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Assisted by cam manufacturing

Unit 1

Traslation into numerical control and CNC machines

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Concepto pagina

Presentacion 1

Introducción 2

Indice 31.1 introducción a los sistemas de cad, cam, cae, cim 41.2 Principios de trabajo de las maquinas CNC y sus elementos 51.3 Control analógico y digital 61.4 Códigos 71.4 Códigos 81.4 Lector de cinta 91.5 Sincronización de funciones y dispositivos de accionamiento 101.5 Sincronización de funciones y dispositivos de accionamiento 111.5 Sincronización de funciones y dispositivos de accionamiento 121.5 Sincronización de funciones y dispositivos de accionamiento 131.6 Elementos principales de los sistemas 141.7 Funciones y aplicaciones de la maquina CNC 151.7 Funciones y aplicaciones de la maquina CNC 161.8 Convenciones de los ejes, husillos de corte y cabezales de trabajo 17

1.9.1 Servos 181.9.2 Motores paso a paso 191.9.3 Hidráulica 20

Conclusion 21

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1.2 Principios de trabajo de las maquinas CNC y sus elementos

CARACTERÍSTICAS TECNICAS DEL CNC.Características generales.3 Procesadores de 8 bitsCapacidad de 32 Kb para albergar programas pieza.2 líneas de comunicación RS232C y RS4856 entradas de contaje hasta 4 ejes + encoder cabezal + herramienta sincronizada + volante electrónico.Entrada para palpador digital (TTL o 24 Vcc)Resolución de 0.001 mm o 0,0001 pulgadas.Factor multiplicador hasta x100 con entrada senoidal.Velocidades de avance desde 0.001 mm/min hasta 65535 mm/min (0.0001 hasta 2580 pulgadas/min).Recorrido máximo de avance 8388.607 mm (330.2601 pulgadas)11 entradas digitales octoacopladas32 salidas digitales octoacopladas6 salidas analógicas 10 V (una para cada eje + cabezal)

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1.3 Control analógico y digital

Los circuitos electrónicos se pueden dividir en dos amplias categorías: digitales y analógicos. La electrónica digital utiliza magnitudes con valores discretos, mientras que la electrónica analógica emplea magnitudes con valores continuos.Un sistema digital es cualquier dispositivo destinado a la generación, transmisión, procesamiento o almacenamiento de señales digitales. También un sistema digital es una combinación de dispositivos diseñado para manipular cantidades físicas o información que estén representadas en forma digital; es decir, que sólo puedan tomar valores discretos.La mayoría de las veces estos dispositivos son electrónicos, pero también pueden ser mecánicos, magnéticos o neumáticos.Para el análisis  y la síntesis  de sistemas  digitales binarios se utiliza como herramienta el algebra  de Boole.

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1.4 Códigos

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1.4 Códigos

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1.4 Lector de cinta

 Es un dispositivo externo que integra básicamente dentro de sí una bobina electromagnética especial para leer/escribir los datos en las cintas de respaldo y un mecanismo que permite acoplar los carretes de la cinta para hacerlos girar. Este tipo de unidades, permite recibir datos de la computadora para grabarlos y enviar datos que ha leído desde la cinta por medio de un cable hacia algún Puerto de la computadora (básicamente el SCSI ó LPT), para que la computadora los procese. Estas unidades leen y escriben de manera secuencial, esto significa que no va directamente al dato, sino que tiene que recorrer parte de la cinta para llegar a él.

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1.5 Sincronización de funciones y dispositivos de accionamiento

Esta lección describe las transiciones explícitas de estados, sincronización de dispositivos simples y sincronización de múltiples dispositivos.

NI-DAQ mx TASK STATE MODEL SINCRONIZACIÓN DE DISPOSITIVOS SIMPLES SINCRONIZACIÓN DE DISPOSITIVOS MÚLTIPLES

A. NI-DAQ TASK STATE MODEL El NI-DAQ mx utiliza un modelo de estado para controlar el flujo de la asignación y de la ejecución de recursos de tareas. Este modelo de estado se llama Task State Model . El Task State Model es muy flexible y se puede elegir para que interactúe con una pequeña tarea o como varios estados de modelo como requiera la aplicación. El DAQmx Start VI, DAQmx Stop VI y DAQmx Control Task VI se utilizan para la transición de la tarea de un estado a otro. El Task State Model consta de cinco estados

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1.5 Sincronización de funciones y dispositivos de accionamiento

Inverificado: Cuando se crea o se carga una tarea, el estado por defecto está inverificado. En este estado se configuran el Timing, el Trigger y las propiedades del canal para la tarea.

Verificado: El Timing, el Trigger y las propiedades del canal, se ajustan, repasan y verifican para su corrección cuando la tarea transcurre de un estado inverificado a un estado verificado. Si todos los ajustes son válidos la tarea pasa a un estado verificado. Si uno de los ajustes falla en la verificación la tarea permanece en el estado inverificado. Para realizar explícitamente la transición se llama al DAQmx Control Task VI y el Action Input ajustado como Verify .

