ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA CAM-CNC 1. Integrantes: • Orquera Luis 2. Profesor: Ing. Patricio Fuentes. 3. Grupo: GR3 4. Fecha de la Practica: jueves, 22/12/2022. 5. Fecha de Entrega del Informe: jueves, 05/01/2023. INFORME DE PRÁCTICA N° 2 6. TEMA: PROGRAMACION Y MAQUINADO DE UNA PROBETA DE TRACCION CIRCULAR SEGÚN NORMA ASTM E8M CON CICLO SEMIAUTOMATICO Y CICLO DE DESBASTE DE SEGUIMIENTO DE PERFIL. 7. OBJETIVOS: 7.1 OBJETIVO GENERAL: Diseñar y producir una probeta para ensayos de tracción standard según la norma ASTM E8 mediante herramientas y software CAM/CNC. 7.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS: - Determinar las especificaciones geométricas de la probeta para establecer el orden de los procesos de mecanizado y sus diferentes parámetros como distancias de seguridad, velocidades de operación y exceso de material. - Comprender la diferencia entre los dos tipos de programación de un ciclo de roscado. Página 1 de 26 - Utilizar la teoría que interviene el diseño de roscas métricas tipo ISO. - Verificar las dimensiones finales de la probeta obtenida en relación con las requeridas en la norma ASTM E8 que permitan establecer tolerancias geométricas. - Generar el código G de una probeta para tracción mediante la programación CAM del perfil de mecanizado. - Elaborar el plano de taller de la pieza final y la simulación de una nueva probeta. 8. INTRODUCCION: Llevar a cabo ensayos de tracción con el objetivo de relacionar los conceptos teóricos con una experiencia práctica contribuyen a un mejor entendimiento de los conceptos de resistencia de materiales para tomar decisiones de diseño en los diferentes proyectos o investigaciones que se llevan a cabo en el ámbito industrial alimenticio, de transporte, de construcción, entre otros. De esta forma la producción de probetas mediante la norma ASTM E8 mediante métodos CAM/CNC se vuelve fundamental para la optimización del tiempo de trabajo del ensayo de un material. El desarrollo del informe servirá como ejemplo para la elaboración de un método general para el mecanizado de un eje de acero de 31,60 [mm](1 ¼ [in]) en donde se agrega la elaboración de la simulación mediante el software INVENTOR CAM y el plano de taller de la pieza final mediante AutoCAD, planteando un análisis de resultados que relacione las medidas obtenidas mediante el mecanizado en un Torno ROMIC420 y las medidas que se definen en la norma ASTM E8 usada para determinar las propiedades de tracción de los materiales metálicos. Página 2 de 26 9. MARCO TEORICO: Obtener las propiedades mecánicas del acero mediante ensayos de tracción con la norma ASTM E8 permite simular las condiciones de trabajo ideales de un material considerando parámetros como carga, fuerza aplicada, tiempo. Dicho esto, el trabajo de los torneros es esencial en la cadena productiva de elementos mecánicos para el desarrollo de nuevas tecnologías y en este caso un ensayo de tracción. El uso de maquinaria CNC acelera el desarrollo de procesos de manera substancial. Los tornos realizan diversas funciones como cortar, taladrar y raspar piezas de diversos materiales en donde su facultad principal radica en girar y rotar las piezas que sostiene generando así un amplio rango de operación para poder modificar la pieza según se requiera.