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Programación Control Numérico Computarizado. CNC Código G: Programación de Fresadoras HYUNDAI WIA con control FANUC 31I Model A. Parte V

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Autores: Edgar Pérez, José Antonio País, Misael Coste, José Padilla, Leopoldo Díaz. Centro de Ingeniería Mecánica y Diseño Industrial (CIMECDI). FIIIDT. 

 

  1.  Introducción.

El Control FANUC 31i Model A es un control diseñado para realizar operaciones de fresado utilizando la programación directa en lenguaje ISO y lenguaje de alto nivel.

Es el control más complejo de los descritos hasta ahora, pues posee opciones para la programación interna de los diagramas de escalera del control, creación de comandos en código G, menús y ventanas de acuerdo a las necesidades del fabricante o usuarios de la máquina. En las imágenes siguientes se muestra la configuración de la pantalla y el teclado de instrucciones directas.

  1. En esta ventana se indica el número de programa y el número de bloque activo.
  2. Ventana principal donde se muestran: las cotas absolutas de la posición de la herramienta con respecto al cero de pieza y con respecto al cero de máquina.
  3. Ventana donde se visualizan los códigos de programación activos: códigos G, códigos M, Velocidad del husillo, avance, la herramienta activa y sus correctores.
  4. Ventana de las teclas iconos situadas debajo de la pantalla.
  5. Ventana donde se muestran la velocidad del husillo, el avance y el tiempo de ejecución.
  6. Ventana de edición.

  1. Teclado alfanumérico.
  2. Teclas para reinicio, ayuda, mayúsculas / minúsculas, cambio a los signos superiores de las teclas.
  3. Teclas de control, auxiliar, alternar, desplazamiento, página anterior y página siguiente.
  4. Teclas para movimientos del cursor.
  5. Teclas de función.
  6. Teclas de edición.
  7. Teclas de final de bloque (EOB), entrada de datos y borrado o cancelación.

  • Estructura del Programa.

La estructura del programa se puede dividir en tres etapas: inicio del programa, secuencias de mecanizado y final del programa. A continuación, describimos dichas etapas.

  • Inicio del Programa.

Primer Bloque del programa. En el control FANUC 31i Model A, el programa comienza con el signo de porcentaje (%). seguido de un título y finaliza con el signo (;). El título o etiqueta es opcional.

El signo (%) indica el comienzo de un archivo que contiene código de programación CNC o código G, este signo no aparece en pantalla cuando se edita un programa. Al exportar un programa, desde el control a una computadora, se agrega automáticamente al principio del programa. La mayoría de los programas de trasmisión agregan automáticamente este signo al realizar la transferencia de un archivo entre la computadora y el control, no obstante, se aconseja colocarlo para evitar errores de trasmisión. 

El signo (;) indica el final de un bloque de programación, se introduce con la tecla [EOB] (End Of Block). Un bloque de programación puede tener varias líneas de código en los controles FANUC.  

Identificación del programa. En los controles FANUC los programas y sub programas se pueden identificar por un número o por un nombre. El número de programa comienza con la letra O seguido de un número entre 1 y 9999 Ej. “O1541”. También se pueden utilizar el signo dos puntos (:) en lugar de la letra O Ej. “:1541”.  Los números de programa entre 8000 y 9999 se pueden reservar para los programas internos de la máquina. En las fresadoras HYUNDAI WIA se encuentran reservados solamente los números del 9000 a 9999.

La identificación de los programas utilizando un nombre se realiza bajo las siguientes condiciones:

  • El nombre puede tener una longitud máxima de 32 caracteres.
  • Se aceptan caracteres alfabéticos en mayúsculas y minúsculas, caracteres numéricos y los signos (- + _).
  • No se pueden usar los caracteres (.) y (..), ya que se encuentran reservados para uso del control.
  • El nombre se introduce en el programa colocándolo entre los caracteres (<) y (>)  Ej. .
  • Para el almacenamiento de los programas en una computadora, los archivos pueden utilizar cualquier nombre y las extensiones “.TXT”, “.NC”. Ejemplo: “Pieza para fanuc.NC”.

