REPORTE FINAL QUE PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO …

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA UNIDAD TICOMÁN

INGENIERÍA AERONÁUTICA

SEMINARIO DE TITULACIÓN

“MODELADO Y MAQUINADO DE PLACAS PARA FILTRO PRENSA”

REPORTE FINAL QUE PARA OBTENER EL TITULO DE

INGENIERO EN AERONÁUTICA

P R E S E N T A N:

JIMÉNEZ RIVERA ÁLVARO

MATÍAS ÁNGELES CESAR JOAQUÍN

MEXICO D. F. SEPTIEMBRE 2006

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

UNIDAD TICOMÁN

QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE: INGENIERO EN AERONÁUTICA POR LA OPCIÓN DE TITULACIÓN: SEMINARIO

DEBERÁN PRESENTAR: LOS C.C. PASANTES: JIMÉNEZ RIVERA ÁLVARO MATÍAS ÁNGELES CÉSAR JOAQUÍN

“MODELADO Y MAQUINADO DE PLACAS PARA FILTRO PRENSA”

INTRODUCCIÓN OBJETIVO JUSTIFICACIÓN CAPÍTULO I MODELADO GEOMETRICO DE LAS PLACAS CAPÍTULO II FABRICACIÓN ASISTIDA POR COMPUTADORACAPÍTULO III MAQUINADO CONCLUSIONES RECOMENDACIONES BIBLIOGRAFÍA

México, D. F., Septiembre del 2006.

A S E S O R E S

M. EN C. ROGELIO GERARDO HERNÁNDEZ GARCÍA DR. CARLOS MANUEL RODRÍGUEZ ROMÁN

VO. BO.

ING. MIGUEL ÁLVAREZ MONTALVO DIRECTOR


ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

ÍNDICE

Introducción 1

Objetivo 5

Justificación 6

Alcance 7

Metodología 8

Capitulado 9

CAPITULO. I Modelado Geométrico De Las Placas

1.1 Modelado. 10

1.1.2 Creación De Un Bloque Para La Placa Macho 12

1.1.3 Creación De Radios En El Interior De La Pieza 16

1.1.4 Reducción Del Espesor En La Placa Macho 21

1.1.5 Inserción De Corazo De La Placa Macho 23

1.1.6 Desahogos De Agua 29

1.1.7 Espejeo 33

1.1.8 Generación De Las Ranuras 35

1.1.9 Arreglo 37

1.1.10 Unir 39

1.1.11 Desahogos De Agua Filtrada En La Placa Hembra 40

1.2 Planos. 43

MODELADO Y MAQUINADO DE PLACAS PARA FILTRO PRENSA i



CAPÍTULO II Fabricación Asistida Por Computadora

2.1 Generación Del Programa Para La Placa Macho. 47

2.1.1 Creación De La Operación 48

2.1.2 Creación Del Programa 49

2.1.3 Creación De La Herramienta 49

2.1.4 Creación De La Geometría 50

2.1.5 Creación Del Método 52

2.2 Generación Del Programa Para La Placa Macho 56

2.3 Generación Del Programa Para La Placa Hembra 58

2.4 Generación De Los Códigos Para La Placa Hembra 62

CAPITULO. III Maquinado

3.1 Maquinado De Barrenos 63

3.2 Maquinado De La Placa Macho En CNC 65

3.3 Maquinado De La Placa Hembra En CNC 71

Conclusiones 73

Recomendaciones 74

Glosario De Términos 75

Glosario De Acrónimos 77

Anexo De Imágenes 78

Anexo De Tablas 80

Bibliografía 83

MODELADO Y MAQUINADO DE PLACAS PARA FILTRO PRENSA ii



INTRODUCCIÓN

Un lodo se considera como una masa de sólidos en suspensión dentro de un

volumen de agua con la particularidad de que la concentración de sólidos en dicho

volumen es tal, que la densidad del lodo es mayor que la del agua. Podríamos

decir que los lodos son aguas residuales altamente concentradas. En ocasiones,

los lodos pueden ser el producto de un proceso, o bien, los residuos de este.

