INSTITUTO TECNOLGICO DE TLHUAC

MANUFACTURA AVANZADA

PRCTICA N 3: MECANIZADO DE LAS PIEZAS DE AJEDREZ EN EL TORNO CNC

CONCEPT TURN 250

Integrantes de Equipo:

Gmez Escobar Jorge Arnulfo

Lpez Jimnez Violeta

Martnez Martnez Luis

Velzquez De La Rosa Ivn

Profesor:

Ing. Carlos Alberto Garca Ortiz

Mxico, D.F., a 04 de Diciembre de 2013.

TABLA DE CONTENIDO

INTRODUCCIN .................................................................................................................... 5

OBJETIVO .............................................................................................................................. 5

EQUIPO.................................................................................................................................. 5

MARCO TERICO ................................................................................................................. 7

DATOS DE LA HERRAMIENTA .......................................................................................... 7

PROGRAMACIN .............................................................................................................. 9

FUNCIONES G ................................................................................................................ 9

FUNCIONES M................................................................................................................ 9

CICLOS ......................................................................................................................... 10

MOVIMIENTOS DE TRABAJO.......................................................................................... 10

G0, G1 Interpolacin lineal ............................................................................................ 10

G2, G3, CIP Interpolacin circular ................................................................................. 10

Programacin con punto inicial, punto final y radio del crculo .................................... 10

CYCLE 95 Ciclo de eliminacin de material ................................................................... 11

CYCLE 93 Ciclo de ranurado ......................................................................................... 16

DIAGRAMA DEL ALFIL EN SOLIDWORKS ......................................................................... 18

CDIGO DEL PROGRAMA DEL ALFIL ............................................................................... 20

PROGRAMA PRINCIPAL ALFIL ....................................................................................... 20

SUBPROGRAMA ALFIL_CONT1 ...................................................................................... 21

SUBPROGRAMA ALFIL_CONT2 ...................................................................................... 21

ALFIL TERMINADO (FSICAMENTE) ................................................................................... 22

DIAGRAMA DEL PEN EN SOLIDWORKS ......................................................................... 23

CDIGO DEL PROGRAMA DEL PEN ............................................................................... 25

PROGRAMA PRINCIPAL PEON ....................................................................................... 25

SUBPROGRAMA PEON_CONT1 ..................................................................................... 26

SUBPROGRAMA PEON_CONT2 ..................................................................................... 26

PEN TERMINADO (FSICAMENTE) .................................................................................. 27

DIAGRAMA DE LA REINA EN SOLIDWORKS ..................................................................... 28

CDIGO DEL PROGRAMA DE LA REINA ........................................................................... 30

PROGRAMA PRINCIPAL REINA ...................................................................................... 30

SUBPROGRAMA REINA_CONT1 .................................................................................... 31

SUBPROGRAMA REINA_CONT2 .................................................................................... 31

PR

C

TIC

A N

3

4

SUBPROGRAMA REINA_FRESADO ............................................................................... 32

DIAGRAMA DEL REY EN SOLIDWORKS ........................................................................... 33

CDIGO DEL PROGRAMA DEL REY ................................................................................. 35

PROGRAMA PRINCIPAL REY ......................................................................................... 35

SUBPROGRAMA REY_CONT1 ....................................................................................... 36

SUBPROGRAMA REY_CONT2 ....................................................................................... 36

DIAGRAMA DE LA TORRE EN SOLIDWORKS ................................................................... 37

CDIGO DEL PROGRAMA DE LA TORRE ......................................................................... 39

PROGRAMA PRINCIPAL TORRE .................................................................................... 39

SUBPROGRAMA TORRE_CONT1 .................................................................................. 40

SUBPROGRAMA TORRE_CONT2 .................................................................................. 40

SUBPROGRAMA TORRE_FRESADO ............................................................................. 41

CONCLUSIN ..................................................................................................................... 43

FUENTES DE INFORMACIN ............................................................................................ 44

PR

C

TIC

A N

3

5

INTRODUCCIN

En la presente prctica se explicar el mecanizado de las diferentes piezas que componen un ajedrez (salvo el caballo, ya que este requiere de una fresadora para poder realizarse) en aluminio con el torno CNC Concept TURN 250 de EMCO.

Tambin se expondrn los ciclos de programacin de desbaste y acabado empleados as como el ciclo especial para ranurado que permitir 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. Adems se anexan los planos de las piezas realizadas en SolidWorks.