Número de bloque o etiqueta.  En el control FANUC 31 i Model A el uso de los números de bloques es opcional, solo es obligatorio en los bloques de programación utilizados como referencia para un comando de salto de bloque (comando GOTO).

El formato de la numeración comienza con la letra N seguido de un número entre 1 y 99999999. Si un número se repite, los comandos de salto y repetición se dirigirán al primer bloque según el orden de aparición.

Ejemplo de inicio de programa:

Sistema de unidades del programa.  El programa comienza por definir el sistema de unidades que emplearemos en la fabricación de la pieza. Para ello utilizamos los comandos:

G20. Programación en pulgadas. (G70) En los controles FANUC Model C.

G21.  Programación en milímetros. (G71) En los controles FANUC Model C.

Estos comandos son modales y se activan por defecto al arrancar la máquina.

Programación del punto decimal. En los controles FANUC existen dos tipos de notación del punto decimal: notación tipo calculadora y notación estándar.

En la notación tipo calculadora, un valor sin punto decimal se considera que está expresado en mm, pulgadas o grados. Ejemplo el comando G91 X50 le indica al control que se desplace incrementalmente 50 mm en la dirección del eje +X.

En la notación estándar el mismo comando G91 X50 le indica al control que se desplace 50 unidades de la mínima cifra de precisión. En nuestro caso se desplazará 0.050 mm en la dirección del eje +X. Para que se desplace los mismos 50 mm de la notación tipo calculadora debemos agregar un punto decimal después de la cifra, como se muestra a continuación:

G91 X50.

Este último formato de notación es el utilizado por defecto en los controles FANUC y aplica para las siguientes variables:

X, Y, Z, U, V, W, A, B, C, I, J, K, Q, R, F

Unidades del avance de la herramienta (F).  Con los siguientes comandos definimos el modo de avance de la herramienta:

G94.  Avance en milímetros por minuto (mm/min).

G95 Avance en milímetros por cada revolución de la herramienta (mm/r).

Estos comandos son modales y se activan por defecto al arrancar la máquina.

Plano de Trabajo.  Con este comando definimos el plano sobre el cual se van a realizar interpolaciones circulares, redondeos de aristas, entrada y salida tangencial, chaflanes, ciclos fijos de mecanizado, giro del sistema de coordenadas o cuando se va a utilizar la compensación del radio o longitud de la herramienta.

G17. Plano de trabajo XY,ejede la herramienta Z.

G18. Plano de trabajo ZX,ejede la herramienta Y.

G19. Plano de trabajo YZ, ejede la herramienta X.

Las funciones G17, G18, G19 son modales y al activar una, se anulan las otras. Las fresadoras de eje vertical como las Hyundai Wia inician por defecto en G17.

Coordenadas Absolutas.  Mediante el comando G90 indicamos al control que las cotas X, Y, Z de los comandos programados posteriormente se refieren al cero de pieza.

Cero de Pieza (traslados de origen). El CNC FANUC 31i Model A dispone de seis traslados de origen absolutos(G54, G55, G56, G57, G58 y G59), referidos al cero máquina. Dichos comandos se deben programar o ajustar luego de haber ejecutado una búsqueda de cero de máquina, posterior al encendido del control. El traslado de origen G54 es seleccionado por defecto al encender la máquina.

Para anular los traslados de origen antes mencionados y mostrar en pantalla las cotas con respecto al cero de máquina utilizamos el comando G53.

A la tabla de traslados de origen accedemos presionando la tecla de función [OFS/ SET] y luego la tecla icono [WORK].

Programación de la herramienta. En el control FANUC 31I MA la programación de las herramientas se realiza mediante el comando Txx. Los correctores de radio y longitud de la herramienta se programan junto a los comandos de compensación como se muestra a continuación.

Compensación de la longitud.

