Curso 1: El Torno Básico de CNC
Lección 1: Componentes del Torno y Principios de Operación
En la introducción de esta lección se presentan las diferentes marcas y modelos de control que se mostrarán durante el desarrollo de este programa de capacitación. El estudiante conocerá las tres marcas más comunes que son: Fanuc, Mazak y Okuma. Además, dentro de cada marca de control se introducirán los modelos más utilizados en la industria hoy en día.
La lección empieza identificando los principios básicos de operación de un torno CNC. En seguida, se cubren los diferentes tipos de material que son comúnmente maquinados en un torno.
Los componentes mecánicos del torno se explican en la siguiente lección. Los términos utilizados en esta lección establecen una base para el resto del programa. Debido a la variedad de estilos de torretas y de los mecanismos de operación de los tornos CNC, se muestran varios tipos de torretas junto con una explicación de como funciona cada una de ellos.
En seguida, la lección presenta los componentes básicos del control CNC. En cada componente del torno, se discute sobre las variaciones típicas que se encuentran en este tipo de máquinas incluyendo temas como monitores a color o monocromáticos, diferentes tamaños de pantallas, configuraciones del tablero, etc. Y por último, se habla de las diferencias y semejanzas entre las tres marcas de controles.
Lección 2: Sistema de Coordenadas
En esta lección, se introduce el sistema de coordenadas en detalle debido a que esta es la parte fundamental en la operación de un torno CNC.
A partir de una discusión general del plano cartesiano, la instrucción de esta lección habla de las características del plano cartesiano para después aplicar este concepto en el área de maquinado del torno CNC. En seguida, se explican en detalle las unidades de medición utilizadas dentro del plano cartesiano y los ejes de desplazamiento de la máquina. El eje C en términos de maquinado también es introducido en esta lección.
Muchos de los errores de los operadores involucran los signos de las coordenadas y el sentido de los movimientos de la máquina, la siguiente sección cubre estos conceptos en detalle. Después se introduce la definición de centro del programa.
La utilización de más de un plano cartesiano en tornos CNC ha creado siempre confusión entre los estudiantes. El uso de múltiples ceros o centros y los planos cartesianos que ellos establecen, se explican para eliminar estos tipos de problemas. Se introduce además la aplicación específica de múltiples planos cartesianos utilizados en controles Fanuc, Mazak y Okuma.
Lección 3: Mecanismos y Operaciones de Maquinado de los Tornos
Una vez introducido el sistema de coordenadas, se establece ahora la ubicación de la torreta dentro del plano cartesiano.
La lección empieza con una explicación de como la computadora controla los movimientos de la torreta. Después, la velocidad de los movimientos de la torreta se explica en términos llamados movimiento rápido y movimiento de avance. El concepto de reducción de tiempo de maquinado se introduce también en esta lección.
En seguida la lección define los movimientos básicos necesarios para el maquinado de una pieza. Esto incluye cortes de desbaste y cortes de acabado. Después se introduce los conceptos de profundidad de corte, movimientos de avance y velocidad de corte.
La lección ahora introduce los tipos de corte de maquinado que un torno puede realizar. Estos son: torneado, careado, taladrado, etc. debido a que durante el maquinado es indispensable el flujo adecuado de soluble hacia la herramienta de corte, se explica en seguida la importancia de esta situación.
Lección 4: Métodos de Programación de Tornos CNC
En algunas ocasiones se requiere que los operadores posean la habilidad de escribir programas. De cualquier manera, un operador debe contar por lo menos con la capacidad de leer un programa CNC para poder solucionar problemas de calidad durante producción. Esta lección introduce los lenguajes de programación más comúnmente utilizados en tornos CNC.
La lección empieza explicando los conceptos básicos en la programación de computadoras y después aplica estos conceptos en la programación de tornos. Se introducen tres tipos de programación: EIA, APT y Conversacional. Debido a que los lenguajes APT y Conversacional normalmente son traducidos a códigos EIA antes de su ejecución, se presenta una discusión en detalle sobre los elementos del sistema en códigos EIA.
En seguida, la lección habla sobre los elementos de un programa Conversacional típico y la manera en que se despliega la información en el control del torno. Se utiliza el lenguaje conversacional Mazatrol como base para explicar este tipo de programación.
En seguida la lección explica la manera en que los controles Fanuc, Mazak y Okuma manejan la ejecución de ambos programas EIA y Conversacional. Más adelante se introducen los conceptos de programación Off-line y On-line para después explicarle al estudiante las principales situaciones que pudieran presentarse en el ambiente de maquinado y como cubrir sus responsabilidades como operador.