La filtración es un proceso mediante el cual se logra la separación de partículas

sólidas que se encuentran en suspensión en un líquido. Para este fin, se requiere

de un medio poroso que retenga las partículas sólidas, permitiendo el paso del

fluido, además de una fuerza impulsora (gravedad, presión o fuerza centrífuga).

En este trabajo se presenta el diseño de un separador de líquidos y sólidos a

través de filtración por presión. Utiliza un método simple y confiable para lograr

una alta compactación. Es capaz de comprimir y deshidratar sólidos hasta obtener

del 25% al 60% por peso de los lodos compactados. Tiene una capacidad que va

desde 0.5 a 300 pies cúbicos. Se fabrica en acero al carbón con recubrimiento de

pintura epóxica de alta resistencia química o acero inoxidable.

Las placas filtrantes desmontables están hechas de polipropileno, y las mallas

pueden ser del tipo sellada, no sellada o membranas de alta resistencia.

Un filtro se compone de una serie de chapas verticales, yuxtapuestas y acopladas.

Estas chapas prensadas entre ellas cuentan con un sistema hidráulico-neumático

que puede ser automático, semiautomático. La presión aplicada a las zonas

unidad de cada filtro debe de soportar la presión interna de la cámara que se

forma debido a la inyección mediante bomba del lodo al sistema.

MODELADO Y MAQUINADO DE PLACAS PARA FILTRO PRENSA - 1 -



Esta disposición de placas verticales forman cámaras de filtración estanca a la

inmersión que permiten la fácil mecanización de la descarga de las pastas.

Membranas filtrantes finamente y fijamente mayadas se aplican en las dos

grandes superficies crecientes en estas placas.

A través de orificios se alimenta el sistema de lodo para ser prensado en la

cámara de filtración.

Están generalmente colocados en el centro de estas placas permitiendo una

distribución adecuada del flujo, presión adecuada y mejor drenaje del lodo dentro

de la cámara.

Lodos sólidos se acumulan gradualmente en la cámara de filtración hasta que se

genera una pasta compacta final.

El filtrado se colecta en la parte de atrás del soporte de filtración mediante ductos

internos.

Dentro del desarrollo de las placas se hará el uso de más de una maquina para

llevar a cabo el proceso de manufactura, donde se observa que el método

aplicado para la fabricación de las placas o bastidores es factible ya que existen

muchos procesos en la industria que dependen de una interacción entre maquinas

computarizadas y maquinas convencionales un ejemplo de ello es siguiente caso.

Existe un proceso que es para la fabricación de brocas de minería que se hace en

la empresa Alta Tecnología En Herramientas S. A. de C. V. en la cual el

procedimiento es tornear una barra completa de acero en un torno revolver

Hitachi de CNC en la cual se obtiene el cuerpo de la broca quedando como se

muestra en la siguiente figura.




En otro torno de Hass CNC se hace esta cavidad que es para introducir un

vástago del taladro de minería y se aprecia de la siguiente forma.

Hasta aquí han sido puros movimiento de CNC, pero para hacer las ranuras donde

entraran las pastillas de carburo de tungsteno se monta el cuerpo de la broca en

aditamentos los cuales ya esta posicionados de tal forma que con una fresadora

convencional cincinnati se hacen las ranuras y posteriormente pasan al área de

soldadura, para quedar de la siguiente forma.




Finalmente en la siguiente figura se aprecian las brocas con el fundente para

añadir los insertos de carburo.

En la siguiente figura están las brocas ya listas para ser usadas

Broca cruz




OBJETIVO Mostrar el proceso de modelado y la manufactura de las placas para un filtro

prensa, ayudados con el uso de herramientas de CAD y CAM, así como las

diversas características y procesos que se ven involucrados en ello, Identificar los

procesos que se presentan en el diseño y la manufactura de las placas de un filtro

prensa.