[1] La maquinabilidad de los aceros es la capacidad que tienen para permitir cualquier proceso de arranque de viruta sobre su superficie con la ayuda de máquinas herramientas. Para llevar a cabo estos procesos mediante CNC se siguen operaciones de desbaste, afinado, ranurado, roscado, entre otras mediante ciclos de programación como: 9.1 Ciclo Automático de Desbaste paralelo al perfil final G73. El ciclo múltiple G73 con seguimiento de perfil puede usarse para el maquinado de piezas fundidas en donde el corte de material se da en superficies irregulares que tienen una geometría preformada similar al elemento mecánico final. Su ciclo de programación se puede dar de la siguiente manera.[1] G73 U(Δi) W(Δk) R(d) F__ S__T__; G73 P(ns) Q(nf) U(Δu) W(Δw); (a) (b) N(ns)…………………………; (c) N(nf) …………………………; G70 P(ns) Q(nf) f____W____; (d) Página 3 de 26 En donde: ▪ “Δi”: Radio total máximo del material a remover en desbaste. ▪ “Δk”: desfase total en la dirección Z entre la primera y la última pasada de desbaste. ▪ “d”: número total de pasadas de desbaste para completar el ciclo. ▪ “F”: Velocidad de avance. ▪ “S”: Velocidad del husillo. ▪ “T”: Selección de la herramienta y la compensación. ▪ “ns”: Numero del bloque inicial que define la trayectoria de contorno. ▪ “nf”: Numero del bloque final que define la trayectoria de contorno. ▪ “Δu”: Sobrematerial en X (valor del diámetro) para la pasada de afinado. ▪ “Δw”: Sobrematerial en Z (para la pasada de afinado). Las funciones M, S, T, F para las pasadas de desbaste pueden ser especificadas en los bloques (a) o (b), inclusive en bloques anteriores a estos. ▪ En el bloque (a) se define la profundidad de corte y la retracción de la herramienta, la velocidad de avance, la velocidad del husillo y la selección de la herramienta y compensación para el desbaste. ▪ En el bloque (b) se define el intervalo de bloques que conforman el ciclo y el sobrematerial para la pasada de afinado. ▪ En el bloque (c) se define la trayectoria para la pasada de afinado (dimensiones finales de la pieza). ▪ En el bloque (d) se define el intervalo, la velocidad de avances y la velocidad del husillo para la pasade de afinado con G70. Página 4 de 26 El torno ROMI C420 puede realizar los tipos de roscado que se pueden encontrar en la industria como: ▪ Por la forma: Interiores, Exteriores, Cilíndricas y cónicas. ▪ Por el número de entradas: Simple (un filete o una entrada) y múltiples (varios filetes, varias entradas). ▪ 9.2 Por el sentido de giro: Rosca Izquierda y rosca derecha. Ciclo de Roscado Paso a Paso G33. Este ciclo se lo define cuando se requiere una rosca externa cilíndrica métrica derecha triangular y el formato de su programación se puede generar de la siguiente manera. G33 X____Z____Q____R____F____. ▪ “X”: Diámetro de la Raíz del roscado en cada paso. ▪ “Z”: Posición final de la longitud de la rosca. ▪ “Q”: Angulo del husillo principal para la entrada de la rosca (milésimas de grado). Si no se va a realizar una rosca de múltiples entradas, no se coloca el valor de Q. ▪ “R”: Valor de la conicidad incremental en el eje X (radio negativo) para exterior y (radio positivo) para interior. Si no se realiza una rosca cónica, no se coloca el valor de R. ▪ “F”: Paso de la rosca o velocidad de avance. En definitiva, para una rosca cilíndrica, el formato