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OPERACIN DEL TORNO CNC GSK 980TDb

OBJETIVOS:

Encender la maquina

Describir el tablero de control

Realizar el cero mquina

Realizar el cero pieza

Encender y apagar el husillo principal

Cargar y ejecutar el programa

MATERIALES Y EQUIPOS

Torno CNC GSK 980TDb

Herramientas de medicin

Manual de operacin

MARCO TERICO

El GSK980TDb es la

versin mejorada del

control GSK980Ta, cuenta

con un procesador de 32

bits y un FPGA

programable de gran

escala, que le permite

realizar operaciones

multitarea en tiempo real

y un interpolado por

hardware al nivel de las

micras de milmetro.

Cuenta adems con un control lgico programable PLC.

Especificaciones:

Precisin micronesimal en el interpolado de ejes (X, Z). Mxima velocidad de desplazamiento de

30m/min.

PLC integrado para el control de varias torres portaherramientas y cajas de velocidades

automticas.

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Edicin, transmisin y descarga de diagramas ladder; interfaces I/O expandibles (funcin

opcional)

Compensacin de error de tornillos, compensacin de backslash, compensacin del largo y

radio de la herramienta.

Aceleracin con rampa S, control de aceleracin/desaceleracin exponencial para cumplir con

los estndares de produccin de alta velocidad y precisin.

Roscado mtrico o en pulgadas, roscas rectas, cnicas, frontales, y de paso variable. Alta

velocidad de retroceso.

Pantalla en castellano o ingls (color en el modelo TDa).

Memoria de gran capacidad (6144Kb, 384 programas).

Edicin en pantalla completa.

Administracin de niveles de operador por contrasea.

Comunicacin bidireccional entre CNC y PC, CNC y CNC. Actualizacin del software del CNC y del

PLC.

Dimensiones de instalacin, interfaces elctricas y ventanas de operacin compatibles con el

control GSK980TA.

CERO PIEZA MQUINA Y CERO PIEZA

CERO MQUINA:

El cero mquina es el punto sobre el que se sita el sistema de coordenadas inicial de las mquinas,

este origen viene dado por el fabricante. Normalmente se sita en la cara frontal del plato de garras y

sobre el eje X-0

CERO PIEZA:

Se conoce como cero pieza el sistema de referencia que el programador adopta por razones prcticas,

teniendo en cuenta la geometra y acotacin de la pieza a mecanizar, para facilitar la programacin

CNC. El cero pieza se programa como la primera funcin a realizar en cada modelo de pieza nueva que

se mecaniza Este punto tiene como coordenadas X-O y el valor de Z es la distancia que hay del cero

mquina a la cota elegida del plano de la pieza como cero pieza que es el que el programador considere

oportuno.

TRABAJOS PREVIOS PARA ELABORAR UN PROGRAMA DE MECANIZADO

Antes de empezar a confeccionar un programa de mecanizado

se tiene que conocer bien el mecanizado que se va a realizar

en el torno y las dimensiones y caractersticas del material de

partida, as como la cantidad de piezas que hay que componen

la serie que hay que mecanizar. Con estos conocimientos

previos, se establece el sistema de fijacin de la pieza en el

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torno, las condiciones tecnolgicas del mecanizado en cuanto a velocidad de corte, avance y nmero de

pasadas.

Igualmente se establecen los parmetros geomtricos del mecanizado sealando las cotas de llegada y

partida de las herramientas, as mismo se selecciona las herramientas que se van a utilizar y las

calidades de las mismas.

VELOCIDAD DE GIRO DEL CABEZAL.

Este dato est en funcin de las caractersticas del material, del grado de mecanizado que se desee y del

tipo de herramienta que se utilice. El programa permite adaptar cada momento la velocidad de giro a la

velocidad ms conveniente. Se representa por la letra (S) y puede expresarse como velocidad de corte o

revoluciones por minuto del cabezal.

AVANCE DE TRABAJO.

Hay dos tipos de avance para los carros, uno de ellos muy rpido, que es el avance de aproximacin o

retroceso al punto de partida, y otro que es el avance de trabajo. Este tambin est en funcin del tipo

de material, calidad de mecanizado y grado de acabado superficial. El programa permite adaptar cada

momento el avance que sea ms conveniente. Se representa por la letra (F) y puede expresarse en

milmetros por revolucin o milmetros de avance por minuto.

