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Dpto. de Ingeniera Mecnica

FABRICACIFABRICACIN ASISTIDA POR N ASISTIDA POR ORDENADORORDENADORControl NumControl Numricorico

E.T.S.IE.T.S.I. de Bilbao. de BilbaoCurso 2010Curso 2010--20112011

Aitzol Lamikiz MentxakaAitzol Lamikiz Mentxaka


FABRICACIFABRICACIN ASISTIDA POR N ASISTIDA POR ORDENADORORDENADORControl NumControl Numricorico

Tema 08: VerificaciTema 08: Verificacin de programas CNCn de programas CNC

Dpto. de Ingeniera Mecnicandicendice

1. Introduccin

2. Creacin del entorno simulado (I): Verificacin del APT

3. Creacin del entorno simulado (II): Verificacin del programa CNC


VerificaciVerificacin de los programas de CNn de los programas de CN

Los programas CNC que generados mediante CAM son complejos y largos para asegurar su correcta ejecucin en mquina. Adems, lo ms comn es generar las trayectorias de mecanizado sin tener en cuenta los amarres u otros dispositivos que estn presentes durante el mecanizado.

Las consecuencias de estos errores pueden ser catastrficas. Este hecho puede ser de especial gravedad en los centros de mecanizado dotados de electrohusillos, los cuales utilizan rodamientos de bolas cermicas.

OBJETIVO PRINCIPALOBJETIVO PRINCIPAL

Simular el mecanizado de las piezas de forma rSimular el mecanizado de las piezas de forma rpida y sencilla sin necesidad de pida y sencilla sin necesidad de utilizar mutilizar mquinas en el taller.quinas en el taller.



Para la deteccin de las colisiones hay dos mtodos que se utilizan actualmente:

1.1.-- Mecanizado de prueba en un material blando: Resina, madera, polMecanizado de prueba en un material blando: Resina, madera, poliestireno iestireno expandido,... Y validaciexpandido,... Y validacin de las trayectorias.n de las trayectorias.

2.2.-- Utilizar sistemas de verificaciUtilizar sistemas de verificacin virtual de trayectorias.n virtual de trayectorias.

Este tipo de sistemas se utiliza cada vez mEste tipo de sistemas se utiliza cada vez ms por que reducen el tiempo de s por que reducen el tiempo de validacivalidacin y no precisa del empleo de mn y no precisa del empleo de mquina real.quina real.

El resultado de su aplicaciEl resultado de su aplicacin depende de la calidad del n depende de la calidad del Entorno SimuladoEntorno Simuladoconstruido.construido.



De todas formas es importante aclarar que el software de verificacin de programas solo sirve para la verificacin geomtrica de las trayectorias, es decir:

SI SI detectan colisiones de herramienta-pieza, herramienta-utillaje, zonas no mecanizadas, trayectorias incorrectas,...

NO NO detectan roturas de herramienta debido a profundidades de pasadaexcesivas, desgastes de herramienta o problemas originados por una mala eleccin de las condiciones de corte.


CreaciCreacin del entorno simulado (I)n del entorno simulado (I)

Se pueden distinguir dos tipos (niveles) de verificacin:

VerificaciVerificacin del APT: n del APT: Solo verifica el cdigo que genera el sistema CAM.

VerificaciVerificacin del CNC: n del CNC: Se verifica el programa que se carga en la mquina.


Este tipo de simulacin tiene la gran ventaja de ser un mtodo rpido y directo. De hecho, muchas veces los propios sistemas de CAM integran verificadores de trayectorias para este tipo de simulacin.

Un programa de mecanizado en lenguaje APT, adems de la posicin de la herramienta en cada punto, tambin guarda datos sobre la geometra de la herramienta, el tipo de operacin, etc.

En este tipo de simulacin, por lo general, adems del programa, se suele cargar el tocho de partida y el utillaje (este ltimo opcional).