Reservado: Los recursos que una tarea utiliza para especificar la operación se adquieren exclusivamente cuando la tarea transiciona del estado verificado al Reservado. Los recursos deben reservarse para prevenir a otras tareas de utilizarlas y causar el primer error durante la operación. Si la tarea adquiere todos los recursos necesarios la tarea pasa al estado Reservado, de lo contrario permanecerá en el verificado. Para realizar explícitamente esta transición se llama al DAQmx Control Task VI con la Action Input ajustado como Reserve . 10

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1.5 Sincronización de funciones y dispositivos de accionamiento

Confiado: Después de que se adquieran todos los recursos necesarios los ajustes para estos recursos deben ser programados. La correcta programación de los ajustes son la causa de que la tarea pase al estado Confiado. Si falla la transición a este estado, la tarea se interrumpe y vuelve al estado Reservado. Para reallizar explícitamente esta transición se llama al DAQmx Control Task VI con la Action Input ajustada como Commit .

Funcionamiento: Para pasar del estado Confiado al estado Funcionamiento, la tarea debe comenzar por realizar la operación especificada. Para que se realice la transición se llama a DAQmx Start VI. Para comenzar una tarea no es necesario empezar adquiriendo muestras o generando formas de onda. Para finalizar con la operación se llama a DAQmx Stop VI. Si falla alguno de los dos VI mencionados la tarea volverá al estado Verificado.

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1.5 Sincronización de funciones y dispositivos de accionamiento

Confiado: Después de que se adquieran todos los recursos necesarios los ajustes para estos recursos deben ser programados. La correcta programación de los ajustes son la causa de que la tarea pase al estado Confiado. Si falla la transición a este estado, la tarea se interrumpe y vuelve al estado Reservado. Para reallizar explícitamente esta transición se llama al DAQmx Control Task VI con la Action Input ajustada como Commit .

Funcionamiento: Para pasar del estado Confiado al estado Funcionamiento, la tarea debe comenzar por realizar la operación especificada. Para que se realice la transición se llama a DAQmx Start VI. Para comenzar una tarea no es necesario empezar adquiriendo muestras o generando formas de onda. Para finalizar con la operación se llama a DAQmx Stop VI. Si falla alguno de los dos VI mencionados la tarea volverá al estado Verificado.

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1.6 Elementos principales de los sistemas

El control numérico (CNC) es una forma de automatización programable en la cual, en base a una serie de instrucciones codificadas (programa), se gobiernan todas las acciones de una máquina o mecanismo haciendo que este desarrolle una secuencia De operaciones y movimientos previamente establecidos por el Programador. Apropiado para volúmenes de producción bajos o medios, dado que es más fácil escribir nuevos programas que realizar cambios en los equipos de procesado.

El programa de instrucciones, que consta de una serie de sentencias Ejecutadas paso a paso que directamente dirigen el equipo de procesado. 

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1.7 Funciones y aplicaciones de la maquina CNC

1. Función primaria: Es el desplazamiento de los carros porta herramienta de la máquina para mantener una relación entre la herramienta de corte y la pieza de trabajo que resultará en la forma geométrica deseada del componente con el grado de precisión que se busca.

2. Función secundaria: Las funciones de apoyo que son necesarias para la operación normal de la máquina. Ejemplos comunes de funciones secundarias son los siguientes:

a) Husillo, arrancar/parar/reversa. b) Fluido de corte, encendido/apagado. c) Velocidad del Husillo seleccionada. d) Velocidad de avance deseada para carros. e) Dividir/girar mesa circular. f) Cambiar herramientas de corte.

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1.7 Funciones y aplicaciones de la maquina CNC

Aplicaciones

Aparte de aplicarse en las máquinas-herramienta para modelar metales, el CNC se usa en la fabricación de muchos otros productos de ebanistería, carpintería, etc. La aplicación de sistemas de CNC en las máquinas-herramienta han hecho aumentar enormemente la producción, al tiempo que ha hecho posible efectuar operaciones de conformado que era difícil de hacer con máquinas convencionales, por ejemplo la realización de superficies esféricas manteniendo un elevado grado de precisión dimensional. Finalmente, el uso de CNC incide favorablemente en los costos de producción al propiciar la baja de costes de fabricación de muchas máquinas, manteniendo o mejorando su calidad.

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1.8 Convenciones de los ejes, husillos de corte y cabezales de trabajo

Los husillos de bolas y el eje del husillo de bolas un tornillo de la bola es un dispositivo mecánico para traducir el movimiento de rotación a movimiento lineal con poca fricción. Son más enorme en comparación con los convencionales husillos, ya que necesitan contar con un mecanismo para volver a circular las bolas.

