UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS - ESPE

EXTENSIN LATACUNGA

DEPARTAMENTO DE ELCTRICA Y ELECTRNICA

INGENIERA ELECTROMECNICA

SISTEMAS CAD-CAM

NIVEL: V

TITULO: PROGRAMACIN CON COMPENSACIN DE

HERRAMIENTA.

NOMBRE: Andrade Mantilla Antony Alexander

Garca Meythaler Nicols Augusto

Montero Mena Anbal Santiago

Pacheco Taco Diego Ernesto

DOCENTE: Ing. Fausto Acua

Latacunga Ecuador

Julio 2015

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I. TEMA:

Programacin con compensacin de herramienta.

II. OBJETIVOS

Compensar las herramientas de corte en altura y radio en forma manual.

Compensar las herramientas con sensores.

Fresar el trabajo encargado.

Comprobar las dimensiones finales con las del plano.

III. MATERIALES Y EQUIPOS

Centro de Mecanizado Vertical LEADWELLV30

Manual de operacin.

Trozo de aluminio de 200x200x50 mm

Fresa END MILL, HSS, de 1/8.

Broca de 12mm.

Tornillo de mquina o bridas escalonadas

Calibrador de laminas

Sensor de posicin de herramientas

Sensor de altura de herramientas

Planos de piezas e instrumentos de medicin.

IV. MARCO TERICO

COMPENSACIN EN CNC

Se refiere a valores numricos almacenados en el controlador de la CNC, el cual reposiciona

los componentes de la mquina. Las compensaciones se utilizan para contrarrestar las

variaciones en la geometra de la herramienta, el tamao de la pieza, el desgaste de la

herramienta, otros parmetros, que permiten la correcta operacin de la maquinaria al momento

de utilizarla.

COMPENSACIN DE LAS HERRAMIENTAS EN ALTURA

Cdigo G43

G43 altura de correctores compensacin negativa M Toma una direccin, por lo general H,

para llamar a la longitud de la herramienta compensar el valor del registro. El valor es negativo,

ya que se agregar a la posicin de lnea de ancho. G43 es la versin de uso comn (vs G44).

Cdigo G44

G44 altura de correctores compensacin positiva M Toma una direccin, por lo general H, para

llamar a la longitud de la herramienta compensar el valor del registro. El valor es positivo, ya

que se resta de la posicin de la lnea de calibre. G44 es la versin de poco uso (G43 vs).

G49 Cancelar compensacin de longitud de herramienta

G49 La compensacin de longitud de desplazamiento cancelar M Cancela G43 o G44

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COMPENSACIN DEL RADIO DE HERRAMIENTA

Para la medicin de herramientas, la placa de corte se mide solo en dos puntos (tangentes a los

ejes X y Z).

La medicin de herramienta slo describe, pues, una punta terica de la plaquita.

Este punto es desplazado en las trayectorias programadas de la pieza de trabajo.

Para los movimientos en las direcciones de los ejes (torneado longitudinal refrenteado), se

trabajan con los puntos tangenciales de la placa de corte.

Por consiguiente no se producen errores dimensionales en la pieza de trabajo.

Para movimientos simultneos ambas direcciones de ejes (conos, radios), la posicin del punto

terico de corte ya no coincide con el punto real de corte de la placa de herramienta.

En la pieza de trabajo se producen errores dimensionales.

Error mximo de contorno sin compensacin de radio de herramienta en movimientos de 45.

Radio de corte 0,4 mm 0,16 mm, distancia de trayectoria 0,24 mm en X y Z.

Si se utiliza la correccin del radio de herramienta, el control calcula y compensa

automticamente estos errores dimensionales.

G40 Cancelacin de Compensacin de Dimetro del Cortador

G40 se define generalmente en el bloque de retirada en relacin al punto de cambio de

herramienta.

G41 Compensacin hacia la izquierda del cortador

G41 Compensacin de radio de Herramienta a la izquierda.