OBJETIVO

Mecanizar en una barra de 1 pulgada por 1.5 m de aluminio las piezas que componen el juego de ajedrez (rey, reina, torre, alfil y pen) y que pueden ser torneadas mediante la introduccin de comandos que generen el contorno de la misma, para proceder a su elaboracin en la mquina herramienta CNC (torno).

EQUIPO

Torno CNC Concept TURN 250 de EMCO

PR

C

TIC

A N

3

6

PR

C

TIC

A N

3

7

MARCO TERICO

DATOS DE LA HERRAMIENTA

Finalidad del clculo de datos de herramienta: El control debe usar para el posicionamiento la punta de la herramienta o el centro de la herramienta, no el punto de referencia de montaje de la herramienta.

Todas las herramientas usadas para mecanizar se deben medir. Es importante medir la distancia desde la punta de la herramienta al punto de referencia de montaje de la herramienta, "N".

En el llamado registro de datos de herramienta, se pueden guardar los datos de longitud de la herramienta, posicin de la misma y radios de la herramienta.

Las correcciones de longitud se pueden medir semiautomticamente, la posicin de la herramienta y el radio de la misma se deben introducir manualmente. Siempre se debe

introducir la posicin de la herramienta! Es necesario indicar el radio de la herramienta de corte slo cuando se use para esta herramienta una compensacin del radio de la cuchilla!

La medida de datos de la herramienta se produce para los Tipos 1-9 para:

L1: en la direccin X absoluta desde el punto "N" en radio.

L2: en la direccin Z absoluta desde el punto "N".

R: radio de la cuchilla.

Tipo de herramienta: posicin de la cuchilla (1- 9).

La medida de datos de la herramienta se produce para el Tipo 10 para:

L1: en la direccin Z absoluta desde el punto "N".

Tipo de herramienta: herramienta taladradora (10).

Posicin de la cuchilla (tipo de herramienta)

PR

C

TIC

A N

3

8

Para determinar el tipo de herramienta, examine la herramienta como si estuviese sujeta a la mquina. Para mquinas con la herramienta bajo (delante de) el centro de torneado (ej. PC TURN 50/55), se deben usar los valores entre parntesis debido al cambio de la direccin +X.

La deteccin de los datos de la herramienta se efecta en el tipo 100 / 200 para:

Figura 1 Obtencin de medidas para los decalajes del torno para las herramientas

PR

C

TIC

A N

3

9

PROGRAMACIN

FUNCIONES G

FUNCIONES M

PR

C

TIC

A N

3

10

CICLOS

MOVIMIENTOS DE TRABAJO

G0, G1 Interpolacin lineal

G0: Desplazamiento con avance rpido, ej. Para posicionamiento rpido.

G1: Desplazamiento con velocidad de avance programada F, ej. mecanizacin de la pieza

Formato

G0 X Z...,

G1 X Z... F...

G2, G3, CIP Interpolacin circular

G2 a derechas

G3 a izquierdas

CIP a travs de un punto intermedio (CIrcle through Points)

Visualizacin del movimiento circular en los diferentes planos.

Para un movimiento circular, el punto inicial y el

final estn en un mismo plano (nivel).

Programacin con punto inicial, punto final y radio del crculo

G2/G3 X... Z... CR=

X, Y, Z punto final E en coordenadas cartesianas

CR= radio del crculo

Punto inicial

Figura 2 Direccin de los comandos G2 y G3 de acuerdo al plano de trabajo

PR

C

TIC

A N

3

11

El punto inicial es la posicin de la herramienta en el momento de la llamada a G2/G3.

Punto final

El punto final se programa con X, Z.

Radio del crculo

El radio del crculo est indicado por CR. El signo indica si el arco de crculo es menor o mayor de 180.

CR=+ ngulo menor o igual a 180

CR=- ngulo mayor de 180.

Con CR no se pueden programar crculos completos.