JUSTIFICACION

Este trabajo tiene como propósito poner en práctica los conocimientos adquiridos

en el seminario, modelar una pieza conforme a necesidades especificas, visualizar

cuales son las circunstancias y problemáticas a las que uno se puede enfrentar,

cuando se desea pasar del modelo teórico a la fabricación real. Adquirir

conocimientos de la relación que existe entre el material a utilizar con respeto a las

diferentes velocidades de maquinado (aproximación, avance, corte, etc.),

dimensiones y disponibilidad de la herramienta.




ALCANCE Visualizar las características que se presentan al realizar el maquinado de una

pieza con el uso combinado de maquinas convencionales y centros de maquinado

de control numérico computarizado (C. N. C.), en el proceso de manufactura de

las piezas que se maquinaran, las cuales se denominaran placa macho y placa

hembra se realizara un modelado geométrico, del cual con paquetería de computo

especializada se realizara el programa de maquinado, que conformara la parte

final del proceso de maquinado.




METODOLOGÍA Nos auxiliaremos en el sistema CAD y CAM con la plataforma de Unigraphics en

cual nos permitirá modela, dibujar y simplificar el trabajo de programación en CNC.

Una vez obtenido el programa de la pieza, lo exportaremos al centro de

maquinado el cual esta basado en el software fanuc donde será maquinado. Antes

del maquinado se llevara a cabo la compra del cortador y el material que será

maquinado.




CAPITULADO En el capitulo I, se determinara la escala a la cual se trabajará la pieza, basándose

en el software Unigraphics y con la ayuda de su paquetería Modeling se dibujara

las piezas.

En el capitulo II, una vez que se tenga el dibujo ajustado a las medidas exactas,

con la ayuda de otro paquete de Unigraphics llamado Manufacturing se crearan

las trayectorias y posteriormente se explicara el proceso para realizar el programa

de maquinado para exportarlo al centro de maquinado de CNC. En el capitulo III,

se realizara el maquinado donde se determinara el tipo de herramienta de corte de

acuerdo a la escala elegida de la placa para que sea maquinada. Se elegirá el

material que permita maquinar más rápidamente de acuerdo a la herramienta

elegida.

En el maquinado se dará un arreglo al programa obtenido del modulo

Manufacturing, debido a que no puede ser interpretado por la maquina

directamente a como se obtiene el código de maquinado.




CAPÍTULO I Modelado Geométrico De Las Placas.

1.1 Modelado Para poder acceder al

programa se tendrá que

seguir la siguiente ruta que es

inicio/ todos los programas/

NX 3.0/ NX3.0 (Fig 1.1.1).

Con esto basta para poder

tener acceso y comenzar con

el procedimiento de

modelado. Posteriormente

habrá que hacer el

tratamiento para las plantillas

de dibujo y finalmente el

manufacturado.

Fig. 1.1.1

Cuando se comience con alguno de los tres

procesos ya mencionados, se tendrá que

seleccionar antes de empezar con el modulo. Por

ejemplo para el primer caso se tiene que elegir

Application posteriormente Modeling, en los

siguientes casos será Drafting y finalmente

Manufacturing. Obviamente estas son algunas de

las principales aplicaciones de NX 3.0. no son todas

pero para este trabajo con esto basta. (Fig.1.1.2.).

Fig. 1.1.2.




Para que es todo esto, por que dependiendo del tipo de aplicación que se escoja

es como el programa nos surtirá de herramientas que serán útiles para tal

aplicación.

Cuando se inicia en NX 3.0 muestra en la pantalla la condición Gateway, así no se

puede trabajar entonces se hace la ruta ya mencionada para elegir una aplicación

que en este caso comenzara con Modelling. Siempre que se quiera trabajar hay

que aplicar una aplicación.

Fig. 1.1.3

Entonces dicho lo anterior habrá que empezar con Modelling. Ahora ya la

aplicación dio la orden de tener ciertas herramientas que serán de mucha utilidad.

