INSTITUTO TECNOLÓGICO DE TLÁHUACMANUFACTURA AVANZADA PRÁCTICA N° 3: MECANIZADO DE LAS PIEZAS DE AJEDREZ EN EL TORNO CNC CONCEPT TURN 250 Integrantes de Equipo: Gómez Escobar Jorge Arnulfo López Jiménez Violeta Martínez Martínez Luis Velázquez De La Rosa Iván Profesor: Ing. Carlos Alberto García Ortiz México, D.F., a 04 de Diciembre de 2013. TABLA DE CONTENIDO INTRODUCCIÓN .................................................................................................................... 5 OBJETIVO .............................................................................................................................. 5 EQUIPO.................................................................................................................................. 5 MARCO TEÓRICO ................................................................................................................. 7 DATOS DE LA HERRAMIENTA .......................................................................................... 7 PROGRAMACIÓN .............................................................................................................. 9 FUNCIONES G ................................................................................................................ 9 FUNCIONES M................................................................................................................ 9 CICLOS ......................................................................................................................... 10 MOVIMIENTOS DE TRABAJO.......................................................................................... 10 G0, G1 Interpolación lineal ............................................................................................ 10 G2, G3, CIP Interpolación circular ................................................................................. 10 Programación con punto inicial, punto final y radio del círculo .................................... 10 CYCLE 95 Ciclo de eliminación de material ................................................................... 11 CYCLE 93 Ciclo de ranurado ......................................................................................... 16 DIAGRAMA DEL ALFIL EN SOLIDWORKS ......................................................................... 18 CÓDIGO DEL PROGRAMA DEL ALFIL ............................................................................... 20 PROGRAMA PRINCIPAL ALFIL ....................................................................................... 20 SUBPROGRAMA ALFIL_CONT1...................................................................................... 21 SUBPROGRAMA ALFIL_CONT2...................................................................................... 21 ALFIL TERMINADO (FÍSICAMENTE) ................................................................................... 22 DIAGRAMA DEL PEÓN EN SOLIDWORKS ......................................................................... 23 CÓDIGO DEL PROGRAMA DEL PEÓN ............................................................................... 25 PROGRAMA PRINCIPAL PEON....................................................................................... 25 SUBPROGRAMA PEON_CONT1 ..................................................................................... 26 SUBPROGRAMA PEON_CONT2 ..................................................................................... 26 PEÓN TERMINADO (FÍSICAMENTE) .................................................................................. 27 DIAGRAMA DE LA REINA EN SOLIDWORKS ..................................................................... 28 CÓDIGO DEL PROGRAMA DE LA REINA ........................................................................... 30 PROGRAMA PRINCIPAL REINA ...................................................................................... 