromecánica

DOCENTE:

Ing. Nathaly Rea

OCTUBRE 2018-FEBRERO 2018

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1. TEMA. Reconocimiento de partes, características técnicas y operación de torno paralelo CNC GT40a 2. OBJETIVOS. 2.1.General  Reconocer las partes principales, características técnicas, normas de seguridad y operar el torno paralelo CNC GT40a 2.2.Específicos.  Diferenciar un torno CNC de un torno convencional. 

Identificar los diferentes tipos herramientas de corte, sistema de sujeción de cuchillas y herramientas de sujeción de piezas existentes en el laboratorio.



Analizar las ventajas y desventajas de un torno CNC.

3. MARCO TEÓRICO. 3.1. Tornos CNC Un Torno CNC es una herramienta para mecanizado operada mediante el control numérico de un ordenador, el cual está incorporado dentro de él. Esto se explica mejor a través del significado de sus siglas CNC (control numérico computarizado) y este control numérico se basa en un sistema de lenguaje que se comunica a través de la emisión de ¨códigos G’’, que no es más que un sistema de comunicación Alfanumérico en este tipo de máquinas sofisticadas. Los tornos CNC son muy versátiles ya que realizan funciones de taladrado y giros. Estos últimos, revolucionaron el mercado porque han facilitado la realización de cortes horizontales, verticales, curvos, los cuales anteriormente tomaban muchas horas de realización para los torneros. (De máquinas y herramientas, 2011) 3.2. Tipos de tornos Existe una gran variedad de centros de mecanizado caracterizados por sus tamaños, tipos, funcionalidades y grados de automatización. Las potencias nominales llegan a los 75KW y las velocidades del husillo de las maquinas más comunes y usadas, son los que tienen límites de 4000 a 8000 RPM, aunque para algunas aplicaciones más especiales, pueden llegar a 75000 RPM.

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Entre los tipos de centros mecanizados podemos diferencias los de husillos verticales y los de husillos horizontales. (De máquinas y herramientas, 2011) 

Los centros de mecanizados con husillo vertical son más adecuados para realizar operados en superficies planas con cavidades hondas, un ejemplo es la fabricación de matrices, moldes o dados. Ya que en el maquinado vertical los empujes se dirigen hacia abajo, estas máquinas cuentan con una gran rigidez y producen piezas con buena precisión dimensional. En lo general estas máquinas son mucho menos costosas que las de husillo horizontal.



Los centros de mecanizados con husillo horizontal son recomendadas para su uso en piezas grandes y altas, que requieren maquinarse en varias partes de sus superficies. En algunos casos, la pieza que está siendo maquinada puede inclinarse con respecto a ejes diferentes para ocupar posiciones angulares diferentes. El Centro de torneado, es una categoría de máquina de husillo horizontal. Estos tornos que son controlados por computadoras, suelen tener más de solo un husillo horizontal y torretas equipadas con una gran variedad de herramientas de corte.

3.3. Ejes en tornos CNC La orientación de los ejes depende del tipo de máquina, y vienen impuestos por la "Regla de la mano derecha". (FAGOR)

Figura 1. Regla de la mano derecha. (FAGOR)

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3.4. ajuste de cero pieza Son las referencias que necesita la máquina para poder trabajar. 

Cero máquina (OM) Lo pone el fabricante y es el punto de origen de los ejes.



Cero pieza (OP) Lo pone el operario. Es el punto de origen de la pieza, a partir del cual se programan los movimientos. Se puede colocar en cualquier parte de la pieza.

Figura 2. Cero máquinas y cero piezas. (FAGOR)

3.5. características técnicas

Figura 3. Torno CNC GT40a (DESPIN, s.f.)

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ITEMS

DETALLE

Máximo volteo sobre bancada

400 mm

Máximo volteo sobre carro

200 mm

Distancia entre centros

1000 mm

Longitud máxima de torneado con torre de cambio de herramientas de 4 posiciones

Z = 850 mm

Longitud máxima de torneado con torre de cambio de herramientas de 6 posiciones

Z = 750 mm

Variador de velocidad

de 150 a 2400 rpm

Pasaje de barra

55 mm / 45 mm con plato h.

Velocidad máxima en ejes X y Z

X: 3,8 m/min y Z: 7,6 m/min

Máximo recorrido en ejes

X = 220 mm / Z = 1000 mm

Motor principal (potencia)