ESTRUCTURA DE UN PROGRAMA DE TORNEADO

La estructura de un programa de torneado est conformado por una serie de secuencias y funciones

donde se van programando las tareas que debe realizar la mquina de acuerdo con los parmetros de la

pieza y las condiciones tecnolgicas de su mecanizado. Existen varios fabricantes de ordenadores para

tornos.

NMERO DE SECUENCIA N

Se denomina secuencia al conjunto de rdenes no contradictorias que se pueden dar de una sola vez a

la mquina. Se identifican por la letra N, y en un torno normal se pueden dar has 9999 rdenes

sucesivas. Si el programa no es muy largo se pueden numerar de 10 en 10, por si es necesario introducir

alguna orden complementaria no prevista, as tendremos N10, N20, N30, etc. o podramos tener, N10,

N11, N20, etc.

FUNCIONES PREPARATORIAS G

Bajo la letra G acompaada de una cifra se agrupan una gran variedad de funciones que permiten al

torno realizar las tareas adecuadas y necesarias para su trabajo.

Hay cinco tipos bsicos de funciones preparatorias:

Funciones de movilidad.

Funciones tecnolgicas.

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Funciones de conversin.

Funciones de mecanizado especiales.

Funciones modales.

1- FUNCIONES DE MOVILIDAD LAS FUNCIONES DE MOVILIDAD MS IMPORTANTES SON LAS

SIGUIENTES:

G00. Desplazamiento rpido. Indica el desplazamiento ms rpido posible del carro portaherramientas,

desde el punto de referencia al punto donde inicia el trabajo cada herramienta. Hay que tener especial

cuidado en el uso de esta funcin ya que la trayectoria no es controlada por el usuario sino que el torno

acta basndose nicamente en la mxima velocidad de desplazamiento. Nunca se mecaniza con ella.

Slo acta al inicio del programa, cada vez que se produce un cambio de herramienta, y al final del

programa en el retorno al punto de referencia.

G01. Interpolacin lineal. Indica que la herramienta se est desplazando al avance de trabajo

programado, permitiendo las operaciones clsicas de cilindrado y refrentado as como el mecanizado de

conos.

MECANIZACIN CON INTERPOLACIN CIRCULAR.

G02 Interpolacin circular a derechas (sentido horario) Se utiliza cuando es necesario mecanizar zonas

esfricas o radiales con velocidad controlada.

G03. Interpolacin circular a izquierdas (sentido antihorario). Se utiliza cuando es necesario mecanizar

zonas esfricas vacas, o radios a izquierdas.

Hay otras funciones de movilidad G, menos importantes y que estn en funcin del equipo que se

instale en la mquina.

2- FUNCIONES TECNOLGICAS

Las funciones tecnolgicas son las que se refieren a la forma de programar la velocidad del cabezal y el

avance de trabajo. La velocidad de rotacin del cabezal se puede programar a las revoluciones por

minuto que se desee, para lo cual se antepondr la funcin G97, o se puede programar para que gire a

una velocidad de corte constante en m/min. En tal caso se indica con la funcin G96. Igual sucede con el

avance de trabajo, si se desea programar el avance en mm/rev, se antepone la funcin G95 y si se desea

trabajar en mm/min se antepone la funcin G94.

3- FUNCIONES DE CONVERSIN

La funcin ms importante de este grupo es la que corresponde al traslado de origen para situar el cero

pieza que se realiza mediante la funcin G59. Tambin existen funciones si el acotado est en pulgadas

o en milmetros. Si bien ya tiene preestablecida la que se va a usar normalmente. Otro caso de

conversin es si se programa con cotas absolutas o cotas incrementales.

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4- FUNCIONES DE MECANIZADOS ESPECIALES.

La ms popular de estas funciones es la que corresponde a un ciclo de roscado representada por la

funcin G33. Otras funciones de este tipo son las de refrentados, taladrados, roscado con macho,

escariado, etc.

5- FUNCIONES MODALES.

En los programas de CNC, existen funciones que, una vez programadas, permanecen activas hasta que

se programa una funcin contraria, o el programa se termina. Estas funciones son las llamadas

funciones modales. En un bloque se pueden programar tantas funciones como se desee, siempre que

no sean incompatibles entre ellas. Por ejemplo no se pueden programar en un bloque las funciones G00

y G01.