del código de roscado es: G33 X____Z____F____. Se recomienda que la distancia de aproximación mínima sea equivalente a dos veces el paso de la rosca en Z. [1] Página 5 de 26 9.3 Ciclo de Roscado Semiautomático G78. El roscado semiautomático requiere de una serie de cálculos para determinar los parámetros de operación del formato. [2] G78 X____Z____R____F____. En donde: ▪ “X”: Diámetro de cada pasada de roscado de la herramienta. ▪ “Z”: Posición final de roscado. ▪ “R”: Valor de la conicidad incremental en X para roscas cónicas. En el caso de roscas cilíndricas no se define el valor de R. ▪ “F”: Paso de la rosca o velocidad de avance. El diámetro final de roscado se puede obtener de la siguiente manera: D1=X t2= 0,694*P X=d-2*t2=d-1,299*p En donde: ▪ “t2”: Distancia entre el diámetro de la raíz y el diámetro externo de la rosca. ▪ “P”: Es igual al valor del comando F ya que es la velocidad de avance que define el paso de la rosca. Para determinar las penetraciones en radio. ∆𝑖 = 𝑡2 √𝑛 − 1 ∗ √𝜑 En donde: ▪ “𝝋”: Factor para cada número de pasadas. Finalmente: ℎ𝑖 = ∆𝑖 − ∆𝑖−1 𝑋𝑖 = 𝑋𝑖−1 − 2ℎ𝑖 Página 6 de 26 10. DESCRIPCION DE LA PRACTICA: 10.1 EQUIPOS, HERRAMIENTAS, INSUMOS Y MATERIALES UTILIZADOS. Equipos: Para el maquinado de la pieza se dispone del torno CNC modelo ROMI C420 que cuenta con una velocidad máxima y mínima de rotación de 4000 rpm y 4 rpm, respectivamente. El equipo posee accionamiento manual e hidráulico y para desarrollar el maquinado de la probeta de tracción desde un eje de 31,75 [mm] se usarán las herramientas propuestas en la TABLA 10.1 para poder trabajar cada ciclo de maquinado. Tabla 10.1 Códigos de Herramientas y Portaherramientas de trabajo. Operación Herramientas Portaherramientas Posición Desbastado VBMT 16 04 08-PM 4315 SVJBR 2525M 16 1 Afinado VBMT 16 04 08-PM 4315 SVJBR 2525M 16 1 Roscado 266RG-16VM01A002M 1125 266RFG-2525-16 5 Tronzado N151.2-300-25-4G 1125 3 RF151.23-2525-25M1 (Fuente: Propia). Herramientas y Portaherramientas: Cada uno de los portaherramientas tiene una posición predefinida que se debe ajustar manualmente en la torre de herramientas como se puede observar en la FIGURA 10.1 según los parámetros de la TABLA 10.1. Página 7 de 26 Posición 05 Posición 03 Posición 01 Figura 10.1 Torre de herramientas del Torno CNC ROMI C-420. (Fuente: Propia). De Desbaste y Afinado exterior: Para operaciones de desbastado y afinado se usará la misma herramienta colocada en la posición “1”. Se puede observar el tipo de herramienta y el procedimiento de mecanizado en la FIGURA 10.2 y FIGURA 10.3 en donde el ángulo máximo de progreso es de 35°. Figura 10.2 Portaherramientas SVJBR 2525M 16(Herramienta con mango para torneado). (Fuente: [3]). Página 8 de 26 Figura 10.3 Inserto VBMT 16 04 08-PM 4315(Plaquita para torneado). (Fuente: [3]). Las principales características que posee la plaquita para el tipo de material que se va a mecanizar tomando los valores mínimos de cada intervalo para la elaboración del CAD son una penetración(ap) de 0.6 [mm] con una velocidad de avance de 0,10 [mm/rev] y una velocidad de corte de 340[m/min] para el desbaste y de 0,09 [mm/rev] con 365 [m/min] para el afinado. De ranurado exterior: Para la operación de tronzado se usará la herramienta de la posición “3” de la torre de herramientas y que posee