30 SUBPROGRAMA REINA_CONT1 .................................................................................... 31 SUBPROGRAMA REINA_CONT2 .................................................................................... 31 SUBPROGRAMA REINA_FRESADO ............................................................................... 32 DIAGRAMA DEL REY EN SOLIDWORKS ........................................................................... 33 CÓDIGO DEL PROGRAMA DEL REY ................................................................................. 35 PROGRAMA PRINCIPAL REY ......................................................................................... 35 SUBPROGRAMA REY_CONT1 ....................................................................................... 36 SUBPROGRAMA REY_CONT2 ....................................................................................... 36 DIAGRAMA DE LA TORRE EN SOLIDWORKS ................................................................... 37 CÓDIGO DEL PROGRAMA DE LA TORRE......................................................................... 39 PROGRAMA PRINCIPAL TORRE .................................................................................... 39 SUBPROGRAMA TORRE_CONT1 .................................................................................. 40 SUBPROGRAMA TORRE_CONT2 .................................................................................. 40 SUBPROGRAMA TORRE_FRESADO ............................................................................. 41 CONCLUSIÓN ..................................................................................................................... 43 FUENTES DE INFORMACIÓN ............................................................................................ 44 4 PRÁCTICA N° 3 reina. para proceder a su elaboración en la máquina herramienta CNC (torno).INTRODUCCIÓN En la presente práctica se explicará el mecanizado de las diferentes piezas que componen un ajedrez (salvo el caballo. torre. EQUIPO Torno CNC Concept TURN 250 de EMCO 5 PRÁCTICA N° 3 . También se expondrán los ciclos de programación de desbaste y acabado empleados así como el ciclo especial para ranurado que permitirá cortar la pieza a la medida exacta requerida. Se presenta la lista de comandos empleada tanto en el torneado como en el fresado (sencillo) de la reina y la torre. alfil y peón) y que pueden ser torneadas mediante la introducción de comandos que generen el contorno de la misma. ya que este requiere de una fresadora para poder realizarse) en aluminio con el torno CNC Concept TURN 250 de EMCO.5 m de aluminio las piezas que componen el juego de ajedrez (rey. OBJETIVO Mecanizar en una barra de 1 pulgada por 1. Además se anexan los planos de las piezas realizadas en SolidWorks. 6 PRÁCTICA N° 3 . 9). se pueden guardar los datos de longitud de la herramienta. R: radio de la cuchilla. Las correcciones de longitud se pueden medir semiautomáticamente. posición de la misma y radios de la herramienta. no el punto de referencia de montaje de la herramienta. Posición de la cuchilla (tipo de herramienta) 7 . Tipo de herramienta: posición de la cuchilla (1. Es importante medir la distancia desde la punta de la herramienta al punto de referencia de montaje de la herramienta. ¡Siempre se debe introducir la posición de la herramienta! Es necesario indicar el radio de la herramienta de corte ¡sólo cuando se use para esta herramienta una compensación del radio de la cuchilla! La medida de datos de la herramienta se produce para los Tipos 1-9 para: L1: en la dirección X absoluta desde el punto "N" en radio. L2: en la dirección Z absoluta desde el punto "N". Tipo de herramienta: herramienta taladradora (10). La medida de datos de la herramienta se produce para el Tipo 10 para: PRÁCTICA N° 3 L1: en la dirección Z absoluta desde el punto "N". En el llamado registro de datos de herramienta. la posición de la