Curso 2: Programas CNC
Lección 1: Códigos de Programación y Controles Manuales del Torno CNC
En el curso previo se ilustro la importancia de comprender las diferencias en las técnicas de programación en lenguaje EIA y en los tornos que utilizan los métodos de programación Conversacional. Con este conocimiento el estudiante está listo para aprender la manera en que los códigos en EIA controlan los movimientos de la máquina.
Los códigos G, M, S, T y F se introducen en la primer parte de esta lección. Algunos tipos de controles suprimen los ceros al momento de mostrarlos en la pantalla, se explica esta situación debido a que esto puede complicar la interpretación de los códigos al leerlos. La división de códigos en grupos modales o no-modales, y los códigos que se introducen automáticamente, son presentados en la siguiente sección. También se explican las preocupaciones que se deben tener al momento de trabajar con trayectorias de herramientas lineales o no lineales determinadas por el código G00 para evitar posibles choques de herramientas con los componentes de la máquina.
Después de la explicación del uso de códigos de programación para controlar los movimientos de la máquina, se explican los controles manuales equivalentes de la máquina se explican. Después se habla de las comparaciones entre estilos de controles antiguos y nuevos.
Lección 2: Programas en lenguaje EIA/ISO
Una vez comprendido el método de organización de información utilizado dentro de un programa de EIA, el operador será capaz de encontrar eficientemente porciones específicas del programa para solucionar problemas durante la operación del torno. Esta lección divide un programa típico en blocks de inicialización, cortes de herramientas y blocks para reiniciar el programa.
Los métodos de programación en diámetros o en radios se explican al momento de introducir o ajustar compensadores o al editar un programa. Esto nos dirige a una conversación acerca de términos utilizados en referencia con valores dimensionales de mediciones en el sistema Inglés y Métrico. En esta parte se introducen los conceptos de milésimas y micras.
En seguida, se explican los códigos de programación absoluta e incremental con respecto a cada control. Se incluyen además el uso de las direcciones U y W. También se introduce el formato para llamar a un sub-programa y sus aplicaciones.
Para cubrir las limitaciones de memoria en tornos antiguos, se utiliza el código G50 al inicio de cada trayectoria de herramienta, la cual es una técnica confusa y en potencia peligrosa. En la última porción de esta lección, se habla de preocupaciones que deben ser consideradas para evitar accidentes.
Lección 3: Programas en Lenguaje Conversacional
Semejante a la lección anterior, esta lección cubre las técnicas de programación utilizadas en programas Conversacionales. Empieza comparando los pasos básicos al escribir un programa conversacional entre las tres marcas de control.
En seguida, se explica la estructura de un programa conversacional de Mazak. La última porción de la lección explica los procesos de maquinado más comunes utilizados en un programa Mazak.
Lección 4: Lenguaje Conversacional en Controles Fanuc y Okuma
Así como en la lección tres, en la cual se hablo del lenguaje conversacional de los controles Mazak, esta lección cubre los lenguajes de programación conversacional en controles Fanuc y Okuma.
En la parte uno se explica la aplicación de cada una de las pantallas de información para la introducción manual de datos encontradas en tornos que utilizan el lenguaje conversacional FAPT de los controles Fanuc.
La parte dos cubre el mismo proceso en los controles con capacidad para programación conversacionales Okuma IGF. Una vez más se muestra un ejemplo de este tipo de programación.
Curso 3: Aptitudes del Operador de Tornos
Lección 1: Carga, Almacenamiento y Activación de Programas
Debido a que el curso previo cubre ampliamente el tema de programas, esta lección explica como cargar, almacenar y borrar programas en la memoria del control. Para cada una de las marcas de controles, se explica el uso de directorios de programa y la interpretación de la información desplegada en las pantallas de este directorio.
En seguida se presenta el proceso de convertir un programa almacenado en la memoria del control a un programa activo para cada tipo de control en particular.
Esta lección también cubre la carga de programas utilizando un lector de cinta, disket de computadora y sistemas DNC. Se explica el método para calcular el tamaño del programa para compararlo con el espacio disponible en la memoria del control. También se muestra como se determina el número de programas que pueden ser almacenados en la memoria del control.
Lección 2: Compensadores de Herramientas y Entrada de datos de Herramientas
Esta lección empieza con una amplia explicación del concepto de compensadores de herramientas y como se aplican en controles basados en lenguaje Conversacional y EIA. Estos incluyen geometría, desgaste, radio de la herramienta y orientación de la herramienta. También se muestran las pantallas utilizadas para la entrada y ajuste de los compensadores de herramienta.