PROGRAMACIN DE COTAS X-Z

Se entiende por programacin de cotas la concrecin en el programa de los recorridos que tienen que

realizar las herramientas para conformar el perfil de la pieza de acuerdo con el plano de la misma. La

programacin se puede hacer mediante coordenadas X y Z o coordenadas polares. Tambin mediante la

funcin G adecuada se pueden programar las cotas tanto en milmetros como en pulgadas. Para hacer

una programacin correcta de las cotas hay que conocer bien los excedentes de material que hay que

remover, para determinar el nmero de pasadas que hay que realizar as como la rugosidad superficial

que deben tener los acabados mecanizados, as como la forma de sujetar la pieza en la mquina y la

rigidez que tenga.

PROGRAMACIN DE LA HERRAMIENTA T-D

Los tornos de control numrico tienen un tambor frontal donde pueden ir alojados un nmero variable

de herramientas generalmente de 6 a 20 herramientas diferentes. Las herramientas se programan con

una letra T seguida del nmero que ocupa en el tambor, por ejemplo T2, la letra T, es la inicial de esta

palabra en ingls (tool). Como cada herramienta tiene una longitud diferente y un radio en la punta de

corte tambin diferente es necesario introducir en el programa los valores correctores de cada

herramienta, para que el programa pueda desarrollarse con normalidad.

Aparte de la longitud de la herramienta existen unas funciones G para introducir una correccin de

acuerdo al valor que tenga el radio de la herramienta en la punta de corte. La compensacin del radio

de la herramienta tiene una gran importancia en el mecanizado, especialmente en piezas que

contengan perfiles irregulares. Las placas de herramientas de torno tienen siempre puntas

redondeadas, de esta forma son ms rgidas. Cuanto menor es el radio de la punta mayor tendencia

presenta a astillarse.

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FACTORES TECNOLGICOS F-S

Los factores tecnolgicos que hay que tener a la hora de elaborar un programa son los

siguientes:

Material de la pieza a mecanizar.

Tolerancia de cotas y calidad superficial del mecanizado.

Estructura de la pieza a mecanizar.

FUNCIONES AUXILIARES M

Las funciones auxiliares sirven para establecer el funcionamiento de la mquina. Tales como encendido

y parada del accionamiento principal o fin del programa.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS TORNOS CNC FRENTE A LOS CONVENCIONALES

VENTAJAS:

Permiten obtener mayor precisin en el mecanizado.

Permiten mecanizar piezas ms complejas.

Se puede cambiar fcilmente de mecanizar una pieza a otra.

Se reducen los errores de los operarios.

Cada vez son ms baratos los tornos CNC.

Se reducen tiempos de mecanizado.

DESVENTAJAS:

Necesidad de realizar un programa previo al mecanizado de la primera pieza.

Coste elevado de herramientas y accesorios lo que implica una elevada inversin.

Conveniencia de tener una gran ocupacin para la mquina debido a su alto coste.

FORMACIN DE VIRUTA

El torneado ha evolucionado tanto que ya no se trata tan solo de arrancar material a gran velocidad,

sino que los parmetros que componen el proceso tienen que estar estrechamente controlados para

asegurar los resultados finales de economa calidad y precisin.

La forma de tratar la viruta se convierte en un proceso complejo, donde intervienen todos los

componentes tecnolgicos del mecanizado, para que pueda tener el tamao y la forma que no perturbe

el proceso de trabajo. Si no fuera as se acumularan rpidamente masas de virutas largas y fibrosas en

el rea de mecanizado que formaran madejas enmaraadas e incontrolables.

La forma que toma la viruta se debe principalmente al material que se est cortando y puede ser de

material dctil y tambin quebradizo y frgil.

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El avance con el que se trabaje y la profundidad de pasada, son bastante responsables de la forma de

viruta, y cuando no se puede controlar con estas variables hay que recurrir a elegir la herramienta que

lleve incorporado un rompevirutas eficaz.

