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CIM 2007

N° UNIDAD1. Introducción a CIM

2. Código de Control Numérico (CNC)

3. CAD / CAM4. Robótica5. Control Automatizado de la calidad6. Tecnología de grupo y proceso de fabricación7. Gestión Integrada de la Producción8. Redes Industriales9. Modelo CIMUBB10. Taller CIM. Proyecto final

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Tecnologías Automatizadas de Producción

Control numéricoControl de procesosSistemas de visiónRobotsSistemas de recuperación y almacenamiento automático (ASRS)Vehículos guiados automáticamente (AGV)Sistemas de fabricación flexible (FMS)

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Historia del CNC

(1725) Máquinas de tejer construidas en Inglaterra, controladas por tarjetas perforadas.

(1863) M. Forneaux. Primer piano que toco automáticamente.

(1870-1890)

Eli Whitney. Desarrollo de plantillas y dispositivos. “Sistema norteamericano de manufactura de partes intercambiables”.

(1880)Introducción de una variedad de herramientas para el maquinado de metales. Comienzo del énfasis en la producción a gran escala.

(1940)Comienzo de la investigación y desarrollo del control numérico. Comienzo de los experimentos de producción a gran escala con control numérico.

(1955)Las herramientas automatizadas comenzaron a aparecer en las plantas de producción para la Fuerza Aérea de los Estados Unidos.

(1956) Hay concentración en la investigación y desarrollo del control numérico.

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(1960) Hasta la actualidad

1. Se crean varios nuevos sistemas de control numérico.2. Se perfeccionaron las aplicaciones a la producción de una

gama más grande de procedimientos de maquinado de metales.

3. Se idearon aplicaciones a otras actividades diferentes del maquinado de metales.

4. Se utilizaron insumos computarizados de control numérico.5. Se utilizaron documentos computarizados de planeación

gráficos por control numérico.6. Se desarrollaron procedimientos computarizados de trazo

de curvas de nivel por control numérico, a bajo costo.7. Se establecieron centros de maquinado para utilización

general.

Historia del CNC

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La forma de ingresar información a las máquinas, era de las siguientes formas:

Tarjetas perforadasCintas magnéticasCintas de papel perforado

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Ventajas

Permite una mejor planeación de las operacionesSe incrementa la flexibilidad de maquinadoReducción en tiempo de programaciónMejor control del proceso y tiempos de maquinadoDisminución en los costos por herramientasSe incrementa la Seguridad para el usuario

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Ventajas

Reducción del tiempo de flujo de materialReducción del manejo de la pieza de trabajo

Menos tiempos de procesos (25 a 44% menos)

Aumento de productividadAumento en precisiónMenor inventarioMenor espacio físico

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Desventajas

Mayor costo de inversiónMayor mantenciónMayor entrenamiento del personal...

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Programa de Instrucciones

Unidad decontrol

MáquinaHerramienta

Control Numérico

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Programación Manual y automática

Diseño CodificaciónManual Aplicación

Diseño Codificaciónautomática

Modelodigital Aplicación

Software CAD/CAM:•MasterCAM•ProEngineering•Medusa

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Flujo de Procesamiento de CNC

Dibujo

Máquina

Herramienta

Secuencia de Corte

Cálculo de coordenadas

Selección de velocidades, avances de herramientas, profundidad de

corte, etc.

Programa CNC

Verificar el programa en un emulador o en la máquina

Modificaciones finales

Ejecución del Programa

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Programación CNC

Un Programa es una lista secuencial de instrucciones de maquinado que serán ejecutadas por la máquina de CNC.

A las instrucciones se les conoce como CODIGO de CNC, las cuales deben contener toda la información requerida para lograr el maquinado de la pieza.

Código CNC

ComandosBloques (líneas)

Movimientos o Acciones

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Ejes Coordenados (regla de la mano derecha)

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Sistema de Control de Movimientos

Y

X

Origen HerramientaTrayectoria

Taladrados

Corte Punto-a-Punto (de posicionamiento )

Este sistema es utilizado para agujerear y para fresar en una dirección.

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Sistema de Control de Movimientos

Contorneado (camino continuo )

Y

X

Trayectoria

Hta.

PerfilOrigen Herramienta

El sistema de contorno es usado en tornos,fresadoras, rectificadoras y centros de mecanizado.

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Interpolación

45º

45º

Pto. A

Pto. B

a

bc

a=bc: trayectoria de la Hta.

Pto. A

Pto. B

a

bc

60º

30º

a= 0,58 bc: trayectoria de la Hta.

Lineal

La interpolación circular:•coordenadas de los puntos finales•coordenadas de los centros del círculo•dirección de la herramienta a lo largo del arco.

En la interpolación parabólica o cúbica:Aproximación por curvas usando ecuaciones matemáticas de alto grado. Este método es efectivo en máquinas de cinco ejes (robots industriales).

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Programación CN Código G ISO 6983 (International Standarization Organization)EIA RS274 (Electronic Industries Association)

•G00: interpolación lineal rápida a la velocidad máxima•G01: interpolación lineal a velocidad F

•G02: interpolación circular sentido horario

•G03: interpolación circular sentido antihorario

Cada código: UNA LETRA/UN SIGNO/ CIFRAS

Ej.: N 10 Gnn XnnYnn F200

Interp. Circular: G0N Xfinal Yfinal I JI: En X, distancia del punto inicial con respecto al centro del arcoJ: En Y, distancia del punto inicial con respecto al centro del arco

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Programa

•G00: interpolación lineal rápida•G01: interpolación lineal a velocidad F•G02: interpolación circular sentido horario•G03: interpolación circular sentido antihorario

Aplicación CN: código GCódigos G´sFunciones de movimiento de la máquina (Movimientos rápidos, avances, avancesradiales, pausas, ciclos)

Códigos M’sFunciones misceláneas que se requieren para el maquinado de piezas, pero no son de movimiento de la máquina (Arranque y paro del husillo, cambio de herramienta, refrigerante, paro de programa, etc.)

N01 Mx G00 Xa Yb Zc Fx...NXXX

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CódigoEjemplo Lineal: Las siguientes líneas ordenan a una fresadora de CNC que ejecute en la línea de código 100 un corte relativo al origen con un avance de 20 mm/min a lo largo del eje X 1.25 mm. y del eje Y 1.75 mm.

N100 G01 X1.25 Y1.75 F20

Ejemplo cicular:

N1 G00 X0 Y0 Z5;N2 G00 X40 Y10 Z0;N3 G01 Z-2 F100;N4 G02 X40 Y50 R20;N5 G01 Z0;N6 G00 X0 Y0 Z5;

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Procedimientos de Programación

Desarrollar un orden de operaciones.Planear las secuencias de principio a fin antes de escribir el programa

Hacer los cálculos necesarios (coordenadas).Indicar las coordenadas en el dibujo o utilizar hojas de coordenadas

Elegir la herramienta y velocidad de corte.Asegurarse de las herramientas que se encuentren disponibles

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Programación CNEjercicio

cim

Profundidad: 1 mm

90

50

15