Se pueden utilizar en muchas aplicaciones, especialmente en los lugares que necesitan alta precisión. Por ejemplo, se aplican habitualmente en los aviones y misiles para mover las superficies de control. Además, también se puede utilizar en máquinas-herramientas, robots y otros equipos de montaje de precisión. Los husillos de bolas se puede volver a impulsado por su baja fricción interna, que requiere un alto la eficiencia mecánica, en comparación con otras alternativas. Por lo general, los husillos de bolas puede ser de 90 por ciento de eficiencia.

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1.9.1 ServosCaracterísticas básicas

Un servomotor es un motor eléctrico que consta con la capacidad de ser controlado, tanto en velocidad como en posición.

Un servomecanismo es un actuador mecánico —generalmente un motor, aunque no exclusivamente—, que posee los suficientes elementos de control como para que se puedan monitorizar los parámetros de su actuación mecánica, como su posición, velocidad, torque, etc.Por la explicación que he encontrado en otros sitios parecería que sólo se le llamaría "servo" a aquellos motores con reducción y control de posición que se utilizan extensivamente en modelismo, para efectivizar los movimientos controlados por radio (incluyendo en la entrada correspondiente de la Wikipedia, por lo menos por ahora). Por supuesto que no es así.

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1.9.2 Motores paso a paso

Los motores paso a paso son ideales para la construcción de mecanismos en donde se requieren movimientos muy precisos.La característica principal de estos motores es el hecho de poder moverlos un paso a la vez por cada pulso que se le aplique. Este paso puede variar desde 90° hasta pequeños movimientos de tan solo 1.8°, es decir, que se necesitarán 4 pasos en el primer caso (90°) y 200 para el segundo caso (1.8°), para completar un giro completo de 360°.

Estos motores poseen la habilidad de poder quedar enclavados en una posición o bien totalmente libres. Si una o más de sus bobinas está energizada, el motor estará enclavado en la posición correspondiente y por el contrario quedará completamente libre si no circula corriente por ninguna de sus bobinas.

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1.9.3 Hidráulica

La palabra “Hidráulica” proviene del griego “hydro” que significa “agua” y “aulos” que significa cañería o entubamiento, cubrió originalmente el estudio del comportamiento físico del agua en reposo y en movimiento.

La “hidráulica” por lo tanto es un adjetivo que implica que la palabra esta de alguna manera relacionada con líquidos, ejemplos pueden ser encontrados en el uso diario de “hidráulica”” en conexión con elementos familiares como los gatos de automóviles y los frenos, como un ejemplo grafico, la frase “elevador hidráulico”

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The benefits of CAM include manufacturing plan correctly defined that generates the expected production results and this generates that and we're competitive EFFICIENCY

Finding

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Unit 1 1.10, .. 1.15

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Caratula 1Introducción 2Índice 31.10 Dispositivo de movimientos para elementos deslizantes 41.11 Dispositivos de Retroalimentación y E/S de Movimiento 51.11 Dispositivos de Retroalimentación y E/S de Movimiento 61.12 Control de viruta y refrigerante 71.12 Control de viruta y refrigerante 81.13 Centros de maquinado y centros de torneado 91.13 Centros de maquinado y centros de torneado 101.14 Sistemas de sujeción y sistemas de manejo de la herramienta 111.14 Sistemas de sujeción y sistemas de manejo de la herramienta 121.15 Controlador y unidad de control de la máquina 131.15 Controlador y unidad de control de la máquina 14Conclusion 15Bibliografia 16

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1.10 Un dispositivo de movimiento para elementos deslizantes

Los elementos de máquinas flexibles, como bandas, cables o cadenas, se utilizan para la transmisión de potencia a distancias comparativamente grandes. Cuando se emplean estos elementos, por lo general, sustituyen a grupos de engranajes, ejes y sus cojinetes o dispositivos de transmisión similares. Por lo tanto, simplifican mucho una máquina o instalación mecánica, y son así, un elemento importante para reducir costos.Además son elásticos y generalmente de gran longitud, de modo que tienen una función importante en la absorción de cargas de choque y en el amortiguamiento de los efectos de fuerzas vibrantes. Aunque esta ventaja es importante en lo que concierne a la vida de una máquina motriz, el elemento de reducción de costos suele ser el factor principal para seleccionar estos medios de transmisión de potencia.

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1.11 Dispositivos de Retroalimentación y E/S de Movimiento

Los dispositivos de retroalimentación ayudan al controlador de movimiento a saber la ubicación del motor. El dispositivo de retroalimentación más común es el codificador de cuadratura, el cual proporciona posiciones en relación al punto de inicio. La mayoría de los controladores de movimiento están diseñados para funcionar con este tipo de codificadores. Otros dispositivos de retroalimentación incluyen potenciómetros que proporcionan retroalimentación de posición analógica, tacómetros que proporcionan retroalimentación de velocidad, codificadores absolutos para medidas de posición absoluta y captadora que también proporcionan medidas de posición absoluta. Al utilizar controladores de movimiento de Nacional Instruments, usted puede utilizar codificadores de cuadratura y potenciómetros.