MECANIZADO EN SECO Y CON REFRIGERANTE

Hoy en da el torneado en seco es completamente viable y se emplea en numerosas aplicaciones. Hay

una tendencia reciente a efectuar los mecanizados en seco siempre que la calidad de la herramienta lo

permita. Una zona de temperatura de corte ms elevada puede ser en muchos casos, un factor positivo.

Sin embargo el mecanizado en seco no es adecuado para todas las aplicaciones, especialmente para

taladrados, roscados y mandrinados para garantizar la evacuacin de las virutas.

Es necesario evaluar con cuidado operaciones, materiales, piezas, exigencias de calidad y maquinaria

para identificar los beneficios de eliminar el aporte de refrigerante.

PROCEDIMIENTO:

ENCENDER LA MQUINA:

El Torno CNC GSK980TDb se enciende mediante un interruptor ubicado en la parte posterior de la

mquina, es una operacin relativamente sencilla.

DESCRIBIR EL TABLERO DE CONTROL:

PARO DE EMERGENCIA:

Este dispositivo sirve para bloquear y permitir la realizacin de cualquier operacin

de la mquina, funciona tambin como un dispositivo de seguridad y es necesario

destrabarlo luego de encender el torno y pulsarlo antes de apagarlo.

PANTALLA:

Mediante este elemento podemos visualizar todos los parmetros y

operaciones que realicemos.

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TECLADO ALFANUMRICO:

A travs de este dispositivo podemos ingresar rdenes, editar

programas, movernos en los diferentes modos que tiene la

mquina.

SELECCIN DE MODOS:

El torno GSK980TDb cuenta con 6 modos los cuales nos van a

permitir realizar diferentes identificados de izquierda a

derecha como:

EDIT:

En este modo podemos editar los programas, aadir o suprimir una lnea de cdigos.

AUTOMTICO

Mediante este modo podemos cargar un programa previamente generado mediante un paquete CAD-

CAM en nuestro caso MASTERCAM X7 y editado con el programa CIMCO; y posteriormente lo podemos

ejecutar exclusivamente en este modo.

MDI

En este modo podemos ingresar rdenes de forma manual a travs del teclado alfanumrico, por

ejemplo el encendido-apagado del Mandril, refrigerante, cambio de herramientas, etc.

CERO MQUINA

Este modo permite cargar las coordenadas preestablecidas por el fabricante.

GENERADOR DE PULSOS

Este modo permite mover los ejes X-Z de forma manual a travs de un elemento giratorio ilustrado a

continuacin.

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MANUAL:

En este modo podemos manipular de forma manual muchas funciones del torno como por ejemplo el

movimiento del portaherramientas, el encendido del Mandril, el cambio de herramienta, etc.

CONTROL DE EJECUCIN DE LINEAS DE CDIGOS

Los comandos ilustrados permiten controlar la ejecucin del

programa en curso, permitiendo que la mquina se detenga

al terminar una lnea de cdigos o contine hasta terminar el programa dependiendo la opcin que este

activada.

CONTROL DE VELOCIDAD DEL PORTAHERRAMIENTAS:

Los comandos mostrados a continuacin funcionan en el

modo manual y sirven para configurar la velocidad de

desplazamiento del portaherramientas de menor a mayor

velocidad empezando por la izquierda respectivamente.

BLOQUE DE CONTROL DE LOS EJES

Las teclas mostradas en la ilustracin sirven para mover el

portaherramientas en direccin del eje seleccionado estn disponibles

cuando esta seleccionado el MODO MANUAL y en el MODO CERO

MQUINA.

BLOQUE DE CONTROL DEL HUSILLO Y TORRETA

Este bloque de comandos se activa cuando esta seleccionado el MODO

MANUAL y en el MODO GENERADOR DE PULSO nos brinda opciones para

activar el refrigerante, encender y apagar el husillo, cambiar de herramienta,

girar el husillo 90, etc.

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DISPLAY MENU

Las alternativas presentes en este modo nos

permiten verificar constantemente la posicin de la

herramienta mediante el primer comando, ingresar

rdenes a la mquina mediante cdigos con el comando PRG, ingresar las compensaciones de las

diferentes herramientas con el comando OFT, el comando ALM muestra una ventana de advertencia en

caso de existir alguna anormalidad siendo estos los ms utilizados.