herramienta y el radio de la misma se deben introducir manualmente.MARCO TEÓRICO DATOS DE LA HERRAMIENTA Finalidad del cálculo de datos de herramienta: El control debe usar para el posicionamiento la punta de la herramienta o el centro de la herramienta. "N". Todas las herramientas usadas para mecanizar se deben medir. Para determinar el tipo de herramienta. PC TURN 50/55). Para máquinas con la herramienta bajo (delante de) el centro de torneado (ej. La detección de los datos de la herramienta se efectúa en el tipo 100 / 200 para: Figura 1 Obtención de medidas para los decalajes del torno para las herramientas 8 PRÁCTICA N° 3 . examine la herramienta como si estuviese sujeta a la máquina. se deben usar los valores entre paréntesis debido al cambio de la dirección +X. PROGRAMACIÓN FUNCIONES G FUNCIONES M 9 PRÁCTICA N° 3 . .. Programación con punto inicial..CICLOS MOVIMIENTOS DE TRABAJO G0. F. ej. mecanización de la pieza Formato G0 X… Z. CR=±… X. movimiento circular en los Para un movimiento circular. Z punto final E en coordenadas cartesianas CR=± radio del círculo Punto inicial PRÁCTICA N° 3 10 . G2. G1 Interpolación lineal G0: Desplazamiento con avance rápido.. G1: Desplazamiento con velocidad de avance programada F... G1 X… Z. punto final y radio del círculo G2/G3 X. el punto inicial y el Figura 2 Dirección de los comandos G2 y G3 de acuerdo al plano de trabajo final están en un mismo plano (nivel).. CIP Interpolación circular G2 a derechas G3 a izquierdas CIP a través de un punto intermedio (CIrcle through Points) Visualización del diferentes planos. ej. Z.. Para posicionamiento rápido... G3. Y.. Radio del círculo El radio del círculo está indicado por CR.profundización en rebajes avance para acabado variantes de mecanizado 1.FAL..12 Variant tiempo de espera para rotura de virutas mientras se desbasta PRÁCTICA N° 3 la trayectoria del desplazamiento después de cada pasada de desbaste será interrumpida para la rotura de viruta 11 . CR=+ ángulo menor o igual a 180° CR=. radio de la circunferencia que da lugar a la curva G2/G3 CYCLE 95 Ciclo de eliminación de material CYCLE95 (NPP.FF1. El signo indica si el arco de círculo es menor o mayor de 180°.FF2.DAM) NPP MID FALZ FALX FAL FF1 FF2 FF3 VARI DT DAM Función: nombre del subprograma Name Part Program máxima profundidad de penetración Maximum Infeed Depth sin signo tolerancia de acabado en Z Tolerancia de acabado Z sin signo tolerancia de acabado en X Tolerancia de acabado X sin signo tolerancia de acabado paralela al contorno Tolerancia de acabado sin signo avance para cortes de desbaste sin rebaje avance para desbaste . Con CR no se pueden programar círculos completos.FAX. Z.VARI. Punto final El punto final se programa con X.ángulo mayor de 180°..El punto inicial es la posición de la herramienta en el momento de la llamada a G2/G3. Figura 3 CR.FF3.FALZ.MID.DT. El contorno se puede desbastar. después. longitudinal o frontal. Secuencia de desbaste Desbaste sin rebaje (8) Desbaste del 1º rebaje (9) Desbaste del 2º rebaje (10) etc. Las pasadas de desbaste se realizan paralelas al eje hasta la tolerancia de acabado (1).El ciclo de eliminación de material procesa un contorno que se guarda en un subprograma. Esta secuencia se repite hasta que se alcanza la profundidad final (con la tolerancia de acabado) (5). Desbaste de los elementos del rebaje La penetración en el rebaje se produce paralelamente al contorno (6) con G1 y velocidad de avance FF2. Figura 5 Secuencia de rebajes con el cycle 95 12 PRÁCTICA N° 3 . Figura 4 Desbastes con el cycle 95 (curvas) Las profundidad de penetración se dividen uniformemente para que sean menores / iguales al parámetro MID programado. Mecanizado exterior: Antes de la llamada al ciclo. la herramienta debe estar dentro del menor diámetro del subprograma de contorno. acabar. hay una separación en X y Z del radio de la herramienta + 1 mm (3) y retroceso con G0 (4). Secuencia de mecanizado: