Practica no.4: Maquinado en Fresadora de Control Numérico utilizando la máquina HURON y/o MILITRONICS.

Transcripción

1 Practica no.4: Maquinado en Fresadora de Control Numérico utilizando la máquina HURON y/o MILITRONICS. Clase: Ingeniería de Manufactura Carreras: IMA-IME-IMT Profesor de la materia: Fecha y Hora de Grupo de Laboratorio: Matriculas: PRE-REPORTE: 1.- Defina los Códigos de programación más comúnmente utilizadas en Control Numérico, (Código G, Código M) y mencione ejemplos de cada uno respecto a su utilización en el lenguaje de programación. 2.- Mencione las principales ventajas de utilizar Control Numérico a diferencia de las Máquinas-Herramienta convencionales. 3.- Clasifique los tipos de máquinas de CNC en función del tipo de geometrías que pueden ser generados. OBJETIVO: El alumno será capaz de fabricar una pieza utilizando el Software de CAD/CAM disponible en el Centro de Manufactura del Tecnológico de Monterrey WORK NC. El dibujo de la pieza será efectuada por el alumno en un Software de Modelación en 3D. (Unigraphics, SOLID EDGE, CATIA, Inventor) o puede ser proporcionada por el instructor en caso de ser necesario. Finalmente se desarrollará una simulación utilizando un Software de Simulación (MasterCAM, NX, Work NC, CutViewer Mill) y el Código generado por el equipo de trabajo será efectuado en el Centro de Maquinado de Control Numérico para efectuar la fabricación de la pieza. NOTAS IMPORTANTE: Los alumnos dibujarán su pieza en función del material que estará disponible y que será proporcionado por el departamento de ingeniería mecánica, dicho material será un aluminio comercial y tendrá unas medidas de 3 pulgadas de Diámetro y 24 pulgadas de largo. Sí el alumno desea fabricar una pieza de medidas superiores será necesario que compre el material con su grupo de trabajo. Solamente se entregará un reporte de laboratorio por grupo de laboratorio.

2 Un representante del grupo debe revisar las dimensiones de las herramientas que tenemos disponibles (Longitud, Diámetro) pues al momento de realizar la simulación en el Software el alumno probablemente utilice una herramienta que no esta disponible en el Inventario y no podrá realizar exitosamente la fabricación de la pieza. Las Reglas de Seguridad vistas con anterioridad en la Practica no.2 de Torno continúan vigentes durante el desarrollo de la presente practica. FUNDAMENTOS DEL CONTROL NUMÉRICO: El control numérico, aplicado a máquinas-herramientas y otros equipos, es versátil en cuanto a que se puede utilizar para una amplia variedad de procesos y en componentes de características que varían considerablemente. Es flexible, porque mientras se puede emplear para altas cantidades de producción, es de gran valor en la producción de lotes pequeños y medianos de componentes, ya que casi se elimina la necesidad de montajes y accesorios que representan costos muy altos. La computadora es una herramienta poderosa en la preparación de programas para control numérico (CN), ya que estas son capaces de generar gráficas de la simulación efectuada en el programa, por tanto, resulta de gran valor para aprovechar todo el potencial de una máquina-herramienta. Estos controles reciben el nombre de CNC. La aplicación del CNC a una máquina-herramienta hace posible que las funciones usualmente realizadas por un operador en situaciones convencionales las realice el sistema de CNC. Estas funciones se pueden separar en dos grupos. 1.-Función primaria: Es el desplazamiento de los carros porta herramienta de la máquina para mantener una relación entre la herramienta de corte y la pieza de trabajo, que resultará en la forma geométrica deseada del componente al grado de precisión que se busca. 2.- Función secundaria: Las funciones de apoyo que son necesarias para la operación normal de la máquina. Ejemplos comunes de funciones secundarias son los siguientes: a) Husillo, arrancar/parar/reversa. b) Fluido de corte, encendido/apagado. c) Velocidad del Husillo seleccionada. d) Velocidad de avance deseada para carros. e) Dividir/girar mesa circular. f) Cambiar herramientas de corte. Las máquinas herramienta de control numérico cuentan con un panel de control. Este panel funciona como interfase entre la máquina y el usuario y a través de el se introduce el programa de control numérico. Este programa es un conjunto de instrucciones que son convertidas en órdenes (voltajes) que accionan mediante la tarjeta de control el movimiento de los carros. La secuencia del programa sigue una lógica que va de acuerdo a la herramienta de corte. El desplazamiento de la herramienta produce