CYCLE 95 Ciclo de eliminacin de material

CYCLE95 (NPP,MID,FALZ,FAX,FAL,FF1,FF2,FF3,VARI,DT,DAM)

NPP nombre del subprograma Name Part Program

MID mxima profundidad de penetracin Maximum Infeed Depth sin signo

FALZ tolerancia de acabado en Z Tolerancia de acabado Z sin signo

FALX tolerancia de acabado en X Tolerancia de acabado X sin signo

FAL tolerancia de acabado paralela al contorno Tolerancia de acabado sin signo

FF1 avance para cortes de desbaste sin rebaje

FF2 avance para desbaste - profundizacin en rebajes

FF3 avance para acabado

VARI variantes de mecanizado 1...12 Variant

DT tiempo de espera para rotura de virutas mientras se desbasta

DAM la trayectoria del desplazamiento despus de cada pasada de desbaste ser interrumpida para la rotura de viruta

Funcin:

Figura 3 CR, radio de la circunferencia que da lugar a la curva G2/G3

PR

C

TIC

A N

3

12

El ciclo de eliminacin de material procesa un contorno que se guarda en un subprograma. El contorno se puede mecanizar exterior o interior, longitudinal o frontal. El contorno se puede desbastar, acabar, o mecanizar completamente.

Posicin de la herramienta antes del ciclo:

La ltima posicin antes de la llamada al ciclo, debe ser accedida con G40 (compensacin del radio de la cuchilla off).

Mecanizado exterior: Antes de la llamada al ciclo, la herramienta debe estar fuera del dimetro mayor del subprograma de contorno.

Mecanizado interior: Antes de la llamada al ciclo, la herramienta debe estar dentro del menor dimetro del subprograma de contorno.

Secuencia de mecanizado:

Desbaste sin elementos de rebaje

Las pasadas de desbaste se hacen con G1 y velocidad de avance FF1.

Las pasadas de desbaste se realizan paralelas al eje hasta la tolerancia de acabado (1), despus, paralelas al contorno (2).

Despus de cada pasada de desbaste, hay una separacin en X y Z del radio de la herramienta + 1 mm (3) y retroceso con G0 (4).

Esta secuencia se repite hasta que se

alcanza la profundidad final (con la tolerancia de acabado) (5).

Las profundidad de penetracin se dividen uniformemente para que sean menores / iguales al parmetro MID programado.

Desbaste de los elementos del rebaje

La penetracin en el rebaje se produce paralelamente al contorno (6) con G1 y velocidad de avance FF2.

Las pasadas de desbaste paralelas al eje dentro del rea del rebaje (7) se producen con G1 y velocidad de avance FF1.

Secuencia de desbaste

Desbaste sin rebaje (8)

Desbaste del 1 rebaje (9)

Desbaste del 2 rebaje (10) etc.

Figura 4 Desbastes con el cycle 95 (curvas)

Figura 5 Secuencia de rebajes con el cycle 95

PR

C

TIC

A N

3

13

Acabado

Se acercar al punto inicial del contorno segn ambos ejes simultneamente. El acabado se produce a lo largo del contorno con G1, G2, G3 y con velocidad de

avance FF3. El retroceso se produce con G0.

NPP

Este parmetro es el nombre del subprograma de contorno. El nombre debe estar entre comillas, ej. "CONT1".

MID

Mxima profundidad de penetracin para desbaste. La profundidad total para el desbaste se dividir uniformemente en varias penetraciones aisladas. Estas profundidades de penetracin estn divididas uniformemente hasta que son menores / iguales al parmetro MID programado.

Ejemplo:

Profundidad total = 19 mm, MID = 4 mm

Se mecanizarn -> 5 penetraciones, cada una de 3,8 mm

FALZ, 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.

No es til programar 3 parmetros (los valores se sumarn).

Programa los valores de FALZ y FALX, y 0 para FAL, viceversa.

Cuando no se programe tolerancia de acabado, el desbaste se prosigue hasta finalizar el contorno.

FF1, FF2, FF3

Velocidades de avance para las diferentes etapas del mecanizado:

FF1 Desbaste

FF2 Desbaste - profundizacin en rebajes

FF3 Acabado.

PR

C

TIC

A N

3

14

VARI

VARI define la clase de mecanizado (desbaste, acabado, completo), la direccin de mecanizado. (Longitudinal o frontal) y el lado de mecanizado (interior o exterior).

Figura 6 Seleccin del tipo de desbaste y acabado conforme al mecanizado a realizar y si es exterior o interior

DT, DAM

Estos parmetros interrumpen el movimiento paralelo al eje, mientras se desbasta, para romper las virutas.

DT tiempo de espera

DAM trayectoria de desplazamiento despus de que se debe parar el movimiento

Programar DAM=0 significa sin interrupcin, no se ejecutar el tiempo de espera.

Subprograma de contorno:

El contorno ser introducido como secuencia de los comandos G1, G2 y G3 en el subprograma de contorno. Se permite programar chaflanes y radios.