dos filos para la operación de mecanizado. Se puede observar el tipo de herramienta y el procedimiento de mecanizado en la FIGURA 10.4 y FIGURA 10.5. La profundad de corte máxima de para el portaherramientas es igual a 20 [mm]. Figura 10.4 Portaherramientas RF151.23-2525-25M1(Herramienta con mango para tronzado). (Fuente: [3]). Para el desarrollo del Código G se usará una velocidad de corte(vc) de 170 [m/min] con una velocidad de avance(fnx) de 0,03 [mm/rev]. Página 9 de 26 Figura 10.5 Inserto N151.2-300-25-4G 1125. (Fuente: [3]). De Roscado Exterior: Para la operación de roscado se usará la herramienta colocada en la posición “5” de la torre de herramientas. Se puede observar el tipo de herramientas y el procedimiento de mecanizado en la FIGURA 10.6 y FIGURA 10.7. En la operación de roscado métrico se dispone de un diámetro mínimo de agujero de 32 [mm], un voladizo máximo de 75 [mm] y mínimo de 29 [mm]. Figura 10.6 Portaherramientas 266RFG-2525-16(Herramienta con mango para torneado de roscas). (Fuente: [3]). Para realizar el roscado métrico el paso máximo del inserto es de 3 [mm], su número de dientes es 1 y posee un ángulo de filete de 60° con una velocidad de 130 [rpm]. Página 10 de 26 Figura 10.7 Inserto 266RG-16VM01A002M 1125(Plaquita para torneado de Roscas). (Fuente: [3]). La velocidad usada para el modelado de la probeta en INVENTOR CAM es de 130 [rpm]. Para una probeta M20 se requiere un paso de 2,5 [mm], 10 reducciones y una profundidad total de 1,56 [mm]; estas medidas se usarán para modelar la rosca en el programa CAM de la probeta de tracción y han sido obtenidas de las Tablas de los limites de las dimensiones para roscas métricas tipo ISO. Insumos: Refrigerante: En partes especificas se usa una mezcla especial de 20lt de agua con 1lt de aceite para el maquinado. Un ejemplo de su aplicación se tiene en la FIGURA 10.8. Figura 10.8 Lubricante sobre la pieza. (Fuente: [4]). Página 11 de 26 Materiales: Eje de acero: Para la práctica se dispone del eje de acero de la FIGURA 10.9 que servirá como materia prima para la producción de la probeta de tracción que se tiene en el FIGURA 10.10. El material en bruto posee un diámetro de 31,75 [mm] y una longitud de 200 [mm]. Figura 10.9 Material en Bruto. (Fuente: Propia). Figura 10.10 Pieza Final. (Fuente: Propia). 10.2 PROCEDIMIENTO DE LA PRÁCTICA 1) Encender la Maquina. - Se debe verificar las condiciones de operación de la máquina para encenderla y quitar el paro de emergencia tomando en consideración que se va a realizar un trabajo con contrapunto. 2) Referenciar la Maquina. - Se establece el ajuste del mandril de forma manual para lo cual se busca que el eje se mantenga en una posición centrada. 3) Montar, crear y medir las herramientas. - En la torre de herramientas se montan los portaherramientas de desbaste, tronzado y roscado en las posiciones 1, 3, 5 respectivamente como en la FIGURA 10.1. Página 12 de 26 4) Colocar el eje en el mandril para montarlo junto al contrapunto como se ve en la FIGURA 10.11 Figura 10.11 Eje en el contrapunto. (Fuente: Propia). 5) Establecer el Cero Pieza con una hoja de papel usando la herramienta de la posición 1 para ciclo de desbaste (Método de la Hojita). 6) Cargar y crear el programa. 