Fig. 1.1.3.

Para este modelado se genera un

archivo con el icono (new), se apunta

su nombre junto con la extensión

(placa_macho.prt) y después se

seleccionan las unidades las cuales

van ha ser milímetros (mm) damos ok.

Para guardar se determinaran las

Fig. 1.1.4

unidades y nombre eso es lo más

importante para que no se tenga

problemas en un futuro. En donde

será guardada es decisión del usuario

(Fig. 1.1.4).




Se determinara la escala la cual será de 1:4, ajustándose a la disponibilidad del

área de trabajo del centro de maquinado de control numérico.

e figuras sólidas.

Primeramente se hará un bloque el cual será el cuerpo base. Se puede ver que

a Placa Macho

Se elige e

determinan las dimensiones que son

El proceso de modelado tendrá inicio con el apoyo d

estas serán las dimensiones más largas de la pieza.

1.1.2 Creación De Un Bloque Para L

l icono de Block donde se

266.25, 266.25 y 12.5 milímetros de largo,

ancho y alto respectivamente. Como se

muestra en la figura de abajo (Fig. 1.1.2.1).

Fig. 1.1.2.1

Fig. 1.1.2.2

Ya que se tiene el volumen base se comenzara a restar volúmenes en la parte

central de la pieza. Para poder hac drá que echar mano de un Pocket er esto se ten

el cual se muestra la ruta en la figura de al lado (Fig. 1.1.2.2).




Fig. 1.1.2.3

Dentro del pocket se tendrá que elegir el tipo, para este caso basta con uno

rectangular (Fig. 1.1.2.3).

Ya elegida esta opción se

tendrá que dar un nombre,

como lo pide la ventana

mostrada a la izquierda.

No se dará un nombre,

simplemente se selecciona

la pieza a trabajar y listo se

afirma con un ok (Fig.

1.1.2.4).

Fig. 1.1.2.4

Fig. 1.1.2.5

Aquí simplemente se selecciona una línea como referencia horizontal o una cara

(Fig 1.1.2.5).




Cuando en la operación anterior se da ok, se

presenta otra ventana, la cual pide las medidas

del pocket rectangular que serán restadas al

sólido. Se pide largo, ancho y alto. Con estos

datos vertidos se podrá dar un ok (Fig. 1.1.2.6).

Fig. 1.1.2.6

Esta es la forma de figura que

arroja. Obviamente esta no esta

centrada respecto a la placa

principal. Al mismo tiempo que

sucede todo esto también se

presenta otra ventana, que da

la opción de posicionamientos

(Fig. 1.1.2.7).

Fig. 1.1.2.7

Con estas opciones se podrá centrar nuestra

pieza. En este caso se usara el icono

perpendicular. Los centrados serán con

respecto a los ejes X y Y en una

perpendicularidad (Fig. 1.1.2.8).

Fig. 1.1.2.8

Fig. 1.1.2.9

Primero se comenzara con el eje “Y”, y se marca el filo que es paralelo al eje “X”

de la pieza base. Eso arrojara una medida que no será satisfactoria, entonces lo

único que se hará es cambiarla por la medida que se necesita tener de separación

para estas caras. La medida es de 52.6mm (Fig. 1.1.2.9).




Fig. 1.1.2.10

Se hace lo mismo ahora con los filos referenciados a “X”. Al mismo tiempo se

tienen que dar las medidas de las distancias entre los filos que son de 19.00mm,

como en el caso de Y. Se da ok (Fig. 1.1.2.10).

Este es el resultado de la

acción hecha anteriormente. De

la misma forma se restara otro

volumen de la pieza base en

este caso el procedimiento es el

mismo solo que la orientación

del volumen a restar será

diferente. Para la siguiente

forma será el largo 207.75 y el

ancho de 228.25, el espesor

queda igual (Fig. 1.1.2.11).