El subprograma de contorno debe contener al menos 3 secuencias con movimientos en ambos ejes.

El punto inicial del contorno es la primera posicin programada en el subprograma de contorno.

Los comandos G17, G18, G19, G41 y G42, y tambin los marcos, no se permiten en el subprograma.

PR

C

TIC

A N

3

15

Mientras se desbasta, slo sern ejecutados los movimientos contenidos en el subprograma (slo se mecanizar el contorno).

Durante el acabado tambin se ejecutarn las funciones varias contenidas en el subprograma.

Vigilancia del contorno:

Se vigilarn los siguientes elementos

Elementos rebaje no admitidos. No se admiten elementos rebaje paralelos a un eje. Dichos contornos se mecanizarn con el ciclo de ranurado.

ngulo libre de la herramienta. Cuando se introduce un ngulo libre en los datos de herramienta, se vigilar si es posible el mecanizado con la herramienta activa. Cuando el mecanizado de lugar a una violacin de contorno, el mecanizado ser abortado. Cuando el ngulo libre se introduce en los datos de herramienta con el valor 0, no se produce la vigilancia.

Programacin circular de arcos con una amplitud de ngulo > 180. Arcos demasiado grandes tambin hacen que la mquina aborte. (EMCO Industrial Training Systems, 2002)

Punto inicial:

El punto inicial del mecanizado (1) ser determinado automticamente. Est situado fuera de los elementos de contorno ms exteriores {tolerancia de acabado + 1 mm} (2).

Se debe acercar a la posicin de la herramienta antes de la llamada al ciclo (3) con G40 y debe estar situada fuera del rectngulo que est formado por el primer y ltimo puntos del contorno.

PR

C

TIC

A N

3

16

CYCLE 93 Ciclo de ranurado

PR

C

TIC

A N

3

17

Figura 7 Ubicacin de los comandos del Cycle 93

PR

C

TIC

A N

3

18

DIAGRAMA DEL ALFIL EN SOLIDWORKS

PR

C

TIC

A N

3

19

PR

C

TIC

A N

3

20

NOTA: Los programas para torneado emplean 4 herramientas distintas:

1. Cortador Izquierdo (T12 D4) de giro en sentido antihorario 2. Cortado derecho (T6 D1) de giro en sentido antihorario 3. Cortador neutro (T2 D2) de giro en sentido horario 4. Cuchillas de Tronzar (T7 D1/2) de giro en sentido horario

Por esto en los subprogramas, se tiene uno para cuchilla neutra y otro para izquierda. Para el desbaste derecho, nicamente se emplea en las diagonales del cuerpo de las piezas que son de forma cnica y topan contra un aro de mayor dimetro.

CDIGO DEL PROGRAMA DEL ALFIL

PROGRAMA PRINCIPAL ALFIL

PR

C

TIC

A N

3

21

SUBPROGRAMA ALFIL_CONT1

SUBPROGRAMA ALFIL_CONT2

PR

C

TIC

A N

3

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ALFIL TERMINADO (FSICAMENTE)

Figura 8 Alfil maquinado (img1)

Figura 9 Alfil maquinado (img2)

PR

C

TIC

A N

3

23

DIAGRAMA DEL PEN EN SOLIDWORKS

PR

C

TIC

A N

3

24

PR

C

TIC

A N

3

25

CDIGO DEL PROGRAMA DEL PEN

PROGRAMA PRINCIPAL PEON

PR

C

TIC

A N

3

26

SUBPROGRAMA PEON_CONT1

SUBPROGRAMA PEON_CONT2

PR

C

TIC

A N

3

27

PEN TERMINADO (FSICAMENTE)

Figura 10 Pen maquinado (img1)

Figura 11 Pen maquinado (img2)

