Control Numérico

CIM 2007
N° UNIDAD
1. Introducción a CIM
2. Código de Control Numérico (CNC)
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
CAD / CAM
Robótica
Control Automatizado de la calidad
Tecnología de grupo y proceso de fabricación
Gestión Integrada de la Producción
Redes Industriales
Modelo CIMUBB
Taller CIM. Proyecto final
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Tecnologías Automatizadas de Producción
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„
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)
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Historia del CNC
(1725)
Máquinas de tejer construidas en Inglaterra, controladas por
tarjetas perforadas.
(1863)
M. Forneaux. Primer piano que toco automáticamente.
(18701890)
Eli Whitney. Desarrollo de plantillas y dispositivos. “Sistema
norteamericano de manufactura de partes intercambiables”.
(1880)
Introducción de una variedad de herramientas para el
maquinado de metales. Comienzo del énfasis en la
producción a gran escala.
(1940)
Comienzo de la investigación y desarrollo del control
numérico. Comienzo de los experimentos de producción a
gran escala con control numérico.
(1955)
Las herramientas automatizadas comenzaron a aparecer en
las plantas de producción para la Fuerza Aérea de los
Estados Unidos.
(1956)
Hay concentración en la investigación y desarrollo del control
numérico.
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Historia del CNC
1.
2.
3.
(1960)
Hasta la
actualidad
4.
5.
6.
7.
Se crean varios nuevos sistemas de control numérico.
Se perfeccionaron las aplicaciones a la producción de una
gama más grande de procedimientos de maquinado de
metales.
Se idearon aplicaciones a otras actividades diferentes del
maquinado de metales.
Se utilizaron insumos computarizados de control numérico.
Se utilizaron documentos computarizados de planeación
gráficos por control numérico.
Se desarrollaron procedimientos computarizados de trazo
de curvas de nivel por control numérico, a bajo costo.
Se establecieron centros de maquinado para utilización
general.
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„
La forma de ingresar información a las
máquinas, era de las siguientes formas:
) Tarjetas perforadas
) Cintas magnéticas
) Cintas de papel perforado
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Ventajas
9 Permite una mejor planeación de las
operaciones
9 Se incrementa la flexibilidad de maquinado
9 Reducción en tiempo de programación
9 Mejor control del proceso y tiempos de
maquinado
9 Disminución en los costos por
herramientas
9 Se incrementa la Seguridad para el usuario
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Ventajas
9 Reducción del tiempo de flujo de material
9 Reducción del manejo de la pieza de
trabajo
9 Menos tiempos de procesos (25 a 44%
menos)
9 Aumento de productividad
9 Aumento en precisión
9 Menor inventario
9 Menor espacio físico
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Desventajas
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Mayor costo de inversión
Mayor mantención
Mayor entrenamiento del personal
...
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Control Numérico
Programa de Instrucciones
Unidad de
control
Máquina
Herramienta
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Programación Manual y automática
Diseño
Diseño
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Codificación
Manual
Modelo
digital
Codificación
automática
Software CAD/CAM:
•MasterCAM
•ProEngineering
•Medusa
Aplicación
Aplicación
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Flujo de Procesamiento de CNC
Dibujo
Selección de velocidades, avances
de herramientas, profundidad de
corte, etc.
Máquina
Programa CNC
Herramienta
Secuencia de Corte
Cálculo de
coordenadas
Verificar el programa en un
emulador o en la máquina
Modificaciones finales
Ejecución del Programa
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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
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Ejes Coordenados
(regla de la mano derecha)
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Sistema de Control de Movimientos
Corte Punto-a-Punto (de posicionamiento )
Y
Taladrados
Trayectoria
Origen Herramienta
X
Este sistema es utilizado para agujerear
y para fresar en una dirección.
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Sistema de Control de Movimientos
Contorneado (camino continuo )
Y
Hta.
Origen Herramienta
Trayectoria
Perfil
X
El sistema de contorno es usado en tornos,
fresadoras, rectificadoras y centros de mecanizado.
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Interpolación
Pto. B
c
Pto. B
30º
c
b
Pto. A 60º
a
Lineal
45º
Pto. A
b
45º
a
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).
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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
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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.)
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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;
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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
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Programación CN
Ejercicio
50
cim
90
15
Profundidad: 1 mm
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