Fig. 1.1.2.11

Fig. 1.1.2.12 Vista isométrica




Esta es la pieza base una vez restados los volúmenes en la parte central (Fig.

1.1.2.12).

Cabe notar que siempre que se quiera

mover una pieza, al estar en la fase de

la elección de los filos perpendiculares

a los ejes, siempre y en este caso se

eligen los que están positivamente

dentro de los ejes para que al

momento de dar la orden de ejecutar

las distancias vertidas, se centre

correctamente (Fig. 1.1.2.13).

Fig. 1.1.2.13

1.1.3 Creación De Radios En El Interior De La Pieza

Fig. 1.1.3.1

Cuando se use este icono se tendrá que hacer radios en los filos internos que

quedasen por la eliminación de material (Fig. 1.1.3.1).

Ya que se tiene la pieza se activa el icono Edge Blend, el cual ayudara a hacer

acabados curvos en los filos internos de la pieza. (Fig. 1.1.3.2)

Fig. 1.1.3.2

De la figura anterior se seleccionan los filos que se alojan en esta posición y son 4

al mismo tiempo. Posteriormente se dicta el radio que es de 6.75. Una vez




seleccionado se elige la palomilla y listo se obtendrá la figura mostrada abajo.

También se observan los radios que se formaron por la acción (Fig. 1.1.3.3).

Fig. 1.1.3.3

Se hacen los mismos pasos con sus respectivos radios para cada uno de los filos

internos.

Fig. 1.1.3.4

Para el segundo paso se hace lo mismo, pero con diferente radio como se observa

en la figura superior (Fig. 1.1.3.4).

Fig. 1.1.3.5




Finalmente en el tercer paso también se hace lo mismo con diferente radio y de

igual forma a cuatro puntos (Fig. 1.1.3.5).

Fig. 1.1.3.6

Así se muestra la figura una vez que se realizaron los radios (Fig. 1.1.3.6).

Ya con los radios en sus respectivos filos, se

realizaran las perforaciones el los extremos de la

pieza con el icono Hole. Una vez activado este

icono se despliega una ventana la cual demanda

un diámetro y profundidad, que le serán dadas y

se aprecian en la misma. Se debe seleccionar la

pieza que será trabajada y se vera a continuación

que resulta (Fig. 1.1.3.7).

Fig. 1.1.3.7

Fig. 1.1.3.8




Este es el resultado de la selección. Se aprecia un círculo que esta con ciertos

datos, pero ese no es el objetivo de la operación si no hacer que estos estén a

cierta distancia de las caras en una esquina. Se ejecuta apply (Fig. 1.1.3.8).

Ahora el circulo se activa

automáticamente quiere

decir que está en posición

de darle una distancia tanto

del lado del eje X como Y.

Pero antes de usar las

distancias se tiene que darle

las condiciones que

adoptaran estas distancias.

Para empezar se elige como

en el caso anterior un

paralelismo (Fig. 1.1.3.9).

Fig. 1.1.3.9

Fig. 1.1.3.10

Aquí se hará la selección del filo paralelo a “X” con respecto al centro del agujero

dando a su vez la distancia correspondiente. El dato arrojado es que la distancia




actual es de 90, pero no se quiere esa distancia, así que en la ventana se tendrá

que borrar la distancia que se encuentra y será sustituida por un 10. Se ejecuta

apply, no ok ya que si se hace se termina la operación (Fig. 1.1.3.10).

Fig. 1.1.3.11

De igual forma se hace lo mismo con respecto al centro del círculo. Se comenzara

a dictar el paralelismo al eje Y. La distancia que arroja es 11 pero de igual forma

no sirve así que se cambia a un 10. Posteriormente se tendrá que dar apply ú ok.

Aquí si por que es la última fase de la operación (Fig. 1.1.3.11).