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Si la herramienta (vista en la direccin de avance) est a la izquierda del material a mecanizar,

hay que programar G41.

No est permitido cambiar directamente entre G41 y G42 (primero cancelar con G40).

Es imprescindible definir el radio de corte R y la posicin de cuchilla T (tipo de herramienta).

Es necesaria la seleccin en relacin con G00 G01.

No es posible el cambio de correccin de herramienta en caso de compensacin de radio de

corte seleccionada.

G42 Compensacin hacia la derecha del cortador

G42 Compensacin de radio a la derecha.

Si la herramienta programada (vista en la direccin de avance) est a la derecha del contorno a

mecanizar, hay que programar G42

No est permitido cambiar directamente entre G41 y G42 (primero cancelar con G40).

Es imprescindible definir el radio de corte R y la posicin de cuchilla T (tipo de herramienta).

Es necesaria la seleccin en relacin con G00 G01.

No es posible el cambio de correccin de herramienta en caso de compensacin de radio de

corte seleccionada.

Condiciones a tener en cuenta en la compensacin del radio de la herramienta:

La entrada y la salida de compensacin slo pueden programarse en una lnea en la que

haya programada un movimiento lineal G00 o G01.

La compensacin de radio se realizar sobre el plano activo G17, G18 o G19.

La longitud de la lnea de entrada debe ser mayor que el radio de la herramienta.

No pueden programarse ms de tres bloques seguidos en los que no haya movimiento

en el plano en que se realiza la compensacin.

En resumen tendramos que:

G40: Anulacin de la compensacin de radio de herramienta

G41: Compensacin de radio de herramienta a izquierda.

G42: Compensacin de radio de herramienta a derecha.

MTODOS DE COMPENSACIN DE LONGITUD DE LA HERRAMIENTA.

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La compensacin de longitud sirve para compensar posibles diferencias de longitud entre la

herramienta programada y la que se va a utilizar.

Formas de compensacin:

1. Respecto a una herramienta.

2. Respecto a un punto fijo conocido.

El inicio de compensacin se programa con G43 y el final con G44.

La entrada de compensacin slo puede realizarse en una lnea con movimiento G0 o G1.

La compensacin se realiza en un plano perpendicular al plano activo.

Grfico de los dos mtodos mencionados anteriormente

SENSORES DE POSICIN Y ALTURA DE HERRAMIENTAS

Sensor de longitud de la herramienta

La opcin del sensor de longitud de la herramienta elimina la necesidad de configurar

manualmente la mquina cuando se determina en relacin de la altura de la punta de la

herramienta. Es muy til para las mquinas con herramientas mltiples, el sensor de longitud

de la herramienta proporciona un eficaz y preciso clculo de la altura de la herramienta.

Sondas de Medicin para Mquina-Herramienta m&h

Los sensores de activacin por contacto de m&h miden piezas de trabajo en mquinas de

fresado, centros de mecanizacin, tornos, mquinas de giro/fresado, mquinas de esmerilado,

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mquinas especiales y robots. Lograr que la calidad de la produccin sea constante tambin

requiere el uso de herramientas fiables y precisas. Un aspecto vital es la obtencin de datos

precisos sobre las herramientas. Los sensores de activacin por contacto m&h para medicin

de herramientas detectan la longitud y el radio de la herramienta directamente en la mquina.

Medicin de la pieza de trabajo

Tanto en las empresas pequeas como en los centros de produccin a mediana o gran escala,

no slo es necesario alinear las piezas, sino tambin examinar sus caractersticas geomtricas

cuando an est en la mquina. Los sensores de activacin por contacto facilitan el trabajo

diario, reducen el tiempo y los costes de fabricacin e incrementan las posibilidades de las

mquinas modernas.

Con los sensores de activacin por contacto m&h, es posible determinar y compensar

automticamente las posiciones de desvo angular de las piezas de trabajo. Gracias a ello, la

interminable tarea de ajuste paralelo axial de las piezas de trabajo ha pasado a la historia y la

precisin se ha incrementado.