Desbaste sin elementos de rebaje Las pasadas de desbaste se hacen con G1 y velocidad de avance FF1. El contorno se puede mecanizar exterior o interior. Mecanizado interior: Antes de la llamada al ciclo. o mecanizar completamente. paralelas al contorno (2). Las pasadas de desbaste paralelas al eje dentro del área del rebaje (7) se producen con G1 y velocidad de avance FF1. Después de cada pasada de desbaste. Posición de la herramienta antes del ciclo: La última posición antes de la llamada al ciclo. la herramienta debe estar fuera del diámetro mayor del subprograma de contorno. debe ser accedida con G40 (compensación del radio de la cuchilla off). No es útil programar 3 parámetros (los valores se sumarán).profundización en rebajes FF3 Acabado. Programa los valores de FALZ y FALX. FAL Tolerancia de acabado para desbaste FALZ Tolerancia de acabado en Z FALX Tolerancia de acabado en X FAL Tolerancia de acabado paralela al contorno. La profundidad total para el desbaste se dividirá uniformemente en varias penetraciones aisladas. viceversa. y 0 para FAL. G2. FALX. El retroceso se produce con G0. FF1. el desbaste se prosigue hasta finalizar el contorno.Acabado Se acercará al punto inicial del contorno según ambos ejes simultáneamente. ej. El acabado se produce a lo largo del contorno con G1. El nombre debe estar entre comillas. 13 . MID = 4 mm Se mecanizarán -> 5 penetraciones. G3 y con velocidad de avance FF3. Estas profundidades de penetración están divididas uniformemente hasta que son menores / iguales al parámetro MID programado. cada una de 3. FF2. Ejemplo: Profundidad total = 19 mm. NPP Este parámetro es el nombre del subprograma de contorno. MID Máxima profundidad de penetración para desbaste. Cuando no se programe tolerancia de acabado. "CONT1".8 mm FALZ. FF3 Velocidades de avance para las diferentes etapas del mecanizado: PRÁCTICA N° 3 FF1 Desbaste FF2 Desbaste . G18. El punto inicial del contorno es la primera posición programada en el subprograma de contorno. G41 y G42. y también los marcos. Subprograma de contorno: El contorno será introducido como secuencia de los comandos G1. 14 PRÁCTICA N° 3 . Los comandos G17.VARI VARI define la clase de mecanizado (desbaste. la dirección de mecanizado. G19. G2 y G3 en el subprograma de contorno. DT tiempo de espera DAM trayectoria de desplazamiento después de que se debe parar el movimiento Programar DAM=0 significa sin interrupción. (Longitudinal o frontal) y el lado de mecanizado (interior o exterior). no se ejecutará el tiempo de espera. El subprograma de contorno debe contener al menos 3 secuencias con movimientos en ambos ejes. completo). Figura 6 Selección del tipo de desbaste y acabado conforme al mecanizado a realizar y si es exterior o interior DT. no se permiten en el subprograma. DAM Estos parámetros interrumpen el movimiento paralelo al eje. acabado. para romper las virutas. Se permite programar chaflanes y radios. mientras se desbasta. No se admiten elementos rebaje paralelos a un eje. Arcos demasiado grandes también hacen que la máquina aborte. el mecanizado será abortado. Dichos contornos se mecanizarán con el ciclo de ranurado. se vigilará si es posible el mecanizado con la herramienta activa. no se produce la vigilancia. Cuando se introduce un ángulo libre en los datos de herramienta. Se debe acercar a la posición de la herramienta antes de la llamada al ciclo (3) con G40 y debe estar situada fuera del rectángulo que está formado por el primer y último puntos del contorno. Cuando el ángulo libre se introduce en los datos de herramienta con el valor 0. 15 PRÁCTICA N° 3 . Mientras se desbasta. sólo serán ejecutados los movimientos contenidos en el subprograma (sólo se mecanizará el contorno). (EMCO Industrial Training Systems. Durante el acabado también se ejecutarán las funciones varias contenidas en el subprograma. Cuando el mecanizado de lugar a una violación de contorno. 