7) Simular el Programa para comprobar si no existen errores como se ve en la FIGURA 10.12. Figura 10.12 Probeta obtenida por Simulación en el controlador numérico. (Fuente: Propia). 8) Ejecutar el Programa. 9) Obtener las medidas finales de la pieza. 10) Repetir cada medición al menos tres veces. 11) Fin de la Practica Página 13 de 26 10.3 DATOS OBTENIDOS: Práctica N°02 PIEZA POR MECANIZAR: PROBETA DE TRACCIÓN Tabla 10.2 Datos Obtenidos. Valor Valor Laboratorio ASTM E8 1 [mm] [mm] [mm] Valor medido 2[mm] 3[mm] A 56 56 78,35 - - B 27,19 35 27,60 27,64 28,82 C (Ø de rosca) 20 20 20,04 20,06 19,99 D 12,50 12,5 +- 0,2 12,52 12,51 12,52 G 50 50 +- 0,1 - - - L 126 145 144,98 143,92 145,37 R 10 10 - - - Esquema del Perfil para Mecanizado: (Fuente: Propia). Los parámetros de referencia del perfil para mecanizado se pueden observar en la FIGURA 10.13. Figura 10.13 Dimensiones de mecanizado según Norma ASTM E8. (Fuente: Norma ASTM E8). Página 14 de 26 11. DATOS CALCULADOS. Se ha determinado el valor promedio de las tres mediciones obtenidas en la práctica para poder determinar un porcentaje de error en relación con las medidas de la norma ASTM E8 y las del plano de laboratorio. Estos valores están presentes en la TABLA 11.1. Medidas Dimensiones Tabla 11.1 Datos Calculados. Valores del Valor Valor Laboratorio ASTM E8 Promedio [mm] [mm] [mm] Error [%] A 56 56 78,35 - B 27,19 35 28,02 3,05 C (Ø de rosca) 20 20 20,03 0,15 D 12,50 12,5 +- 0,2 12,51 0,0008 G 50 50 +- 0,1 - - L 126 145 aprox. 144,75 0,17 R 10 - - 10 (Fuente: Propia). 12. PROGRAMACION ISO; CODIGO G DE UNA PROBETA PARA ENSAYO DE TRACCION SEGÚN LA NORMA ASTM E8. Según los parámetros de cada inserto se pueden establecer los valores de la TABLA 12.1 para la elaboración del código G en cada operación de mecanizado. Operación vc Tabla 12.1 Parámetros de corte. fn ap Profundidad Paso [m/min] [mm/rev] [mm] [mm] [mm] #Pasadas 1 Refrentado 340 0,10 0,6 - - - 2 Desbastado 340 0,10 0,6 - - - 3 Afinado 365 0,09 0,6 - - - 4 Roscado 130 - - 1,56 2,5 10 5 Ranurado 170 0,03 - - - - (Fuente: Propia). Página 15 de 26 El código G se desarrolló con un controlador Siemens Turning según un distribuidor Siemens en el programa INVENTOR CAM en base a un eje de 31,75 [mm] y 150 [mm] de longitud como pieza en bruto. ; %_N_003_MPF N10 G90 G94 G18 N11 G71 N12 LIMS=6000 N13 G53 G0 X0 ; Cara2 N14 T1 D1 N15 G54 N16 M8 N17 G95 N18 G97 S1754 M3 N19 G0 X61.7 Z5 N20 G96 S340 M3 N21 LIMS=4000 N22 G0 Z0.814 N23 X41.7 N24 G1 X34.528 F1. N25 X31.7 Z-0.6 N26 X20. F0.1 N27 X-1.588 F0.025 N28 X1.24 Z0.814 F1. N29 G0 X41.7 N30 Z0.214 N31 G1 X34.528 F1. N32 X31.7 Z-1.2 N33 X20. F0.1 N34 X-1.588 F0.025 N35 X1.24 Z0.214 F1. N36 G0 X41.7 N37 Z-0.386 N38 G1 X34.528 F1. N39 X31.7 Z-1.8 N40 X20. F0.1 N41 X-1.588 F0.025 N42 X1.24 Z-0.386 F1. N43 G0 X41.7 N44 Z-0.986 N45 G1 X34.528 F1. N46 X31.7 Z-2.4 N47 X20. F0.1 N48 X-1.588 F0.025 N49 X1.24 Z-0.986 F1. N50 G0 X41.7 Página 16 de 26 N51 Z-1.586 N52 G1 X34.528 F1. N53 X31.7 Z-3 N54 X20. F0.1 N55 X-1.588 F0.025 N56 X1.24 Z-1.586 F1. N57 G0 X61.7 N58 Z5 N59 G97 S1754 M3 ; Profile Roughing1 N60 G95 N61 G97 S2093 M3 N62 G0 X51.7 Z5 N63 G96 S340 M3 N64 LIMS=4000 N65 G0 Z-2.7 N66 X30.511 N67 G1 Z-98.794 F0.1 N68 X31.7 N69 X33.7 Z-97.794 N70 G0 Z-2.7 N71 X29.322 N72 G1 Z-98.794 F0.1 N73 X30.511 N74 X32.511 Z-97.794 N75 G0 Z-2.7 N76 X28.133 N77 G1 Z-98.794 F0.1 N78 X29.322 N79 X31.322 