REALIZAR EL CERO MQUINA

Ya que el cero mquina son las coordenadas preestablecidas por el fabricante a manera de un punto de

referencia se lo realiza ubicando el modo CERO MAQUINA y presionando las teclas X y Z del

BLOQUE DE CONTROL DE LOS EJES descrito anteriormente.

REALIZAR EL CERO PIEZA

El cero pieza se lo realiza ubicando la herramienta en la posicin mostrada en la figura:

Para llegar a esta posicin podemos utilizar el MODO MANUAL, o el MODO

GENERADOR DE PULSOS una vez en esta posicin ubicamos la compensacin de la

herramienta pulsando el MODO MDI, el comando OFT ubicado en el DISPLAY MENU,

a travs del teclado alfanumrico seleccionamos la herramienta 1 y colocamos las

coordenadas tanto en el eje X y Z y observaremos como cambia la POSICION en la pantalla.

ENCENDER Y APAGAR EL HUSILLO PRINCIPAL

Para encender y apagar el husillo podemos hacerlo en el MODO MANUAL a travs del BLOQUE DE

CONTROL DEL HUSILLO Y TORRETA descritos anteriormente.

Otra opcin para realizarlo es a travs del MODO MDI, pulsamos el comando PRG y utilizamos los

siguientes cdigos.

S100M02 Para girar e husillo a 100rpm en sentido horario (M02)

S100M03 Para girar e husillo a 100rpm en sentido anti horario (M03)

M05 Apagar el husillo

Una vez introducido el cdigo deseado presionamos IN en el teclado alfanumrico y el botn START

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CARGAR Y EJECUTAR EL PROGRAMA

Para cargar el programa lo hacemos en el MODO AUTOMATICO, utilizamos el comando PRG ubicado en

el bloque DISPLAY MENU lo pulsamos las veces necesarias hasta que en la pantalla aparezca los

programas existentes por defecto, insertamos una unidad Flash con nuestro programa previamente

editado y con una exencin *.CNC presionamos el comando CHG del teclado alfanumrico,

seleccionamos nuestro archivo y presionamos EOB; nuestro programa ya est cargado.

Para ejecutarlo basta con presionar el botn START.

NOTA: El archivo que contenga nuestros cdigos debe ser grabado con un nombre que empiece con la

letra O y cuatro nmeros; EJM: O1234.CNC

RESULTADOS Y RECOMENDACIONES:

o RESULTADOS:

Se logr encender el TORNO GSK980TDb sin ninguna novedad.

A travs de un caso prctico y con la ayuda de un Simulador del TORNO GSK980TDb nos hemos

familiarizado con los comandos e interfaces para lograr entender la importancia de cada uno de

ellos.

Ya que el cero mquina es un punto de referencia establecido por el fabricante y no se puede

cambiar no es un proceso que pueda generar riesgos al momento de mecanizar un elemento.

Para realizar el cero pieza nos valimos del MODO MANUAL y con los respectivos apuntes de

clase logramos cargar las compensaciones de la herramienta especfica que utilizamos.

Para encender y apagar el husillo lo realizamos es a travs del MODO MDI, pulsamos el

comando PRG y utilizamos los siguientes cdigos.

S100M02 Para girar e husillo a 100rpm en sentido horario (M02)

S100M03 Para girar e husillo a 100rpm en sentido anti horario (M03)

M05 Apagar el husillo

Una vez introducido el cdigo deseado presionamos IN en el teclado alfanumrico y el botn START

Se logr cargar y ejecutar el programa obteniendo el perfil deseado, observando que es

necesario optimizar las velocidades de avance y profundidad de corte para obtener un mejor

trabajo final.

RECOMENDACIONES:

Utilizar un software para optimizar los parmetros de torneado.

Estudiar los cdigos ms importantes que se generan al postprocesar las operaciones.

Conocer las propiedades del material a mecanizar.

Realizar una simulacin antes de introducir los cdigos en el torno CNC

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BIBLIOGRAFA:

http://www.taringa.net/posts/info/7116000/Torno-CNC.html

http://www.toolingu.com/class-321275-torno-ge-fanuc-ubicacion-del-cero-pieza.html

http://es.wikipedia.org/wiki/Torno_control_num%C3%A9rico

ANEXOS:

Clculo de los parmetros de corte

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Cdigos Editados en CIMCO