VerificaciVerificacin de programas APTn de programas APT

TOOL PATH/SEMIACABADO,TOOL,ESF20

TLDATA/MILL,20.000,10.000,60.000,0.000,0.000

MSYS/27.2400,7.0000,4.2649,0.000,1.000,0.000,1.0000000,0.0000000,0.0000000PAINT/PATH;PAINT/COLOR,4FROM/189.7600,-10.0000,46.9255LOAD/TOOL,5,ADJUST,5COOLNT/ON;SPINDL/RPM,3000,CLWFEDRAT/MMPM,800.0000GOTO/0.0878,5.5297,0.3000........

20 mm

60 m

m


VerificaciVerificacin de programas APTn de programas APT

Los datos mnimos necesarios para simular una operacin son:

Programa APT

Tocho

Utillaje (Opcional)

CAD (Opcional)


VerificaciVerificacin de programas de APTn de programas de APT

Este tipo de verificacin permite detectar las colisiones y clavadas de la herramienta.Esto hace que este tipo de verificacin sea suficiente para la mayora de los casos de mecanizado en tres ejes, sobre todo cuando es improbable la aparicin de problemas en la fase de postprocesado.

En el caso del mecanizado en 4 5 ejes, el riesgo de aparicin de colisiones entre elementos propios de la mquina es mucho mayor.

En este caso, el esquema de verificacin presentado hasta ahora puede ser insuficiente y la creacin de un entorno virtual completo, incluyendo la propia mquina, puede ser un factor clave para evitar cualquier colisin. Para ello se precisa de un entorno simulado de nivel superior.


VerificaciVerificacin de programas CNCn de programas CNC

Se pueden distinguir dos tipos (niveles) de verificacin:

VerificaciVerificacin del APT: n del APT: Solo verifica el cdigo que genera el sistema CAM.

VerificaciVerificacin del CNC: n del CNC: Se verifica el programa que se carga en la mquina.

INSUFICIENTE

Partiendo del programa en cdigo ISO se permite al usuario verificar el propio programa que se va a introducir en el control numrico de la mquina y detectar as posibles errores de sintaxis introducidos en la ltima fase de postprocesado.


Este tipo de verificacin permite simular el mismo programa CNC que se va a introducir en la mquina y detectar as posibles errores de sintaxis introducidos en la ltima fase de postprocesado. Para ello se necesita un sistema de verificacin capaz de interpretar el cdigo CNC de nuestras mquinas.

Por otro lado, puede ser de gran utilidad introducir toda la estructura de la mquina para verificar las posibles colisiones entre la herramienta y la propia mquina. Este tipo de situaciones, improbables en el caso de tres ejes, se multiplican en el caso de fresado en 4 y 5 ejes o con mquinas hbridas tipo torno+fresa.

Por otro lado, para simular un programa CNC es preciso definir todas las herramientase introducirlas en una base de datos. Esto se debe a que los programas en cdigo ISO no guardan la geometra de las herramientas, sino que solamente hacen referencia a la posicin del carrusel donde se almacena la herramienta. Por tanto, se debe construir la misma tabla de herramientas que dispondr la mquina herramienta donde se va a ejecutar el programa.

Los sistemas de verificacin disponen de un mdulo que ayuda a construir las diferentes mquinas-herramientas que se desean verificar, pudindose introducir en algunos casos elementos especiales como cambiadores de pallets, ejes adicionales, etc.




Ejemplo de mquina virtual construida en Vericut: Estructura de rbol



Ejemplo de mquina virtual construida en Vericut:


VerificaciVerificacin de programas de CNCn de programas de CNC

La simulacin es mucho ms real y se pueden obtener mayor cantidad de datos y detectar ms tipos de colisiones.

El primer resultado es la correcta definicin de las trayectorias de mecanizado. En el caso de que existan colisiones, se indican y clasifican segn los siguientes tipos:

Movimientos rpidos (G00) dentro del material.Corte de material con husillo parado.Colisin de herramienta con utillaje.Colisin de herramienta con mquina.Otros.

Se pueden obtener otros resultados de gran inters como volumen de viruta mecanizado o zonas de sobrematerial y sobrecorte.

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