El sensor de activacin por contacto palpa el borde de la pieza o dos calibres o cilindros y

detecta automticamente cualquier posible error de inclinacin de la pieza de trabajo. En

funcin de las especificaciones de la mquina, la pieza de trabajo puede ajustarse girando el

sistema de coordenadas del control o rotando una mesa giratoria, lo que reduce

considerablemente los tiempos de configuracin.

Las piezas de trabajo complejas a menudo requieren un ajuste especial en varios ejes. Usando

los algoritmos de mejor ajuste del software de inspeccin de formas 3D Form Inspect de

m&h, se modifican espacialmente los puntos cero del programa de mecanizado para que

coincidan de un modo ptimo con la posicin real y al ajuste de la pieza de trabajo.

Ventajas derivadas del ajuste de la pieza de trabajo:

Reduccin del tiempo dedicado a la configuracin

Aprovechamiento ptimo y sencillo de las posibilidades de la mquina

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Mayor precisin en la pieza de trabajo

Se evitan rechazos y reprocesados

Medicin de herramientas

Los datos sobre las herramientas se transfieren automticamente a la mesa de control de

herramientas. Las comprobaciones peridicas de la herramienta para detectar roturas o desgaste

proporcionan un nivel adicional de seguridad en la produccin. La herramienta de

configuracin Toolsetter de m&h se ocupar de esta tarea, ahorrando tiempo e incrementando

la rentabilidad.

La medicin de herramientas en la mquina proporciona datos sobre herramientas ms precisas

y actualizadas, ya que tiene en cuenta las fuerzas de fijacin del soporte de la herramienta y las

condiciones trmicas dentro de la mquina. Gracias a los ciclos de medicin de probada

eficacia en el interior del control o procedentes de m&h, la medicin resulta rpida y segura,

lo que ahorra tiempo de configuracin, reduce el tiempo que no se dedica a tareas de

mecanizado y proporciona una gran fiabilidad al proceso y al funcionamiento.

La medicin de herramientas en la mquina aporta considerables ventajas:

Medicin del dimetro exacto de la herramienta teniendo en cuenta las fuerzas

centrfugas

No se producen errores provocados por la introduccin manual de datos de la

herramienta

La medicin inmediata en el entorno de la mquina garantiza la mxima precisin

Se evitan las paradas de la produccin y los rechazos gracias a la comprobacin de

herramientas defectuosas

Es una solucin que ahorra tiempo y dinero

Permite la expansin lineal del eje de medicin

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Macros para compensacin G65

Macros

Las macros pueden estar compuestas de varias secuencias de programa de pieza y concluyen

con M99. En principio, las macros son subprogramas que pueden llamarse con

G65 Pxx o G66 Pxx en el programa de pieza.

Las macros que se llaman con G65 actan secuencia a secuencia. Las macros llamadas con

G68 actan modalmente y se vuelven a deseleccionar con G67.

Diferencias de los macros con los subprogramas

Con las macros (G65, G66) pueden indicarse parmetros que se podrn evaluar en ellas.

Por el contrario, en las llamadas a subprogramas (M98) no pueden indicarse parmetros.

Llamada simple (G65):

Formato

G65 P_ L_ ;

Indicando "G65 P ... L... ; " se llama a una macro a la que se ha asignado un

nmero de programa con "P" y se ejecuta "L" veces.

Los parmetros requeridos deben programarse en la misma secuencia (con G65).

Macros para la Compensacin de las Herramientas

Los macros sirven para llamar a los programas que ya vienen de fbrica en la mquina CNC,

en nuestro caso vamos a ocupar un macro que nos permita compensar la herramienta en altura,

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para esto usamos el cdigo G65 P9851 T (el nmero de la herramienta que deseemos utilizar)

K (el nmero de la herramienta patrn).