PR

C

TIC

A N

3

28

DIAGRAMA DE LA REINA EN SOLIDWORKS

PR

C

TIC

A N

3

29

PR

C

TIC

A N

3

30

CDIGO DEL PROGRAMA DE LA REINA

PROGRAMA PRINCIPAL REINA

PR

C

TIC

A N

3

31

SUBPROGRAMA REINA_CONT1

SUBPROGRAMA REINA_CONT2

PR

C

TIC

A N

3

32

SUBPROGRAMA REINA_FRESADO

Figura 12 Fresado de la Reina

PR

C

TIC

A N

3

33

DIAGRAMA DEL REY EN SOLIDWORKS

PR

C

TIC

A N

3

34

PR

C

TIC

A N

3

35

CDIGO DEL PROGRAMA DEL REY

PROGRAMA PRINCIPAL REY

PR

C

TIC

A N

3

36

SUBPROGRAMA REY_CONT1

SUBPROGRAMA REY_CONT2

PR

C

TIC

A N

3

37

DIAGRAMA DE LA TORRE EN SOLIDWORKS

PR

C

TIC

A N

3

38

PR

C

TIC

A N

3

39

CDIGO DEL PROGRAMA DE LA TORRE

PROGRAMA PRINCIPAL TORRE

PR

C

TIC

A N

3

40

SUBPROGRAMA TORRE_CONT1

SUBPROGRAMA TORRE_CONT2

PR

C

TIC

A N

3

41

SUBPROGRAMA TORRE_FRESADO

Figura 13 Fresado de la Torre

PR

C

TIC

A N

3

42

PR

C

TIC

A N

3

43

CONCLUSIN

Con base al manejo de los comando G0, G1, G2 y G3, es posible el diseo de piezas donde la base principal es hacer rotar el cilindro para moldearlo.

Es necesario conocer el tipo de cortador a utilizar y la direccin en la que pegar en el material (en estos casos cortadores derecho e izquierdo con giro antihorario y un neutro con giro horario)

Tambin es de suma importancia, realizar el decalaje de las herramientas a utilizar para que las medidas de la pieza a maquinar sean lo ms precisas posibles.

Con herramientas como SolidWorks, podemos apreciar por medio de una plataforma virtual, como se vern las piezas a mecanizar.

Es preciso conocer como realizar los cambios de herramienta en el momento indicado para evitar daar el material, a los insertos y al torno en general.

Un buen uso del cdigo SCALE, nos permite hacer piezas que ya tienen medidas establecidas para piezas con dimetros como de 1 , a piezas con medidas en barras de 1.

Tambin, es necesario conocer y manejar los cdigos para emplear herramientas de fresado sencillas para realizar las ranuras de la torre y la reina. Aqu el chuck queda esttico mientras la herramienta (fresas) son las que giran, y el cabezal solo rota para moverse en diferentes grados, establecidos en el cdigo.

PR

C

TIC

A N

3

44

FUENTES DE INFORMACIN

EMCO Industrial Training Systems. (2002). EMCO WinNC SINUMERIK 810D/840D Torneado. Hallein-Taxach/Austria: EMCO Maier Ges.m.b.H.

INTRODUCCINOBJETIVOEQUIPOMARCO TERICODATOS DE LA HERRAMIENTAPROGRAMACINFUNCIONES GFUNCIONES MCICLOS

MOVIMIENTOS DE TRABAJOG0, G1 Interpolacin linealG2, G3, CIP Interpolacin circularProgramacin con punto inicial, punto final y radio del crculo

CYCLE 95 Ciclo de eliminacin de materialCYCLE 93 Ciclo de ranurado

DIAGRAMA DEL ALFIL EN SOLIDWORKSCDIGO DEL PROGRAMA DEL ALFILPROGRAMA PRINCIPAL ALFIL/SUBPROGRAMA ALFIL_CONT1/SUBPROGRAMA ALFIL_CONT2

ALFIL TERMINADO (FSICAMENTE)/DIAGRAMA DEL PEN EN SOLIDWORKSCDIGO DEL PROGRAMA DEL PENPROGRAMA PRINCIPAL PEON/SUBPROGRAMA PEON_CONT1/SUBPROGRAMA PEON_CONT2

PEN TERMINADO (FSICAMENTE)/DIAGRAMA DE LA REINA EN SOLIDWORKSCDIGO DEL PROGRAMA DE LA REINAPROGRAMA PRINCIPAL REINA/SUBPROGRAMA REINA_CONT1/SUBPROGRAMA REINA_CONT2SUBPROGRAMA REINA_FRESADO

/DIAGRAMA DEL REY EN SOLIDWORKSCDIGO DEL PROGRAMA DEL REYPROGRAMA PRINCIPAL REY/SUBPROGRAMA REY_CONT1/SUBPROGRAMA REY_CONT2

/DIAGRAMA DE LA TORRE EN SOLIDWORKSCDIGO DEL PROGRAMA DE LA TORREPROGRAMA PRINCIPAL TORRE/SUBPROGRAMA TORRE_CONT1SUBPROGRAMA TORRE_CONT2SUBPROGRAMA TORRE_FRESADO

CONCLUSINFUENTES DE INFORMACIN