martes, 25 de mayo de 2010

PROGRAMACIÓN POR COMPUTADOR DE LAS MÁQUINAS CNC EMCO COMPACT5 Y F1

Resumen
Se describe el proceso de implementación de un sistema (hardware, software) para programación y comunicación con las máquinas CNC EMCO COMPACT5 Y F1

Palabras clave
TCP/IP, CNC

Abstract
Implementation process (hardware, software) is described for programming and communicating with EMCO CNC COMPACT5 and F1 machines

Keywords
TCP/IP, CNC

1.Introducción

El proyecto se presenta como una alternativa práctica para la programación de las máquinas CNC marca EMCO, y es útil como herramienta didáctica complementaria en los cursos de formación de técnicas de manufactura asistida por computador.

Este documento pretende exponer las ventajas de la repotenciación de éstas máquinas pero no se profundizará en la programación de máquinas CNC.


2. Control Numérico Computarizado:
Una máquina CNC (control numérico computarizado), sea torno o fresa, es una máquina convencional con algunos elementos más sofisticados, como por ejemplo una computadora que la comanda.
Básicamente funciona de esta manera: basado en un plano de una pieza determinada, se elabora un “programa” de pieza; éste programa está compuesto por una serie de códigos, que son leídos por la computadora y le transmiten a la máquina las órdenes para que trabaje. De esta manera se obtiene una pieza en forma prácticamente automatizada.



2.1 Componentes

Las máquinas herramientas de control numérico computarizado, constan de una Unidad de mando que es el ordenador.
La función de éste es servir de nexo entre el operador y la máquina, comunicando a los dispositivos necesarios, los comandos eléctricos que se transformarán en un desplazamiento o en un giro de un eje.
El ordenador comunicará a los servomotores paso a paso, de corriente continua o hidráulicos, las instrucciones para conseguir que un carro o mesa se mueva, o que un husillo rote.
El operario provoca esto introduciendo mediante un teclado, una serie de letras y números que conforman un “código” de CNC, que formarán un “programa” de pieza.
Una vez conseguido esto, unos elementos denominados “transductores”, se encargarán de medir los correctos valores de maquinado, es decir los desplazamientos y las rotaciones efectuadas en el maquinado.



3. Ventajas de la aplicación de una máquina herramienta con CNC

Una máquina con CNC automatiza movimientos y acciones como desplazamientos de los carros o mesas, giro de el o los cabezales, las distintas gamas de avances y de velocidades de corte, los cambios de herramientas y piezas, etc., simplemente cambiando la programación de la máquina.
De esta manera, podemos afirmar que con una máquina herramienta con CNC se gana en:

• Reducción en los tiempos de producción.

• Mayor fiabilidad en la producción de las piezas, ya que existe menor posibilidad de piezas defectuosas.

• Posibilidad de guardar los programas y modificar fácilmente los que fueron creados con anterioridad

• Reducción de los tiempos de control de la calidad.

• Reducción de los tiempos de control de proceso.

• Ahorro de herramientas y dispositivos de corte. Optimización del uso de las herramientas.

• Ahorro económico.

4. Descripción del proyecto

El proyecto consiste en intercambiar información (Programas de maquinado) con los equipos CNC COMPACT5 Y F1 marca EMCO a través de la interface TCP-IP del computador. Con éste fin se consultaron los manuales de los equipos, se elaboró el cable de conexión y se desarrolló el software necesario para realizar la comunicación.

Las máquinas disponen de teclado numérico y teclas de funciones especiales por medio de las cuales hasta ahora venían siendo programadas manualmente.

Al consultar los manuales de la máquina y estudiar sus planos encontramos que la tarjeta electrónica dispone de un conector que, configurado correctamente, puede ser utilizado como puerto de comunicaciones.

Se optó por establecer la comunicación a través de TCP/IP ya que de ésta manera tendríamos la posibilidad de tener todas las máquinas conectadas a una misma red, para lo cual se debió desarrollar el hardware y hacerse la adaptación del protocolo y de ésta manera poder establecer una comunicación confiable con la máquina CNC.






5. Descripción del programa

Al iniciar el software se le solicitará seleccionar el tipo de máquina que desea programar, pudiendo seleccionar entre el Torno EMCO Compact5 y la Fresadora F1.




Si selecciona la máquina F1 se debe seleccionar el sistema de unidades (milímetros / pulgadas) y la disposición del husillo. Si se ha seleccionado la máquina Compact5 ésta última opción estará deshabilitada y solamente deberá configurar el sistema de unidades.




Desde el programa Comunicación con EMCO CNC puede, crear, editar, transferir y recibir programas de CNC para el maquinado de piezas en los equipos Compact5 y F1; solamente aparecerán en la lista las funciones admitidas según la máquina que haya seleccionado al iniciar el programa.

El menú del programa cuenta con las siguientes opciones:

Archivo: Abrir archivos con extensión .txt y .cnc o guardar el proyecto actual.
Opciones: Borrar el contenido actual del proyecto, poner en blanco el espacio de trabajo.
Interface: Seleccionar la conexión para comunicación con el equipo CNC.
Transferir: Cambiar a modo de recepción ó enviar el archivo actual por el puerto de comunicaciones o socket seleccionado.
Ayuda: Presenta información acerca del programa.

Para crear un programa de maquinado debe ingresar cada línea seleccionando la función correspondiente de uno de los cuadros ubicados a la derecha de la pantalla (Funciones G y M).




En la parte inferior aparecerán los campos correspondientes a los parámetros de la función seleccionada.


Puede insertar, borrar o actualizar la línea seleccionada. Si lo desea puede documentar su trabajo escribiendo comentarios acerca de lo que se hace en cada línea de código escrita.

6. Pruebas y resultados

Se implementó por completo el software de comunicación para enviar y recibir programas de maquinado desde las máquinas CNC marca EMCO con gran acogida por parte de instructores y aprendices del Centro de Automatización Industrial.

Esta implementación ha ayudado a reducir el tiempo empleado en la creación de programas y transferencia de los mismos hacia las máquinas, no se han tenido problemas con el manejo del software.

El proyecto fue implementado también con éxito en el Centro Industrial de Manufactura y Mantenimiento CIMM de Sogamoso, Boyacá.


7. Bibliografía:

[1] Manual de servicio EMCO COMPACT5 y F1 CNC
[2] Manual de programación EMCO COMPACT5 y F1 CNC
[3] http://platea.pntic.mec.es/~jalons3/4ESO/1diseno/1cacaca.htm
[4] http://es.wikipedia.org/wiki/Control_num%C3%A9rico_por_computadora
[5] http://www.elprisma.com/apuntes/ingenieria_mecanica/controlnumericocnc/
[6] http://www.profesores.frc.utn.edu.ar/industrial/sistemasinteligentes/FFlexible/EL_CONTROL_NUMERICO_COMPUTARIZADO_EN_EL_DESARROLLO_INDUSTRIAL.pdf