FRESADORA DE CNC TRIAC FAPUC
Las máquinas de control numérico son máquinas automáticas de corte.
Si comparamos la estructura de una máquina de corte convencional y
una de control numérico, observaremos las siguientes diferencias:
El sistema de medición para el control de la distancia que debe viajar el
carro a lo largo de un eje consistía de una escala numérica. Esta escala
se encontraba grabada en un cilindro que al movimiento del eje giraba e
indicaba la distancia recorrida. La máxima precisión que podía lograrse
en un sistema de este tipo era de 0.01 mm.
En las máquinas de control numérico la escala se ha sustituido por un
sistema de medición lineal que se encuentra acoplado a las guías e
indica la distancia recorrida en forma ana!ógica (variación de voltaje)
basado en el principio de fotocelda. Esta celda recibe energía luminosa
de una fuente acoplada al sistema. La celda y fuente luminosa tienen
posiciones fijas y la guía se desplaza en forma conjunta con el carro. La
guía se compone de diferentes tonos de gris que ocasionan diferentes
niveles de voltaje en la salida de la celda lectora. Estos niveles de
voltaje se asocian a distancias mediante un sistema de Hardware y
Software acoplado a la máquina. La precisión que se logra en la
colocación usando esta tecnología es del orden de 0.001 mm.
Precisión: 0.001 mm
FIGURA 7.1 Precisión de una maquina de CNC.
El sistema de transmisión de las máquinas convencionales consistía del
accionamiento del tipo tornillo-tuerca. El juego que existía entre estos
elementos no permitía una colocación más precisa que la especificada
(0.01 mm).
El sistema de transmisión utilizado en las maquinas de control numérico
consiste de la transmisión del tipo de tornillo-tuerca de bolas. En este
mecanismo un conjunto de balines se introducen entre el tornillo y la
tuerca lo que resulta en una disminución del juego existente entre los
elementos mecánicos, lográndose una colocación más exacta, (del orden
de 0.001 mm).
Los motores en las máquinas tradicionales de corte eran motores de
corriente alterna trifásicos. Los motores utilizados en las máquinas
herramienta de control numérico son motores de corriente directa. Estos
motores son controlados por dispositivos electrónicos. En una máquina
tradicional el movimiento de los carros a lo largo de los ejes se realizaba
por manipulación de manivelas. El operador giraba la manivela y el
carro se desplazaba una distancia dada. Una escala asociada a la
manivela indicaba la distancia recorrida por el carro.
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 él se introduce el programa de control numérico.
Este programa es un conjunto de instrucciones que son convertidas en
órdenes (voltajes), y accionan mediante las tarjetas de control, el
movimiento de los carros. La secuencia del programa sigue una lógica
que va de acuerdo a la trayectoria de la herramienta de corte. Las
trayectorias de la herramienta están basadas en el análisis de
fabricación que se realiza antes de la generación del programa. El
desplazamiento de la herramienta produce superficies maquinadas. El
conjunto de superficies constituye la pieza maquinada.
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. La
semántica y estructura se encuentran establecidas en normas
internacionales.
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 la pieza, el cual debe
contener:
La información dimensional.
Las tolerancias dimensionales y de forma permitidas.
El acabado superficial de la pieza
El material de la pieza
Otros datos
Del análisis de este dibujo el programador 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 utilizase 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 'maquina. En este proceso se
utiliza el panel de control.
4.
Cuando la introducción del programa ha terminado la manufactura
de la pieza puede iniciarse. Las herramientas deben estar
colocadas en sus posiciones. El sistema de referencia utilizado en
la programación definido. Los compensadores de herramienta
introducidos en la memoria correspondiente de la máquina y el
refrigerante contenido en el depósito correspondiente.
SISTEMAS DE COORDENADAS EN CONTROL NUMÉRICO
Cuando la posición a la que la herramienta ha de desplazarse ha sido
programada, el sistema de Control Numérico Computarizado mueve la
herramienta a esa posición utilizando las coordenadas contenidas en los
vocablos dimensionales del bloque. Para la máquina específica que
estamos estudiando, se definen tres diferentes tipos de sistemas
coordenados:
El sistema coordenado de la máquina.
El sistema coordenada de trabajo.
El sistema coordenado de referencia.
EL SISTEMA COORDENADO DE LA MÁQUINA
El origen de este sistema se conoce como cero máquina. Este punto es
definido por el fabricante de la máquina. El sistema coordenado de la
máquina se establece cuando se enciende ésta y la herramienta es
llevada al punto de referencia.
Una vez que el sistema de referencia de la máquina se ha establecido,
este no puede ser cambiado por definición de un sistema local o de
trabajo. La única posibilidad para que el sistema sea borrado es que la
máquina sea apagada.
EL PUNTO DE REFERENCIA
La posición de este punto generalmente coincide con las marcas de
colocación en las reglas de medición, debido a que estas marcas se
encuentran generalmente en los extremos de las reglas, el punto origen
del cero máquina se define en los extremos de la carrera de la máquina.
Cuando la máquina es encendida la operación de llevar la maquina 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.
EL SISTEMA COORDENADO DE TRABAJO.
El sistema coordenado utilizado en el maquinado de la pieza se conoce
como sistema coordenado de trabajo. El origen de este sistema se
define en un punto de utilidad para la programación de la geometría de
la pieza. El sistema de trabajo coordenado puede ser establecido
utilizando cualesquiera de los dos métodos siguientes:
Utilizando la función G92.
Utilizando las funciones G54-G59.
ESTABLECIMIENTO DEL SISTEMA COORDENADO DE TRABAJO
UTILIZANDO LA FUNCIÓN G92.
En este caso, en el mismo bloque donde se programa la función G92 se
introducen las coordenadas del origen del trabajo. Por ejemplo:
G92 X90 Y78 Z-67
Las coordenadas especificadas en el anterior bloque localizan la posición
del origen del sistema coordenado respecto del cero máquina. Para
obtener las coordenadas del origen del sistema de referencia la
herramienta de corte podrá ser utilizada. Para explicar el procedimiento
que deberá seguirse se utilizan los siguientes pasos:
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. El valor
de la coordenada que se lee en el control numérico se le resta o se
le suma el radio de la herramienta, dependiendo de la dirección
del eje coordenado. En ese momento la posición del eje de la
herramienta a lo largo del eje considerado queda establecida. Esto
se debe a que el origen de cero dimensiones de la herramienta se
localiza en el punto de intersección del eje de rotación de la
herramienta y la base sobre el husillo de trabajo donde se apoya
la herramienta de corte.
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