V. PROCEDIMIENTO

1. Encender la mquina y referenciarla

2. Sujetar el trozo de aluminio sobre la mesa del Centro del Mecanizado o sobre el tornillo

de mquina.

3. Utilizar la herramienta T1 para hallar el 0 pieza y almacenar en G54 (prctica anterior).

4. Programar para que la herramienta se desplace del 0 mquina al 0 pieza a la mxima

velocidad en los ejes x e y

a) Perilla en modo MDI

b) Pulsamos PROG

c) Digitamos G0 G54 G90 X0 Y0

d) Presionamos CICLE START

5. Establecer los valores de compensacin en dimetros de herramientas.

a) Modo MDI, pulsamos PROG

b) Seleccionar OFT, COMP.

c) Con la ayuda de un calibrador, medir el dimetro de la herramienta.

d) En la pantalla del controlador, ubicarse en la posicin correspondiente de la

herramienta.

e) Ingresar en COMP(D) el valor del diametro de la herramienta.

f) Repetir el procedimiento para el resto de herramientas.

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6. Establecer los valores de compensacin en altura de herramientas.

a) Desplazar el eje X e Y al punto inicial de mecanizado con la herramienta patrn.

b) Perilla en MODE-MPG

c) Seleccionar el eje X o Y en AXIS SELECT

d) Seleccionar el avance (1,10,100) en AXIS SELECT

e) Con ayuda del Generador de Pulsos Manual (MPG) orientar los ejes al punto de partida

f) Repetir los literales anteriores para orientar el eje faltante.

g) Para el eje Z utilizar un calibrador de lminas

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h) Pulsar POS TODO del teclado alfanumrico de programacin.

i) Anotar los valores de las coordenadas mecnicas

j) Pulsar OFT-COMP.

k) Ingresar en el casillero correspondiente a la herramienta patrn el valor de Z0 en

COMP(H)

l) Cambiar de herramienta

m) Repetir los pasos anteriores hasta llegar a COMP.

n) Ingresar en el casillero correspondiente a la herramienta patrn el valor de la diferencia

de alturas en COMP(H)

o) Repetir el procedimiento para el resto de herramientas.

7. Codificar una programacin para la realizacin de un ejemplo de compensacin de

herramienta en diametro, y cargarla al Centro de Mecanizado.

a) Ocupar una memoria PCMCIA.

b) Programar, simular y guardar la codificacin de la operacin.

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c) Introducir la memoria en el centro de mecanizado.

d) Colocar en modo DNC (control numrico directo)

e) Buscar el directorio e introducir el nmero del programa.

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f) Cambiar el offset para poder probar en vaco el programa.

g) Reducir las velocidades y avances.

h) Seleccionar la opcin bloque a bloque

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i) Correr la simulacin.

RESULTADO:

%

O0002;

N10 G17 G21 G40 G49 G54 G80 G90 G94;

N20 M06 T01;

N30 G00 X40 Y60;

N31 G91 G42 D01 X0 Y0;

N35 G90 X20;

N40 G90 M03 S3500;

N50 G00 Z50;

N60 G01 Z5 F5000;

N70 Z-1 F260;

N90 X-20 F510;

15

N110 Y20;

N120 X-60;

N130 Y-20;

N140 X-20;

N150 Y-60;

N160 X20;

N170 Y-20;

N180 X60;

N190 Y20;

N200 X20;

N201 Y60;

N220 G00 Z50;

N240 X20 Y0;

N250 G01 Z5 F5000;

N260 Z-1 F260;

N270 G02 X20 Y0 I-20 J0;

N280 G00 Z50;

N290 M05;

N295 G40;

N300 G28 G91 Z0;

N310 G28 X0 Y0;

N320 M30;

%

8. Codificar una programacion para la realizacin de un ejemplo de compensacin de

herramienta en altura, y cargarla al Centro de Mecanizado.

