Control Numérico

Máquinas Herramientas y de Control Numérico
IX Programación de Control Numérico en la Fresadora

Ing. L. Gerardo Villanueva G. 1
e-mail: gvillanu@uag.mx Universidad Autónoma de Guadalajara, A.C. © 2010


Objetivo:

Desarrollar programas en base a códigos G y M que permitan manipular los
movimientos de las herramientas de un equipo de Control Numérico.



¿Qué es el CNC?

C.N.C. (por sus siglas en Inglés, Computer Numerical Control) se refiere al control
numérico de máquinas, generalmente máquinas herramientas. Normalmente este tipo de
control se ejerce a través de un computador y la máquina está diseñada a fin de obedecer
las instrucciones de un programa dado.

Esto se ejerce a través del siguiente proceso:

- Dibujo de procesamiento
- Programación
- Interface
- Máquinas Herramientas C.N.C.



Comparación de utilización de máquinas convencionales y CNC

Máq. Hta. convencional Máq. Hta. Control Numérico
Un operario puede manejar una Un operario puede operar varias
sola máquina máquinas
Es necesario consultar No es necesario consultar plano,
constantemente el plano solo ocasionalmente
Se necesita una amplia experiencia No es necesario una amplia
experiencia
El operador tiene el control de prof. El programa tiene todo el control de
avance, rpm, etc. los parámetros de corte
Mecanizados imposibles de realizar Posibilidad de realizar
prácticamente cualquier
mecanizado


Comparación de utilización de máquinas convencionales y CNC



¿Cuándo emplear el C.N.C ?

La decisión sobre el cuándo es necesario utilizar M.H.C.N.? muchas veces se
resuelve en base a un análisis de producción y rentabilidad; sin embargo en nuestros
países subdesarrollados, muchas veces existe un factor inercial que impide a los
empresarios realizar el salto tecnológico en medida que estas personas se motiven a
acercarse a estas tecnologías, surgirán múltiples alternativas financieras y de producción
que contribuirán a mejorar el aspecto de rentabilidad de este tipo de inversión.



Dispositivos y sistemas de la MHCN:

Ejes de movimientos
Sistemas de transmisión
Sistemas de control de posición y desplazamientos
Cabezal
Sistemas de sujeción de las diferentes piezas
Cambiadores automáticos de herramientas
Ejes complementarios



Herramental:

Para Tornear Para Fresado Para Taladrar Varias



Herramental:

Video 1


VIII Programación de Control Numérico en el Torno

Condiciones de maquinado

Material de la pieza.- La dureza Brinell de un material nos sirve como guía de la
facilidad del maquinado.

Material de la herramienta.- Las velocidades de corte generalmente están dadas
para cortadores.

Tipo de operación (desbaste / acabado).- Los mejores acabados son obtenidos con
avances pequeños y altas velocidades de corte.

En general la velocidad de corte para acabado, la calculamos alrededor de un 20% mas
alta que la de corte de desbaste.

Vida del cortador.- Los cortes fuertes que acumulan calor rápidamente los tomaremos
con mas lentitud que los cortes ligeros. Uso de un refrigerante.




Tabla 1




Avance por filo.
Material a Velocidad de Corte (Vc)
(Fresa o Escareador)
maquinar (m / min.)
(Feed) [mm / filo)
Aluminio 70-100 0.05-0.1
Latón 50-70 0.05-0.1
Hierro fundido 25-40 0.025-0.05
Acero bajo carbono 30-40 0.025-0.05
Acrílico 20-30 0.035-0.075
Nylon 100-180 0.05-0.01
Tabla 2




Refrendado, torneado, rectificación
Desbastado Acabado Roscado
Material pies/min m/min pies/min m/min pies/min m/min
Acero de 90 27 100 30 35 11
máquina
Acero de 70 21 90 27 30 9
herramienta
Hierro fundido 60 18 80 24 25 8
Bronce 90 27 100 30 25 8
Aluminio 200 61 300 93 60 18
Tabla 3



Ejemplo:

Calcular el valor de S para operaciones de desbaste en una placa de aluminio
con un Escareador de diámetro de 3 mm.

Vc para aluminio y desbaste según tabla = 70

Vc = Pi * D * S / 1000
S = 1000 * Vc / ( Pi * D)
S= 1000 * 70 / (3.1416 * 3)
S= 7428 rev / min




SELECCIÓN DE LA VELOCIDAD DE AVANCE.

El avance lo expresamos en unidades de desplazamiento/revolución ó en unidades de
desplazamiento/unidades de tiempo (minuto).

En la mayoría de los casos, las velocidades de corte especificadas en las
tablas los reducimos por causa de los siguientes aspectos:
el filo de la herramienta, la sujeción de la herramienta, la rigidez del sujetador, la
profundidad de corte, el avance, el acabado, etc.




La expresión para calcular la velocidad de avance en el centro de maquinado es la
siguiente:

F= f * Z * S Donde:
f = Valor de tabla (Avance por diente)
Z= Número de dientes en la herramienta.
S= Velocidad de giro.

Las unidades en las que se debe de expresar la velocidad de avance son las
siguientes: Para el centro de maquinado mm/min
Para el torno mm/rev
Por esto en el torno la f =F




Ejemplo:
Calcular la velocidad de avance para un desbaste con un
Escareador de 4 dientes, en una placa de aluminio.