Más adelante en esta lección se explican las pantallas "Archivo de Herramienta" y "Datos de la Herramienta" en controles Mazak y sus desplegados de pantalla de datos, debido a que los controles conversacionales requieren la entrada precisa de información acerca de condiciones de las herramientas y de los tipos de corte a realizar.
La última parte de esta lección cubre la entrada de la información acerca de las "Condiciones de Corte" y la "Selección del Material" en un control conversacional. En esta parte se explica el proceso de introducción del tipo de material en bruto a maquinar, la velocidad y el avance.
Lección 3: Encendido de la Máquina, Producción y Control de Calidad
La mayoría de los técnicos en máquinas-herramientas CNC, empiezan sus carreras como operadores. Mientras que las obligaciones específicas de cada planta varían, generalmente sus responsabilidades incluyen el encendido de la máquina, verificar los sistemas de operación, activar en el control CNC un programa acreditado, probar una pieza e identificar cualquier tipo de defecto de calidad.
Además, el aprendiz debe estar preparado para ser capaz de identificar defectos de calidad en piezas que son su responsabilidad. Esta lección prepara al operador para cubrir estos tipos de obligaciones.
Para prevenir la eliminación de piezas que no logran los estándares de calidad necesarios, una grande porción de esta lección habla de las causas de defectos de calidad y el origen de cada uno de estos problemas. Esta lección cubre los siguientes problemas de calidad: acabado, ubicación de características, problemas dimensionales y defectos en cortes angulares o de radios.
Lección 4: Control de Dimensiones por medio de Compensadores, Reemplazo de Herramientas y Reinicio de Programas
Esta lección le muestra al aprendiz como calcular el valor del compensador de la herramienta y como determinar el signo y dirección correcto para corregir problemas de calidad.
Se introduce el procedimiento para ajustar correctamente los compensadores de
herramienta mediante la función Sumar, y la función Establecer para cada modelo de control.
La segunda porción de la lección le permite al aprendiz como identificar visualmente insertos astillados, quemados, fracturados y desgastados. Se explican los pasos a seguir para remover, limpiar y reemplazar un inserto.
En algunas ocasiones, una herramienta se fractura o se desgasta durante el maquinado, lo cual al continuar el corte de material con la misma herramienta en mal estado, se termina produciendo una pieza de pobre calidad. Esta lección provee información en como alterar la ejecución de un programa después de encontrar un defecto y como continuar la operación del mismo utilizando la función para el Reinicio del Programa.
Curso 4 - Conocimientos Básicos para Montaje de Tornos CNC
Lección 1: Planeación de Procesos
Debido a la gran utilización de controles conversacionales, con frecuencia se les da al operador la responsabilidad de escribir un programa simple para maquinar una pieza. En otras ocasiones, en talleres pequeños que no cuentan con personal o equipo especial para programación off-line, el operador tiene la responsabilidad de crear todos los programas ya sea en controles con programación en EIA o conversacional. Esta lección también prepara el aprendiz en la asignación para la planeación de procesos.
Esta asignación incluye como interpretar y aplicar las dimensiones del dibujo de la pieza para poder escribir las coordenadas del programa, establecer el centro del programa, calcular dimensiones de una porción de barra, seleccionar instrumentos de sujeción, planear el proceso y su orden, y determinar las condiciones de corte.
Lección 2: Instrumentos de Sujeción
Esta lección empieza relacionando las preocupaciones de calidad y seguridad con respecto a los instrumentos de sujeción. También explica los varios tipos de chucks para D.I. y para D.E. que se utilizan hoy día. Se explica como montar, colocar correctamente y maquinar las mordazas del chuck. También se muestra como establecer la presión de sujeción.
En la siguiente sección se habla de las boquillas. Se incluye la extracción, instalación y ajuste de los sistemas de boquillas. Los controles conversacionales con frecuencia requieren la entrada de datos del aditamento a utilizar antes de empezar a programar los cortes de maquinado. La entrada de información acerca de las características del Chuck en controles Mazak llamada “Chuck Data” se utiliza como un ejemplo para explicar este proceso.
La última sección muestra los tres tipos de contrapuntos. Se incluye además la instalación de puntos giratorios y el ajuste de cada tipo de contrapunto.