Z-97.794 N80 G0 Z-2.7 N81 X26.944 N82 G1 Z-98.794 F0.1 N83 X28.133 N84 X30.133 Z-97.794 N85 G0 Z-2.7 N86 X25.756 N87 G1 Z-98.794 F0.1 N88 X26.944 N89 X28.944 Z-97.794 N90 G0 Z-2.7 N91 X24.567 N92 G1 Z-98.794 F0.1 N93 X25.756 N94 X27.756 Z-97.794 N95 G0 Z-2.7 N96 X23.378 N97 G1 Z-98.794 F0.1 Página 17 de 26 N98 X24.567 N99 X26.567 Z-97.794 N100 G0 Z-2.7 N101 X22.189 N102 G1 Z-98.794 F0.1 N103 X23.378 N104 X25.378 Z-97.794 N105 G0 Z-2.7 N106 X21.6 N107 G1 X21. F0.1 N108 Z-98.794 N109 X22.189 N110 X24.189 Z-97.794 N111 G0 Z-29.304 N112 X21.6 N113 G1 X21. F0.1 N114 X20. Z-29.724 N115 Z-72.7 N116 X21. N117 X23. Z-71.7 N118 G0 Z-29.724 N119 X20.6 N120 G1 X20. F0.1 N121 X19. Z-30.143 N122 Z-72.7 N123 X20. N124 X22. Z-71.7 N125 G0 Z-30.143 N126 X19.6 N127 G1 X19. F0.1 N128 X18. Z-30.563 N129 Z-72.7 N130 X19. N131 X21. Z-71.7 N132 G0 Z-30.563 N133 X18.6 N134 G1 X18. F0.1 N135 X17. Z-30.982 N136 Z-72.7 N137 X18. N138 X20. Z-71.7 N139 G0 Z-35.005 N140 X17.6 N141 G1 X17. F0.1 N142 G18 G2 X15.833 Z-36.606 I22.156 K-8.978 N143 G1 Z-65.982 N144 G2 X17. Z-67.583 I22.739 K7.377 N145 G1 X19. Z-66.583 N146 G0 Z-36.606 Página 18 de 26 N147 X16.433 N148 G1 X15.833 F0.1 N149 G2 X14.667 Z-38.734 I22.739 K-7.377 N150 G1 Z-63.854 N151 G2 X15.833 Z-65.982 I23.323 K5.249 N152 G1 X17.833 Z-64.982 N153 G0 Z-38.734 N154 X15.267 N155 G1 X14.667 F0.1 N156 G2 X13.5 Z-43.983 I23.323 K-5.249 N157 G1 Z-58.605 N158 G2 X14.667 Z-63.854 I23.906 N159 G1 X16.667 Z-62.854 N160 G0 X32.3 N161 Z-2.7 N162 X51.7 N163 Z5 N164 G97 S2093 M3 ; Profile Finishing2 N165 G95 N166 G97 S2247 M3 N167 G0 X51.7 Z5 N168 G96 S365 M3 N169 LIMS=4000 N170 G0 Z-2.38 N171 X22.828 N172 G1 X20. Z-3.794 F1. N173 Z-29.164 F0.09 N174 X16. Z-30.842 N175 Z-34.946 N176 G2 X12.5 Z-43.983 I22.456 K-9.037 N177 G1 Z-58.605 N178 G2 X16. Z-67.642 I24.206 N179 G1 Z-73 N180 X20. N181 Z-98.794 N182 X24. F1. N183 G0 X51.7 N184 Z5 N185 G97 S2247 M3 N186 M9 N187 G53 G0 X0 ; Rosca1 N188 M1 N189 T5 D1 N190 G54 N191 M8 Página 19 de 26 N192 G95 N193 G97 S130 M3 N194 G0 X51.7 Z5 N195 G0 Z9.5 N196 X19.688 N197 G33 Z-27.844 K2.5 N198 X20. Z-28 K2.5 N199 G0 X51.7 N200 Z9.5 N201 X19.376 N202 G33 Z-27.688 K2.5 N203 X20. Z-28 K2.5 N204 G0 X51.7 N205 Z9.5 N206 X19.064 N207 G33 Z-27.532 K2.5 N208 X20. Z-28 K2.5 N209 G0 X51.7 N210 Z9.5 N211 X18.752 N212 G33 Z-27.376 K2.5 N213 X20. Z-28 K2.5 N214 G0 X51.7 N215 Z9.5 N216 X18.44 N217 G33 Z-27.22 K2.5 N218 X20. Z-28 K2.5 N219 G0 X51.7 N220 Z9.5 N221 X18.128 N222 G33 Z-27.064 K2.5 N223 X20. Z-28 K2.5 N224 G0 X51.7 N225 Z9.5 N226 X17.816 N227 G33 Z-26.908 K2.5 N228 X20. Z-28 K2.5 N229 G0 X51.7 N230 Z9.5 N231 X17.504 N232 G33 Z-26.752 K2.5 N233 X20. Z-28 K2.5 N234 G0 X51.7 N235 Z9.5 N236 X17.192 N237 G33 Z-26.596 K2.5 N238 X20. Z-28 K2.5 N239 G0 X51.7 N240 Z9.5 Página 20 de 26 N241 X16.88 N242 G33 Z-26.44 K2.5 N243 X20. Z-28 K2.5 N244 G0 X51.7 N245 Z-60.5 N246 X19.688 N247 G33 Z-97.844 K2.5 N248 X20. Z-98 K2.5 N249 G0 X51.7 N250 Z-60.5 N251 X19.376 N252 G33 Z-97.688 K2.5 N253 X20. Z-98 K2.5 N254 G0 X51.7 N255 Z-60.5 N256 X19.064 N257 G33 Z-97.532 K2.5 N258 X20. Z-98 K2.5 N259 G0 X51.7 N260 Z-60.5 N261 X18.752 N262 G33 Z-97.376 K2.5 N263 X20. Z-98 K2.5 N264 G0 X51.7 N265 Z-60.5 N266 X18.44 N267 G33 Z-97.22 K2.5 N268 X20. Z-98 K2.5 N269 G0 X51.7 N270 Z-60.5 N271 X18.128 N272 G33 Z-97.064 K2.5 N273 X20. Z-98 