S = 1000 * Vc / ( Pi * D)
S = 1000 * 70 / (3.1416 * 3)
S = 7428 rev / min

f = 0.05 según tabla
F = (0.05 mm / diente ) * (4 dientes/rev) * (7428 rev/min)
F= 1486 mm/min



Disposición y estructura de los ejes en la MHCN:

La disposición de los carros móviles en las MHCN puede ser muy sofisticada, dando origen
a una gran variedad de diseños y modelos tanto en fresadoras como tornos.

Los fabricantes de MHCN construyen diferentes composiciones para poder cubrir las
necesidades de cada caso, siendo estas determinadas por el tipo de mecanizado a realizar.

3 ejes
Video 1
Video 2




Algunas fresadoras tienen cabezales que se pueden orientar o mesas giratorias
que se controlan independientemente, son ejes complementarios de rotación. Estos ejes
complementarios se denominan como A, B y C. Por la complejidad de ciertas piezas estas
fresadoras tienen más de tres ejes de movimiento:

- un cuarto eje para la orientación del cabezal
- un quinto eje de rotación de la mesa
- un sexto eje de aproximación de la herramienta
5 ejes

Video 1
Video 1



Sistemas de referencia:
En el sistema se pueden definir cuatro orígenes:

om: origen de medida, origen del sistema de coordenadas de la
máquina (X,Z) definido por el fabricante.
OP: origen pieza, punto que se fija para la programación de las
medidas de la pieza. Este punto puede ser elegido libremente por
el programador y su referencia con el origen de medida (om) se
fija mediante los códigos de origen ( G53 al G59).
OM: origen máquina, punto fijado por el fabricante sobre el cual se
realiza la sincronización del sistema. Al realizar la función
referencia máquina los carros se desplazan hasta hacer coincidir
los puntos OM y OH.
OH: origen herramienta, es un punto físico del porta herramientas
a partir del cual se miden las dimensiones de la herramienta
colocada en cada momento.




Consultar Animaciones:

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/2_mecanizado_fresadora/curso/marco142.ht
m

Realizar el Código CNC de la geometría expuesta.

Nota: los radios no señalados el alumno los asignara.


Créditos:

Ing. Luis Gerardo Villanueva Granados
Desarrollo

© Copyright. Todos los derechos reservados, Universidad Autónoma de Guadalajara, A.C. Prohibida su
reproducción total o parcial en cualquier medio sin autorización expresa del Titular del derecho.
México 2010



Bibliografía:
Imagen 1, 3 y 4. Tornos, Alecop, Obtenida de:
http://www.alecop.com/index.php?page=shop.product_details&flypage=flypage.tpl&product_id=59&category_id
=3&option=com_virtuemart&Itemid=2&lang=es
Imagen 2. Talleres Mecánicos Bardaji,S.A. Obtenida de:
http://www.google.com.mx/imgres?imgurl=http://www.grupbardaji.com/Image/piezas_torno_multihusillos030103
8.jpeg&imgrefurl=http://www.grupbardaji.com/es/pag15.html&h=285&w=322&sz=19&tbnid=dbNIfi2BCocbyM:&t
bnh=104&tbnw=118&prev=/images%3Fq%3Dpiezas%2Bde%2Btornos&hl=es&usg=__BidL_WAoScrWeVPE4P
40xkZxNhE=&ei=AKUATJbbCqHCMdrB7Ds&sa=X&oi=image_result&resnum=2&ct=image&ved=0CCIQ9QEw
AQ
Imagen 5. Taller: Mecánica: Partes de un torno, obtenida de: http://www.matriceriaonline.com/imgs/ESQUEMA-
DE-TORNO-PARALELO.jpg
Imagen 6. Producción mecanizada por CNC, Alecop, Obtenida de:
http://www.alecop.com/index.php?page=shop.product_details&flypage=flypage.tpl&product_id=59&category_id
=3&option=com_virtuemart&Itemid=2&lang=es
Imagen 7. s.r.
Imagen 8, cc, http://www.slideshare.net/nurrego/mquinas-cnc



Bibliografía:

Imagen 9. ISCAR Industry. http://www.iscar.com/Ecat/Application.asp?mapp=IS&GFSTYP=M&lang=EN
Imagen 10. Imagen 11. Imagen 12. Imagen 13. Imagen 14. Universidad Autónoma de Guadalajara

Tabla 1. Equipamiento didáctico, Alecop. Obtenida de:
http://www.alecop.com/index.php?option=com_virtuemart&page=shop.browse&category_id=3&Itemid=2&lang=
es
Tabla 2. Tabla 3. Universidad Autónoma de Guadalajara



Bibliografía:

Alecop, (2000), Manual: Programación de Torno Expert,:Alecop, Inc. s.r.

Tecnología Educativa, s.a. (s.f ). Sistema Modular de Enseñanza de Control Numérico Computarizado, Argentina,
TecnoEdu.com. http://www.tecnoedu.com/Denford/TornosCNC.php

© 2010 ISCAR LTD., Metalworking Tools (Iscar.com) All Rights Reserved. Iscar (2010).
http://www.iscar.com/Ecat/Application.asp?mapp=IS&GFSTYP=M&lang=EN


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