Lección 3: Instalación de Herramientas y Monitoreo de Rendimiento de Herramientas
Con el instrumento de sujeción ya seleccionado e instalado, se podrá proceder con el montaje. Esta lección presenta el proceso de selección de herramientas que se utiliza para una pieza nueva y la instalación de cualquier tipo herramientas que se requiera. También se introduce los tipos de portaherramientas, insertos, brocas, barras de mandrinado y el sistema de identificación ANSI para insertos y portaherramientas.
La parte de esta lección explica el manejo del sistema de Rendimiento de Herramientas y su habilidad para indicar el tiempo adecuado para reemplazarlas.
Lección 4: Establecer el Centro del Programa
En este momento el operador deberá establecer el centro de una pieza e introducir esta información en la computadora del control. Esta lección explica como utilizar una herramienta para maquinar manualmente el área de la pieza que será tomada como referencia y después realizar los cálculos necesarios para establecer el centro del programa.
Los pasos a seguir para establecer el centro del programa para cada marca de control se explican en las cuatro partes de esta lección. La última sección cubre el uso del código G50 para establecer el centro del programa, y como y el porque varios códigos G50 podrán aparecer en algunos programas.
Lección 5: Introducir Compensadores de Herramienta y Establecer la Posición de Giro de Torreta
Una vez establecido el centro del programa se pueden determinar e introducir los compensadores de cada herramienta. En esta lección se explican varias técnicas en las cuales la herramienta toca una superficie de referencia para calcular el valor de su compensador. También se introducen el uso de sistemas automáticos para medición de herramientas y el método de herramientas preestablecidas.
La siguiente sección cubre las técnicas para establecer e introducir la posición de giro de torreta. Se explican varios métodos y funciones específicas para cada marca de control.
Curso 5- Conocimientos Avanzados para Montajes
Lección 1: Técnicas Avanzadas de Programación
Independientemente si se requiere que el operador escriba algún programa, este deberá ser capaz de interpretar los códigos utilizados en programación CNC y algunos casos editar los desplazamientos de las herramientas. Lo anterior incluye editar interpolación circular y blocks de ciclos automáticos también llamados ciclos enlatados.
La primera porción de esta lección explica en detalle las aplicaciones asociadas con comandos de interpolación circular en un programa EIA. También se presenta una explicación acerca de la información en estos blocks que puede ser cuidadosamente editada.
La parte dos explica como y en que situaciones se utilizan códigos en EIA dentro de programas conversacionales. Después se introduce el proceso de programación manuales en controles Mazak.
La siguiente sección cubre el impacto que se produce al cambiar la selección en Condiciones de Corte, o el tipo de Material de la Pieza en un control Mazak conversacional. La última parte de esta lección explica los conceptos básicos en los ciclos automáticos y como se utilizan dentro de programas EIA.
Lección 2: Ciclos Automáticos de Taladrado, Ranurado y Mandrinado
Una vez que se cuenta con una mejor comprensión acerca de la interpolación lineal y circular la cual se cubrió en la lección anterior, el aprendiz ahora puede avanzar a ciclos de maquinado más complejos. Se explica los ciclos automáticos en EIA y los procesos en lenguaje conversacional utilizados para taladrado, ranurado y mandrinado. El aprendiz identificará las porciones de estos ciclos que pueden ser editados para eliminar problemas de calidad. Para los operadores que deberán escribir programas, esta lección provee una amplia explicación acerca de la utilización adecuada de estos ciclos especiales.
Lección 3: Ciclos Automáticos de Torneado, Roscado y Careado
En esta lección se amplía el tema acerca de los ciclos automáticos, presentando ciclos aun más complejos utilizados para el torneado de desbaste y acabado, roscado y careado de piezas. En las cinco partes de esta lección se presentan los ciclos automáticos en lenguaje EIA y en lenguaje conversacional.
Lección 4: Maquinado de la Primera Pieza de Trabajo
Si un operador escribe programas o ejecuta un programa escrito por un programador off-line, es importante conocer los pasos a seguir para maquinar la primera pieza. Se explica además el uso de las funciones Bloquear Máquina, MACHINE LOCK y Ejecución de Prueba, DRY RUN de cada control. También se introduce el concepto de utilizar compensadores de prueba para evitar el desecho de la primera pieza. Para los controles que cuentan con capacidad de gráficos, se explica la utilización adecuada de simulación de herramientas.
En la parte cuatro, el operador aprende como calcular números con signos para establecer los ejes, valores y signos correctos cuando se necesita el ajuste de una coordenada en vez de un compensador. La última parte de esta lección explica como utilizar las funciones de edición en un control EIA las cuales son: insertar, INSERT; Alterar, ALTER; y Suprimir, DELETE.