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%

O0003;

N10 G17 G21 G40 G49 G54 G80 G90 G94;

N20 M06 T09;

N30 G00 X50 Y0;

N40 M03 S5300;

N50 G43 H09 Z50;

N60 G01 Z5 F5000;

N70 Z-5 F750;

N80 G00 Z10;

N90 X0 Y50;

N110 G01 Z-5 F750;

N120 G00 Z10;

N130 X-50 Y0;

N150 G01 Z-5 F750;

N160 G00 Z10;

N170 X0 Y-50;

N190 G01 Z-5 F750;

N160 G00 Z50;

N170 M05 S0;

N190 M06 T10;

N230 G00 G90 X50 Y0;

N240 M03 S3211;

N250 G43 H10 Z50;

N255 G01 Z5 F5000;

N270 Z-10 F480;

N280 G00 Z10;

N290 X0 Y50;

N310 G01 Z-10 F480;

N320 G00 Z10;

17

N330 X-50 Y0;

N350 G01 Z-10 F480;

N360 G00 Z10;

N370 X0 Y-50;

N390 G01 Z-10 F480;

N400 G00 Z50;

N410 M05 S0;

N415 G49;

N420 G28 G91 Z0;

N430 G28 X0 Y0;

N490 M30;

%

VI. CONCLUSIONES

1. La herramienta patrn utilizada para la compensacin fue la ubicada en la posicin 01

(fresa frontal cilndrica). Mediante sta, algunas herramientas (broca, broca de centros,

machuelo) fueron compensadas en altura por medio de la medicin manual de dichas

herramientas referentes al 0 pieza configurada en prcticas anteriores; mientras que la

compensacin en radio fue realizada en la herramienta patrn (fresa frontal cilndrica).

2. Mediante el uso del sensor de posicin (T20) como herramienta patrn, se pudieron

obtener las debidas compensaciones de las herramientas anteriormente mencionadas en

altura gracias al uso de macros que llaman a programas predeterminados en el panel de

operacin del centro de mecanizado y al sensor del altura ubicado en una esquina de la

mesa de trabajo.

3. Una vez realizada las compensaciones tanto manual como automtica, se procedi a

fresar una prctica anterior (cruz) por cada compensacin (auto, man) y una serie de

taladros para verificar las compensaciones en radio y altura de las herramientas. Se

realiz una cruz como slido (radio) y 4 agujeros (altura).

4. Las dimensiones proporcionadas para el fresado realizado fueron escritas en el pizarrn

del laboratorio, las cuales eran 40mm por cada lado de la cruz y agujeros de 12mm,

medida que fue verificada en la pieza fresada.

VII. RECOMENDACIONES

1. Asegurar que la herramienta patrn tenga ubicacin del 0 pieza para realizar las

compensaciones manuales de las mismas ya que se necesitan calibradores de lminas

para tener una medida precisa de la altura.

2. Poner la herramienta patrn (sensor de posicin) a 1-2 cm del sensor de altura para

realizar la compensacin automtica de las herramientas, realizar el mismo

procedimiento para las dems.

3. Tener precaucin del sensor de posicin ya que si se realizan aproximaciones

exageradas, ste se puede averiar. Su resorte se descompone y la herramienta es

inutilizable.

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4. Asegurarse que la compensacin se realice en un punto externo al del plano a trabajar,

ya que mediante ste se comienza el desarrollo de la operacin y su resultado ser

eficiente (correctamente compensado).

5. Antes de realizar cualquier operacin de mecanizado, realizar una simulacin en un

programa adecuado, as se verificar que todo el desarrollo de la prctica sea el ms

adecuado.

6. Aplicar correctamente las normas de seguridad planteadas en el laboratorio para que el

desarrollo de la prctica sea eficiente y no exista riesgo alguno al momento del manejo

y operacin.

VIII. BIBLIOGRAFA

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Produtividad:

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Mecanizado CNC: http://cosasmundometal.crearblog.com/?page_id=381

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