K2.5 N274 G0 X51.7 N275 Z-60.5 N276 X17.816 N277 G33 Z-96.908 K2.5 N278 X20. Z-98 K2.5 N279 G0 X51.7 N280 Z-60.5 N281 X17.504 N282 G33 Z-96.752 K2.5 N283 X20. Z-98 K2.5 N284 G0 X51.7 N285 Z-60.5 N286 X17.192 N287 G33 Z-96.596 K2.5 N288 X20. Z-98 K2.5 N289 G0 X51.7 Página 21 de 26 N290 Z-60.5 N291 X16.88 N292 G33 Z-96.44 K2.5 N293 X20. Z-98 K2.5 N294 G0 X51.7 N295 Z5 N296 M9 N297 G53 G0 X0 ; Pieza1 N298 M1 N299 T3 D1 N300 G54 N301 M8 N302 G95 N303 G97 S1047 M3 N304 G0 X51.7 Z5 N305 G96 S170 M3 N306 LIMS=4000 N307 G0 Z-101 N308 G1 X-0.4 F0.03 N309 X51.7 N310 G0 Z5 N311 G97 S1047 M3 N312 M9 N313 G53 G0 X0 N314 G53 G0 Z0 N315 M30 La probeta que se obtiene al final de la ejecución del programa se puede observar en la FIGURA 12.1 Figura 12.1 Probeta Final simulada en INVENTOR CAM. (Fuente: Propia). Página 22 de 26 13. ANÁLISIS DE RESULTADOS. Cuando se analiza las dimensiones de la pieza final en relación con la Norma ASTM E8 y el plano de taller del laboratorio el error es mínimo ya que al momento de comparar las medidas de la longitud de la rosca y su diámetro cumplen con las especificaciones requeridas con un error menor al 1 [%] en cada caso, de la misma forma para el requisito de longitud total igual a 145 [mm] se cumple, ya que, según la norma dicho valor es aproximado y el plano de taller especifica una longitud total de 126 [mm] que se obtiene si sumamos las dimensiones A y B del esquema de la Norma generando una longitud equivalente a la del plano de taller de 126 [mm] pero distinta a la pieza final de 144,75 [mm], creando un error del 0,1 [%]. De esta forma la variación de la longitud no es relevante y la probeta cumple con las especificaciones que se busca en el maquinado de la pieza con una tolerancia de +/- 0.5 [mm] en las medidas de la pieza final asegurando un buen control de calidad de la pieza sin la necesidad de contar con todas las dimensiones que se especifican en la Norma ASTM E8. El código G que se obtiene al realizar la simulación ayuda a entender como se relaciona la programación manual y la programación CAM ya que a pesar de tener diferencias en su estructura el significado de las variables como velocidad de corte(S), velocidad de avance(F), exceso de material (U, W), entre otras coexisten entre sí para poder diferenciar los parámetros de trabajo con los que se desarrolla la programación de cada ciclo de maquinado. Página 23 de 26 14. CONSULTA Procesos G76. Ciclo Múltiple de roscado automático. Dentro de las funciones de ciclo múltiple de roscado se incluyen el ciclo automático G76, El ciclo G76 se emplea para maquinar roscas cilíndricas y cónicas con chaflan de salida, la herramienta puede cortar de un solo lado, reduciendo el desgaste y dejando la precisión de la superficie final de la rosca. Sin embargo, G76 no puede ser utilizado para maquinar roscado frontal.