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1.11 Dispositivos de Retroalimentación y E/S de Movimiento

Notas de Aplicación:CodificadoresCodificadores lineales y rotativosCodificadores AbsolutosCaptadoresCodificadores magnéticosCodificadores ópticosCodificadores de cuadratura

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1.12 Control de viruta y refrigerante

Una forma de mejorar la evacuación de viruta es mejorar la formación de ésta. Una viruta demasiado larga es signo de formación de viruta deficiente. Puede provocar que la viruta se atasque, con el consiguiente empobrecimiento del acabado superficial y rotura de la herramienta, especialmente si se realizan ranuras en agujeros muy pequeños

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1.12 Control de viruta y refrigerante

Los problemas de formación de la viruta pueden ser debidos a:

•material de la pieza•geometría incorrecta•datos de corte incorrectos•método de trabajo inadecuado. Utilice, por ejemplo, paradas (micro-detenciones) para romper la viruta en materiales de viruta larga. Sin embargo, este método reducirá la duración de la herramienta.

Una forma de mejorar la evacuación de viruta es montar la herramienta en posición invertida.Para conseguir romper la viruta en materiales de viruta larga, como las aleaciones de titanio, y para prolongar la duración de la herramienta, recomendamos instalar en la máquina un sistema de alta presión de refrigerante CoroTurn HP

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1.13 Centros de maquinado y centros de torneado

El centro de mecanizado ha sido el resultado de la evolución lógica de la "máquina herramienta de fresar" en un contexto donde se ha precisado aumentar la productividad, la flexibilidad y la precisión, al tiempo que se mejoraban las condiciones de seguridad de los trabajadores, todo ello lógicamente acompañado por la incorporación de la electrónica.Lo dicho hasta ahora nos puede permitir introducir el concepto de "centro de mecanizado". Un centro de mecanizado es ante todo una máquina herramienta de conformado por arranque de material (esto es, una máquina no portable que, operando con la ayuda de una fuente de energía exterior, es capaz de modificar la forma del material o pieza a mecanizar mediante el arranque de pequeñas porciones del mismo o virutas, de forma continua o discontinua).

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1.13 Centros de maquinado y centros de torneado

Sin embargo, las características esenciales de un centro de mecanizado y que por tanto deben servirnos para diferenciarlo de otro tipo de máquinas son las siguientes:

•Está dotado de un control numérico •Puede realizar otras operaciones de mecanizado además del fresado •Dispone de un cambiador de herramientas automático

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1.14 Sistemas de sujeción y sistemas de manejo de la herramienta

Los sistemas de sujeción o fijación mantienen los elementos de trabajo firmemente en las posiciones correctas. Dichos sistemas hacen más estable y eficiente la operación. Los sistemas de fijación dejan las dos manos libres para el trabajo. Los sistemas de sujeción o fijación mantienen las manos retiradas de las herramientas o partes de la máquina en operación. Ello es debido a que son estos sistemas, y no las manos, los que sostienen los elementos de trabajo. Esto incrementa la seguridad y la eficiencia.

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1.15 Controlador y unidad de control de la máquina

La unidad de control (UC) es uno de los tres bloques funcionales principales en los que se divide una unidad central de procesamiento (CPU). Los otros dos bloques son la unidad de proceso y el bus de entrada y salidaSu función es buscar las instrucciones en la memoria principal, decodificarlas (interpretación) y ejecutarlas, empleando para ello la unidad de proceso.

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1.15 Controlador y unidad de control de la máquina

Por otra parte esta la unidad de control, que fue históricamente definida como una parte distinta del modelo de referencia de 1946 de la Arquitectura de von Neuman. En diseños modernos de computadores, la unidad de control es típicamente una parte interna del CPU y fue conocida primeramente como arquitectura Eckert-Mauchly. Memoria: que almacena datos y programas. Dispositivos de entrada y salida: alimentan la memoria con datos e instrucciones y entregan los resultados del cómputo almacenados en memori. Buses: proporcionan un medio para transportar los datos e instrucciones entre las distintos y pequeños que la memoria principal (los registros), constituyen la unidad central de procesamiento (UCP o CPU por su nombre en inglés: Central Processing Unit), que hoy en día normalmente reside íntegramente enLas salidas de la unidad de control se encargan de controlar la actividad del resto del dispositivo. Se puede pensar en una unidad de control como una maquina de estado finito.

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Finding

currently companies to be competitive and profitable use this important tool and also produce a variety of parts to meet the needs of different processes

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