7,5 kw

Motores en los ejes X y Z

servo

Torre de cambio de herramientas automática

de 4 posiciones

Control numérico

GSK 980TDa

Resolución

milesimal

Peso

2150 Kg

Dimensiones generales

2262 x 1420 x 1845

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Tabla 1. Características del torno CNC GT40a (DESPIN, s.f.) 3.6. partes principales deltorno CNC. Bancada Sirve como soporte para las otras unidades del torno. En su parte superior lleva unas guías por las que se desplaza el cabezal móvil o contrapunto y el carro principal. Cabezal Fijo Contiene a los sistemas que dan el movimiento a la pieza de trabajo y las unidades de avance, gobernados mediante los servomotores. Además, sirve para soporte y rotación de la pieza de trabajo que se apoya en el husillo. Contrapunto Es el elemento que se utiliza para apoyar y colocar las piezas que se van a tornear entre puntos, así como otros elementos tales como porta-brocas o brocas para realizar operaciones de taladros en el centro de los ejes. El contrapunto puede moverse y fijarse en diversas posiciones a lo largo de la bancada. Sistema de Movimiento de la Herramienta Se encarga de controlar el movimiento de la herramienta de corte, tanto individualmente a lo largo de cada uno de los ejes del torno, como también simultáneamente a lo largo de los dos ejes, mediante señales enviadas desde el controlador o manualmente mediante el volante. Sobre él se encuentra la torreta portaherramientas. Torreta portaherramientas Contiene los portaherramientas y gira según comandos para seleccionar la herramienta deseada. El modelo GSK GT40a cuenta con una torreta con capacidad máxima para albergar 4 tipos de herramientas diferentes, girando ángulos múltiplos de 90° en sentido anti-horario. Mandril Es un plato giratorio con tres mordazas (para sujeción), en el cual se coloca la pieza a tornear. Aunque en este caso, este accesorio es de operación manual, sin embargo, el controlador tiene la capacidad de operarlo automáticamente. Compuerta

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Puerta de seguridad. Formada por una estructura metálica y un material polimérico transparente que permite observar desde afuera el trabajo de maquinado que se lleva a cabo en el torno. Esta puerta debe estar cerrada para evitar que se produzcan accidentes de trabajo en el proceso de maquinado. Controlador del torno CNC El torno viene integrado con un controlador GSK, modelo 980TD, para máquinas de torneado, fabricado por los mismos fabricantes del torno. (jjc3mecanizadonocturno.blogspot.com, s.f.) 3.7. Controlador GSK 980TD Mientras el torno constituye el cuerpo del sistema CNC, el controlador es el cerebro, su centro neurálgico. En el torno CNC las velocidades de alimentación, de rotación, movimientos de la herramienta en la dirección de los ejes X, Z y muchas otras tareas son programadas y controladas mediante el controlador, que constituye el componente principal de un sistema CNC.

Figura 4.Panel de control del torno CNC 3.8. Ventajas y desventajas de uso de torno CNC 3.8.1. Ventajas. 

Fácil manejo de códigos G



Mejor maquinado y acabado en las piezas



Versatilidad en el uso de herramientas



Tiempos cortos de producción



Fácil acceso de información para operarios

3.8.2. Desventajas.

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

Costo elevado de maquinaria



Costo elevado de herramientas



Mayor peligro de choques



Bloqueos por exceso de límites de la mesa de trabajo

4. MATERIALES Y EQUIPOS. 

Torno CNC GT40a



Equipo de protección personal



Herramientas de corte



Manual de operación



Barra de Duralon de 2” de diámetro

5. PROCEDIMIENTO. 5.1.Reconocimiento de partes En las figuras 5 y 6 se puede observar las partes de la maquina GT40a etiquetadas cada una de ellas.

Figura 5. Partes del torno cnc

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Figura 6. Partes del torno cnc

5.2.Normas de seguridad para utilizar torno CNC GT40a Una de las condiciones más importantes para iniciar cualquier operación en el torno CNC es tomar aspectos de precaución o normas de seguridad, a continuación se describen las principales normas: 

Utilizar todos los implementos de seguridad como lo son mandil, calzado adecuado, gafas de protección durante la operación del Torno GT40a.



Evite usar joyas (relojes, cadenas) al momento de operar el Torno GT40a.



Leer las informaciones de seguridad que posee la máquina.



No tocar la punta de la viruta o la cuchilla de la herramienta con las manos sin protección ya que podría causar cortes.



Cuando el equipo esté en funcionamiento, no ponga sus manos en los objetos en movimiento. Durante el funcionamiento automático, mantener la puerta de a máquina.



Usar el paro de emergencia, inmediatamente si ocurre un accidente.



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5.3. Identificación de herramientas de corte. 5.3.1. Porta-inserto con inserto V para mecanizado exterior (MVJNR2020K16)

Figura 7. Herramientas de corte - torno

M

Sujeción por cara superior y por el agujero

V

Plaquita tipo V (35o)

J

Tolerancia

N

Ángulo de incidencia 0o

R

Sentido herramienta a derecha

20

Altura del mango

20

Anchura del mango

K

125 mm longitud de herramienta

16

Tamaño de plaquita

5.3.2. Porta-inserto con inserto D para mecanizado exterior (MDJNR2020K1504)

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Figura 8. Herramientas de corte - Torno

M

Sujeción por cara superior y por el agujero

D

Plaquita tipo D

J

Tolerancia

N

Ángulo de incidencia 0o

R

Sentido herramienta a derecha

20

Altura del mango

20

Anchura del mango

K

125 mm longitud de herramienta

15

Tamaño plaquita – longitud arista de corte

04

Anchura de la plaquita (0.4 mm)