G43. Compensación positiva de la longitud de la herramienta. A la cota Z de la posición del husillo se le añade la longitud del corrector seleccionado (Z + L).

G44. Compensación negativa de la longitud de la herramienta. A la cota Z de la posición del husillo se le resta la longitud del corrector seleccionado (Z – L). En este caso el cero de pieza en el eje Z debe situarse a una altura tal que impida la colisión con el cabezal de la máquina.

G49. Anula la compensación de la longitud.

Ejemplos de programación para la herramienta T1 con longitudes de compensación H1= 70.0 y H2 = 50.0: 

G43 Z10.0 H1

El ejemplo anterior realiza la compensación positiva de la herramienta T1 con su valor de longitud de compensación H1, ubicando el plano de referencia del husillo en Zr = Z + H1 = 10.0+70.0=80.0. En pantalla aparecerá la cota Z 10.0.

G43 Z10.0 H2

El bloque anterior realiza la compensación positiva de la herramienta T1 con el valor de longitud de compensación H2, ubicando el plano de referencia en el husillo en Zr = Z + H2 = 10.0+50.0=60.0.

En pantalla aparecerá la cota Z 10.0.

Compensación del radio.

G41. Compensación del radio de la herramienta a la izquierda del perfil.

G42. Compensación del radio de la herramienta a la derecha del perfil.

G40. Anula lacompensación del radio de la herramienta.

Ejemplos con la herramienta T1:

G41 D1       

El comando anterior compensa el radio de la herramienta a la izquierda del perfil utilizando el corrector 1. Si queremos usar el corrector 3 con la misma herramienta programamos:

G41 D3       

Para acceder a la tabla de correctores presionamos la tecla de función [OFS/ SET] y luego la tecla icono [OFFSET].

Cambio de herramienta y arranque del husillo. El cambio de herramienta se realiza con el comando M6,en los controles FANUC se puede programar posterior al comando de selección de herramienta en el mismo bloque.   

Con el comando S1400 M3 iniciamos el giro de la herramienta a una velocidad de 1400 rpm y sentido de giro horario.

Se puede acompañar con M8 para activar el suministro del refrigerante de la herramienta.

  • Secuencias de mecanizado.

En la programación de esta pieza utilizaremos la función de programación de alto nivel “WHILE” para ejecutar la repetición del fresado del contorno en cada cota Z de profundidad de pasada.

Ciclo de repetición (WHILE). En el control FANUC 31i Model A se utiliza, entre otros, el comando de programación de alto nivel “WHILE” para ejecutar los ciclos de repetición, en la imagen siguiente se muestra su esquema de funcionamiento.

El valor de m posterior a las sentencias DO y END so puede ser mayor de 3.

Para la ejecución de la expresión condicional es necesario definir variables, la expresión condicional y un contador ubicado dentro del ciclo de repetición.

– Variables:

En los controles FANUC las variables se definen con el signo numeral seguido de un número. Para las variables locales de un programa se reservan los números #1 al #33.

– Expresión condicional:

Los controles FANUC disponen de los siguientes operadores relacionales para las expresiones condicionales:

– Contador:

Ejemplo de programa:

– Contorno de la pieza con un espesor de 10 mm.

  • Final del Programa.

El final del programa está conformado por los movimientos de retiro, los comandos que cancelan las compensaciones del radio y longitud de la herramienta, los comandos que detienen el refrigerante, el husillo y finalizan el programa.

Con el objeto de evitar colisiones entre la pieza y la herramienta, está se debe retirar en el eje Z una distancia mayor a su longitud, antes de programar el comando que cancela la compensación de longitud (G49).

REFERENCIAS BIBLIOGRAFÍCAS

[1] Manual del centro de mecanizado MAHO MH 800C control Phillips CNC 432.

[2] Manual de programación del control FAGOR 8050 M.

[3] Manual de programación del control FANUC 31I Model A M.

[4] Manual de las fresadoras EMCO con control FANUC 31i Model A.

 

Contacto: japadillamarcano@gmail.com; jantoniop11@gmail.com

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