Tecnologías Automatizadas de Producción

Transcripción

1 CIM 2007 N UNIDAD 1. Introducción a CIM 2. Código de Control Numérico (CNC) 3. CAD / CAM 4. Robótica 5. Control Automatizado de la calidad 6. Tecnología de grupo y proceso de fabricación 7. Gestión Integrada de la Producción 8. Redes Industriales 9. Modelo CIMUBB 10. Taller CIM. Proyecto final 1

2 Tecnologías Automatizadas de Producción Control numérico Control de procesos Sistemas de visión Robots Sistemas de recuperación y almacenamiento automático (ASRS) Vehículos guiados automáticamente (AGV) Sistemas de fabricación flexible (FMS) 2

3 Historia del CNC (1725) Máquinas de tejer construidas en Inglaterra, controladas por tarjetas perforadas. (1863) M. Forneaux. Primer piano que toco automáticamente. ( ) (1880) (1940) (1955) (1956) Eli Whitney. Desarrollo de plantillas y dispositivos. Sistema norteamericano de manufactura de partes intercambiables. Introducción de una variedad de herramientas para el maquinado de metales. Comienzo del énfasis en la producción a gran escala. Comienzo de la investigación y desarrollo del control numérico. Comienzo de los experimentos de producción a gran escala con control numérico. Las herramientas automatizadas comenzaron a aparecer en las plantas de producción para la Fuerza Aérea de los Estados Unidos. Hay concentración en la investigación y desarrollo del control numérico. 3

4 Historia del CNC (1960) Hasta la actualidad 1. Se crean varios nuevos sistemas de control numérico. 2. Se perfeccionaron las aplicaciones a la producción de una gama más grande de procedimientos de maquinado de metales. 3. Se idearon aplicaciones a otras actividades diferentes del maquinado de metales. 4. Se utilizaron insumos computarizados de control numérico. 5. Se utilizaron documentos computarizados de planeación gráficos por control numérico. 6. Se desarrollaron procedimientos computarizados de trazo de curvas de nivel por control numérico, a bajo costo. 7. Se establecieron centros de maquinado para utilización general. 4

5 La forma de ingresar información a las máquinas, era de las siguientes formas: Tarjetas perforadas Cintas magnéticas Cintas de papel perforado 5

6 Ventajas Permite una mejor planeación de las operaciones Se incrementa la flexibilidad de maquinado Reducción en tiempo de programación Mejor control del proceso y tiempos de maquinado Disminución en los costos por herramientas Se incrementa la Seguridad para el usuario 6

7 Ventajas Reducción del tiempo de flujo de material Reducción del manejo de la pieza de trabajo Menos tiempos de procesos (25 a 44% menos) Aumento de productividad Aumento en precisión Menor inventario Menor espacio físico 7

8 Desventajas Mayor costo de inversión Mayor mantención Mayor entrenamiento del personal... 8

9 Control Numérico Programa de Instrucciones Unidad de control Máquina Herramienta 9

10 Programación Manual y automática Diseño Codificación Manual Aplicación Diseño Modelo digital Codificación automática Aplicación Software CAD/CAM: MasterCAM ProEngineering Medusa 10

11 Flujo de Procesamiento de CNC Dibujo Máquina Selección de velocidades, avances de herramientas, profundidad de corte, etc. Programa CNC Herramienta Secuencia de Corte Verificar el programa en un emulador o en la máquina Cálculo de coordenadas Modificaciones finales Ejecución del Programa 11

12 Programación CNC Un Programa es una lista secuencial de instrucciones de maquinado que serán ejecutadas por la máquina de CNC. A las instrucciones se les conoce como CODIGO de CNC, las cuales deben contener toda la información requerida para lograr el maquinado de la pieza. Bloques (líneas) Comandos Código CNC Movimientos o Acciones 12

13 Ejes Coordenados (regla de la mano derecha) 13

14 Sistema de Control de Movimientos Y Corte Punto-a-Punto (de posicionamiento ) Origen Herramienta Trayectoria Taladrados Este sistema es utilizado para agujerear y para fresar en una dirección. 14 X

15 Sistema de Control de Movimientos Contorneado (camino continuo ) Y Hta. Origen Herramienta Trayectoria Perfil El sistema de contorno es usado en tornos, fresadoras, rectificadoras y centros de mecanizado. 15 X

16 Interpolación Pto. B Pto. B Pto. A c 60º a 30º b Pto. A 45º c a 45º b Lineal a= 0,58 b c: trayectoria de la Hta. a=b c: trayectoria de la Hta. La interpolación circular: coordenadas de los puntos finales coordenadas de los centros del círculo dirección de la herramienta a lo largo del arco. En la interpolación parabólica o cúbica: Aproximación por curvas usando ecuaciones matemáticas de alto grado. Este método es efectivo en máquinas de cinco ejes (robots industriales). 16

17 Programación CN Código G ISO 6983 (International Standarization Organization) EIA RS274 (Electronic Industries Association) Cada código: UNA LETRA/UN SIGNO/ CIFRAS Ej.: N 10 Gnn XnnYnn F200 G00: interpolación lineal rápida a la velocidad máxima G01: interpolación lineal a velocidad F G02: interpolación circular sentido horario G03: interpolación circular sentido antihorario Interp. Circular: G0N Xfinal Yfinal I J I: En X, distancia del punto inicial con respecto al centro del arco J: En Y, distancia del punto inicial con respecto al centro del arco 17

18 Aplicación CN: código G Programa N01 Mx G00 Xa Yb Zc Fx... NXXX Códigos G s Funciones de movimiento de la máquina (Movimientos rápidos, avances, avances radiales, pausas, ciclos) G00: interpolación lineal rápida G01: interpolación lineal a velocidad F G02: interpolación circular sentido horario G03: interpolación circular sentido antihorario Códigos M s Funciones misceláneas que se requieren para el maquinado de piezas, pero no son de movimiento de la máquina (Arranque y paro del husillo, cambio de herramienta, refrigerante, paro de programa, etc.) 18

19 Código Ejemplo Lineal: Las siguientes líneas ordenan a una fresadora de CNC que ejecute en la línea de código 100 un corte relativo al origen con un avance de 20 mm/min a lo largo del eje X 1.25 mm. y del eje Y 1.75 mm. N100 G01 X1.25 Y1.75 F20 Ejemplo cicular: N1 G00 X0 Y0 Z5; N2 G00 X40 Y10 Z0; N3 G01 Z-2 F100; N4 G02 X40 Y50 R20; N5 G01 Z0; N6 G00 X0 Y0 Z5; 19

20 Procedimientos de Programación Desarrollar un orden de operaciones. Planear las secuencias de principio a fin antes de escribir el programa Hacer los cálculos necesarios (coordenadas). Indicar las coordenadas en el dibujo o utilizar hojas de coordenadas Elegir la herramienta y velocidad de corte. Asegurarse de las herramientas que se encuentren disponibles 20

21 Programación CN Ejercicio 50 cim Profundidad: 1 mm 21