5.4. Operación de centro de mecanizado Una vez realizado el reconocimiento de la máquina, herramientas, y normas de seguridad, se procede a la operación de la máquina, el cual se describe a continuación: 5.4.1. Encendido de la maquina 1) Activar el interruptor de encendido principal en la posición ON

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Figura 7. Interruptor principal 2) Liberar el paro de emergencia

Figura 8. Botón paro de emergencia 3) Encender el controlador pulsando el botón verde con la nomenclatura NC ON

Figura 9. Pulsador NC ON 5.4.2. Precalentamiento de la maquina 1) En el controlador seleccionamos el modo MDI y pulsamos dos veces el botón PROGRAMA

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Figura 10. Pulsar MDI y PROGRAMA 2) Seleccionamos el sentido de rotación del plato y la velocidad de inicio, de preferencia iniciar con 500 RPM y aumentarlas hasta llegar a su máximo y pulsar START

Figura 11. Ingreso de comandos en el modo MDI 3) Detener el husillo e invertir el giro y repetir el mismo proceso 5.4.3. Cambio de herramienta 1) Verificamos si el portaherramientas no posee algún tipo de interferencia

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Figura 12. Verificación de portaherramientas. 2) En el panel del controlador seleccionamos MDI y PROGRAM y digitamos T0101 5.4.4. Obtención de cero pieza 1) Retirar el cabezal móvil a su extremo para dejar libre el recorrido del carro longitudinal 2) En el tablero de control presionar CERO MÁQUINA

Figura 13. Selección del eje 3) Seleccionar el eje Z en dirección flecha hacia la derecha (+) 4) Seleccionar el eje X en dirección (Abajo) (+) 5.4.5. Movimientos de carro 1) Para movimiento manual seleccionamos el botón RUEDA 2) Seleccionar el eje a desplazar 3) Seleccionamos la precisión y el modo MDI 4) Giramos la perilla o rueda en el controlador tomando en cuenta el sentido de avance de la mesa

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5) Para movimientos rápidos seleccionamos RAPIDO y utilizamos las flechas del cursor 5.4.6. Apagado de la maquina 1) Pulsar el PARO DE EMERGENCIA 2) Apagar el Control NC OFF 3) Apagar el interruptor principal 6. CONCLUSIONES.  Una maquina CNC tiene en rango máximo de recorrido en cada de sus ejes establecidos por el fabricante. Si el operador del CNC excede el rango de cada final ocurre un error conocida como sobre recorrido 

Para el correcto uso del torno CNC se debe seguir las indicaciones del manual, para evitar inconvenientes al momento de usarlo



Todas las operaciones que se pueden realizar en la maquina CNC, se la puede ejecutan de diferentes maneras ya que el panel de control posee diferentes modos de ejecución con el fin de facilitar el uso de la maquina CNC



Para cada operación que necesitemos realizar en el centro de mecanizado se debe ubicar correctamente la perilla del modo al que corresponda dicha operación.

7. RECOMENDACIONES.  Al momento de usar el modo de avance con rueda o movimiento rápido es necesario distinguir el sentido de avance de los mismos, ya que si llega al límite máximo de la mesa de trabajo tanto en el eje Z como en el eje X la maquina se bloqueara. 

En caso de que el torno CNC se bloquee se procederá a presionar RESET y las teclas verdes y amarillas sin nomenclaturas en el modo PROGRAMA, luego soltar RESET y mover el carro con las teclas del cursor en modo RAPIDO.



Cuando se cambie las herramientas de torneado, comprobar que no interfiera con la pieza de trabajo u otros componentes del torno.



Seguir el procedimiento correcto, adecuado y eficaz para el desarrollo de las futuras prácticas. La seguridad es el factor más importante para todo proceso.



Es necesario colocar la pieza lo más fija posible para evitar los pandeos.

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

Comprobar en la pantalla del panel de control las coordenadas antes de comprobar el cero pieza.



Usar las herramientas de corte adecuadas en un mecanizado para alargar la vida útil de la misma

8. BIBLIOGRAFÍA. De máquinas y herramientas. (27 de Enero de 2011). Obtenido de https://www.demaquinasyherramientas.com/maquinas/centro-mecanizado DESPIN. (s.f.). GSK. Obtenido de http://www.despinsa.com.ar/index.php?page=gt40a Facultad de Ingenieria Industrial. (s.f.). Fresado y Taladrado. (E. C. Ingenieria, Ed.) Obtenido de Curso de Procesos de Manufactura: http://www.escuelaing.edu.co/uploads/laboratorios/5128_taladro.pdf FAGOR. (s.f.). CNC 8040. Manual de aprendizaje. jjc3mecanizadonocturno.blogspot.com. (s.f. de s.f. de s.f.). Recuperado el 20 de Junio de 2017, de Tercero mecanizado: http://jjc3mecanizadonocturno.blogspot.com/p/velocidadde-corte.html Sandvik Coromant. (s.f.). Información general de aplicación. Obtenido de Fresado: http://www.sandvik.coromant.com/eses/knowledge/milling/application_overview/Pages/default.aspx...