2002) Punto inicial: El punto inicial del mecanizado (1) será determinado automáticamente. Vigilancia del contorno: Se vigilarán los siguientes elementos Elementos rebaje no admitidos. Está situado fuera de los elementos de contorno más exteriores {tolerancia de acabado + 1 mm} (2). Ángulo libre de la herramienta. Programación circular de arcos con una amplitud de ángulo > 180°. CYCLE 93 Ciclo de ranurado 16 PRÁCTICA N° 3 . Figura 7 Ubicación de los comandos del Cycle 93 17 PRÁCTICA N° 3 . DIAGRAMA DEL ALFIL EN SOLIDWORKS 18 PRÁCTICA N° 3 . 19 PRÁCTICA N° 3 . 2. 4.NOTA: Los programas para torneado emplean 4 herramientas distintas: 1. Para el desbaste derecho. 3. CÓDIGO DEL PROGRAMA DEL ALFIL PROGRAMA PRINCIPAL ALFIL 20 PRÁCTICA N° 3 . únicamente se emplea en las diagonales del cuerpo de las piezas que son de forma cónica y topan contra un aro de mayor diámetro. se tiene uno para cuchilla neutra y otro para izquierda. Cortador Izquierdo (T12 D4) de giro en sentido antihorario Cortado derecho (T6 D1) de giro en sentido antihorario Cortador neutro (T2 D2) de giro en sentido horario Cuchillas de Tronzar (T7 D1/2) de giro en sentido horario Por esto en los subprogramas. SUBPROGRAMA ALFIL_CONT1 SUBPROGRAMA ALFIL_CONT2 21 PRÁCTICA N° 3 . ALFIL TERMINADO (FÍSICAMENTE) Figura 8 Alfil maquinado (img1) Figura 9 Alfil maquinado (img2) 22 PRÁCTICA N° 3 . DIAGRAMA DEL PEÓN EN SOLIDWORKS 23 PRÁCTICA N° 3 . 24 PRÁCTICA N° 3 . CÓDIGO DEL PROGRAMA DEL PEÓN PROGRAMA PRINCIPAL PEON 25 PRÁCTICA N° 3 . SUBPROGRAMA PEON_CONT1 SUBPROGRAMA PEON_CONT2 26 PRÁCTICA N° 3 . PEÓN TERMINADO (FÍSICAMENTE) Figura 10 Peón maquinado (img1) Figura 11 Peón maquinado (img2) 27 PRÁCTICA N° 3 . DIAGRAMA DE LA REINA EN SOLIDWORKS 28 PRÁCTICA N° 3 . 29 PRÁCTICA N° 3 . CÓDIGO DEL PROGRAMA DE LA REINA PROGRAMA PRINCIPAL REINA 30 PRÁCTICA N° 3 . SUBPROGRAMA REINA_CONT1 SUBPROGRAMA REINA_CONT2 31 PRÁCTICA N° 3 . SUBPROGRAMA REINA_FRESADO Figura 12 Fresado de la Reina 32 PRÁCTICA N° 3 . DIAGRAMA DEL REY EN SOLIDWORKS 33 PRÁCTICA N° 3 . 34 PRÁCTICA N° 3 . CÓDIGO DEL PROGRAMA DEL REY PROGRAMA PRINCIPAL REY 35 PRÁCTICA N° 3 . SUBPROGRAMA REY_CONT1 SUBPROGRAMA REY_CONT2 PRÁCTICA N° 3 36 . DIAGRAMA DE LA TORRE EN SOLIDWORKS 37 PRÁCTICA N° 3 . 38 PRÁCTICA N° 3 . CÓDIGO DEL PROGRAMA DE LA TORRE PROGRAMA PRINCIPAL TORRE 39 PRÁCTICA N° 3 . SUBPROGRAMA TORRE_CONT1 SUBPROGRAMA TORRE_CONT2 40 PRÁCTICA N° 3 . SUBPROGRAMA TORRE_FRESADO Figura 13 Fresado de la Torre 41 PRÁCTICA N° 3 . 42 PRÁCTICA N° 3 . realizar el decalaje de las herramientas a utilizar para que las medidas de la pieza a maquinar sean lo más precisas posibles. Aquí el chuck queda estático mientras la herramienta (fresas) son las que giran. Es preciso conocer como realizar los cambios de herramienta en el momento indicado para evitar dañar el material. es posible el diseño de piezas donde la base principal es hacer rotar el cilindro para moldearlo. nos permite hacer piezas que ya tienen medidas establecidas para piezas con diámetros como de 1 ¾”. También. 43 PRÁCTICA N° 3 . es necesario conocer y manejar los códigos para emplear herramientas de fresado sencillas para realizar las ranuras de la torre y la reina. como se verán las piezas a mecanizar. G2 y G3. G1. a piezas con medidas en barras de 1”. podemos apreciar por medio de una plataforma virtual. a los insertos y al torno en general. Con herramientas como SolidWorks. y el cabezal solo rota para moverse en diferentes grados. establecidos en el código. Un buen uso del código SCALE.CONCLUSIÓN Con base al manejo de los comando G0. Es necesario conocer el tipo de cortador a utilizar y la dirección en la que pegará en el material (en estos casos cortadores derecho e izquierdo con giro antihorario y un neutro con giro horario) También es de suma importancia. 44 PRÁCTICA N° 3 .H. Hallein-Taxach/Austria: EMCO Maier Ges. (2002). EMCO WinNC SINUMERIK 810D/840D Torneado.FUENTES DE INFORMACIÓN EMCO Industrial Training Systems.m.b.