3 superficies maquinadas. El conjunto de superficies constituye la pieza maquinada. El control del proceso de maquinado se representa gráficamente en el siguiente esquema: De las anteriores afirmaciones podemos concluir que el control numérico es un lenguaje de manufactura. La estructura del lenguaje y su semántica se han definido de acuerdo a la generación tradicional de superficies maquinadas utilizando máquinas convencionales. Lenguaje de programación Los pasos a seguir para la programación en control numérico son similares a aquellos establecidos en la manufactura. 1.- Entendimiento del dibujo de definición de pieza, el cual debe contener: - Información Dimensional - Tolerancias Dimensionales y de forma permitidas. - Acabado superficial de la pieza. - Material de la pieza. Lo anterior se representa más claramente en el esquema de la siguiente figura:

4 Del análisis de este dibujo el programados obtiene el conjunto de superficies que van a ser maquinadas, las dimensiones de la pieza en bruto y las herramientas de corte que van a utilizarse en el proceso. 2.- Una vez conocidos: El conjunto de superficies a maquinar en el proceso. Las herramientas de corte. Los parámetros de corte. Las dimensiones de la pieza en bruto. Las dimensiones y tolerancias de la pieza terminada, el programa de control numérico puede ser escrito. 3.- Una vez generado el programa de control numérico es necesario introducirlo a la memoria de la máquina. 4.- Cuando la introducción del programa ha terminado la manufactura de la pieza puede iniciarse. Las herramientas deben estar colocadas en sus posiciones. Antes de definir el cero de pieza se gira la herramienta para ver si esta correctamente instalado. Utilizando la función (M03S1000). Cuando la posición a la que la herramienta ha de desplazarse ha sido programada, el sistema de Control Numérico Computarizado mueve la herramienta a esta posición utilizando las coordenadas contenidas en los vocablos dimensionales del bloque. Para la máquina específica que estamos estudiando, se definen tres tipos diferentes de sistemas coordenados: El sistema coordenado de la máquina. El sistema coordenada de trabajo. El sistema coordenado de referencia. Sistema de coordenada máquina. El origen de este sistema se conoce como cero máquina. El sistema coordenado de la máquina se establece cuando se enciende ésta y la herramienta es llevada al punto de referencia. Sistema de coordenadas de Referencia Cuando la máquina es encendida la operación de llevar la máquina a su punto de referencia es la primera tarea que debe ejecutarse. Una vez que este punto es alcanzado el sistema de referencia de la máquina es establecido.

5 Sistema de Coordenadas de trabajo Establecemos nuestro sistema coordenado de trabajo utilizando la función G54 a partir del punto de referencia que vamos a definir. En la máquina Millitronics se define el cero de pieza en cada uno de los ejes (X, Y, Z) a partir de que la herramienta entre en contacto con la pieza en cada eje, dicha información se almacena en el sistema de coordenadas de Control Numérico. Finalmente, antes de empezar a trabajar en el maquinado se monta la pieza y se efectúa el siguiente procedimiento: a) Se coloca la pieza de trabajo sobre la mesa de la máquina y se sujeta utilizando cualesquiera de los dispositivos de sujeción conocidos. b) Se pone a girar la herramienta de trabajo utilizando el Modo MDI de programación. c) Se desplaza la herramienta de corte hasta que roce una de las superficies perpendiculares a uno de los ejes coordenados. En ese momento la posición del eje de la herramienta a lo largo del eje considerado queda establecido. d) Se extrae el programa generado en el Software Work NC y con la ayuda de un Diskette de 3 ½ se pasa la información al procesador del Control Numérico, se extrae el archivo del Disco como se muestra en la siguiente figura: e) Finalmente se comienza a efectuar el maquinado.

6 Ejemplos de piezas que pueden ser fabricadas en Control Numérico: Observaciones Conclusiones