[2] G76 P_(m) (r) (a) Q_(Δdmin) _ R_(d)_ G76 X(U)___Z(W)___R_(i) P_(k) Q_(Δd) F(I)____ ▪ “m”: Numero de pasadas de afinado. ▪ “r”: Factor que multiplicado por el paso y divido entre 10, da la longitud del lado del chaflan de salida. ▪ “a”: Angulo de filete de la rosca (00°, 29°, 30°, 55°, 60°, 80°). ▪ “Δdmin”: Profundidad mínima de roscado (Unidad: 0,001 [mm], valor en radio, sin signo). ▪ “X, Z”: Coordenadas absolutas del punto final de la rosca. ▪ “U, W”: Coordenadas relativas del punto final de la rosca. ▪ “i”: Diferencia entre el radio del punto inicial y el radio del punto final de corte en X para una rosca cónica, este valor se hace nulo si no existe conicidad. ▪ “k”: Altura total del diente (Unidad: 0,001 [mm], valor en radio, sin signo). ▪ “Δd”: Profundidad de la pasada inicial (Unidad: 0,001 [mm], valor en radio, sin signo). ▪ “F”: Pasada para rosca métrica (0,001-500) [mm]. ▪ “I”: numero de hilos por pulgada para rosca Whitworth (0,06-25400 [dientes/in]. Al final este código nos permite mecanizar roscas métricas, cilindras o cónicas en mas de una pasada. Previo a utilizar el ciclo, la herramienta debe estar posicionada correctamente en el eje de rotación Z y el de avance X. Página 24 de 26 15. CONCLUSIONES - Se logra cumplir con el diseño y la producción de probetas para ensayo de tracción según la Norma ASTM E8 a través de máquinas CNC y programación CAM que relacionan los ciclos de mecanizado con el código G. - Analizar el código G que se obtiene mediante software CAM es fundamental para entender el tipo de operaciones que se van a trabajar y como se relacionan con el controlador que se dispone y las diferentes variables de mecanizado. - Las dimensiones finales de la pieza obtenida mediante procesos CNC poseen errores menores al 1 [%] generando un buen índice de calidad para la probeta de tracción diseñada con parámetros de la Norma ASTM E8. - La programación automática y semiautomática de roscado depende del tipo de desarrollo que se quiera dar al proceso de mecanizado para controlar la tolerancia y calidad de la rosca ya que se puede trabajar individualmente cada línea del código para tener un mejor control del mecanizado que se desarrolle. - La simulación del mecanizado ayuda a encontrar errores que se podrían obtener en el procedimiento de producción de un elemento mecánico si se aplicara el mecanizado en la realidad. - El Tiempo de mecanizado aumenta cuando se trabaja cada línea de código individualmente. Página 25 de 26 16. RECOMENDACIONES. - Reconocer todas las dimensiones necesarias de la probeta de tracción para el control de calidad al momento de tomar las medidas finales. - Marcar una referencia en la probeta de tracción que permita medir su garganta entre los radios de acuerdo. - Relacionar el código G de la probeta mecanizada en la práctica con el simulado en INVENTOR CAM para poder hallar diferencias y semejanzas de su desarrollo. - Especificar los esquemas de la Norma que se podrían usar para el desarrollo de la práctica y el informe. 17. BIBLIOGRAFÍA. [1] D. Ayala, "Diseño y Simulación de una sierra circular de Banco y fabricación de componentes seleccionados en torno de control numérico Computarizado (CNC) modelo C420". Ecuador/Quito diciembre 2017. [2] M. Guamán & M. Camacho, "Implementación de guía de prácticas para la enseñanza de la fabricación de elementos maquinados mediante el torno de control numérico computarizado del laboratorio de máquinas-herramientas de Ingeniería Mecánica". Ecuador/Quito 2009. [3] SANDVIK COROMANT, Catalogo Online, 2022. Obtenido de: https://www.sandvik.coromant.com/es-es. [4] LufilSUR, Si trabajas con Taladrina proteger la piel es necesario, 2022. Obtenido de: https://www.lufilsur.es/taladrina-proteger-la-piel-es-necesario/ 18. ANEXOS. Página 26 de 26