Fig. 1.1.3.12

Aquí Se Observa El Resultado De La Operación. Pero Se Observa Que La

Ventana No Se A Quitado Esto Es Por Que En El Caso De Que Se Desee Hacer

Otra Operación Igual Se Podrá Comenzar El Ciclo Cuantas Veces Lo




Necesitemos, Si No Entonces Solo Se Elige Cancel .Ahora Se Hará Este Mismo

Proceso Para Los 3 Restantes Agujeros (FIG. 1.1.3.12).

Fig. 1.1.3.13

Este es el resultado una vez colocados los agujeros. Y con eso se termina el

proceso de esta placa (Fig. 1.1.3.13).

1.1.4 Reducción Del Espesor En La Placa Macho

Fig. 1.1.4.1




Si esta placa fuese la placa hembra, que será hecha después, se quedaría así

pero, en este caso esta es el macho y una de sus características es que el

espesor es menor, entonces para reducirlo uno de los procedimientos para esto es

hacer otro pocket. Se activa el icono de pocket y cuando se este en el la fase de

darle medidas se dan las que están en la ventana. El vector que se aprecia es por

que en esa dirección se generara el pocket. Se da ok (Fig. 1.1.4.1).

Fig. 1.1.4.2

Ya se creo solo queda centrar a cero con el icono perpendicular en ambos ejes X,

Y. (Fig. 1.1.4.2)




Fig. 1.1.4.3

Una vez centrado se elige ok y listo el resultado se puede apreciar en la figura.

Ahora la placa tiene el espesor deseado la cual se denominara placa macho. Para

llegar a este espesor el pocket fue de un grosor de 5 (Fig. 1.1.4.3).

1.1.5 Inserción De Corazón De La Placa Macho

Fig. 1.1.5.1

Se generara un bloque al centro del marco para después unirlo. Para esto se dan

las medidas de largo, ancho y alto. Estas medidas se pueden observar en la figura

izquierda (Fig. 1.1.5.1).




Fig. 1.1.5.2

Una vez que se da ok en la figura anterior se creara una figura con las medidas

que se eligieron. Esta figura como se aprecia se generara en el centro de los

orígenes de los ejes x, y, z. Ahora habrá que centrarlo respecto a nuestro marco

(Fig. 1.1.5.2).

Fig. 1.1.5.3

Para poder modificar un elemento existe una herramienta que se llama Transform

la cual se encuentra en Edit. Se elige Edit y automáticamente se desplegara un

menú que dará varias opciones una de ellas es Transform (Fig. 1.1.5.3).




Fig. 1.1.5.4

Una vez señalado Transform se tendrá

que señalar o activar la pieza a

modificar, para que sus cambios surtan

efecto por ultimo solo se tendrá que

aceptar la pieza oprimiendo la que

se presentara en la pantalla (Fig.

1.1.5.4).

Fig. 1.1.5.5

Como se puede observar en esta figura, ya que se selecciono la palomilla se

presentara esta imagen que da las diferentes opciones que Transform puede

hacer con una pieza o varias como se presentara en un caso futuro. Por el

momento para este caso solo se tendrá que elegir Translate. Esto es para dar el

primer paso a un movimiento de la pieza, a un punto que se desea deseamos (Fig.

1.1.5.5).

Fig. 1.1.5.6

Para poder hacerlo se tendrá que darle las coordenadas del punto exacto. Con lo

cual nos apoyaremos en la opción delta (Fig. 1.1.5.6).




Fig. 1.1.5.7

Las coordenadas que se muestras son las indicadas para poder ubicar la pieza en

el lugar que se eligió para que estuviera (Fig. 1.1.5.7).

Fig. 1.1.5.8

Hay que elegir ok en la figura anterior y se aparecerá esta ventana las cual da

varias opciones de las cuales se podría elegir move y copy, pero en este caso se

elegirá move ya que si se elige copy hace una copia en el lugar elegido pero

también deja el original en la posición inicial. La opción copy por el momento no se

usara (Fig. 1.1.5.8).




Fig. 1.1.5.9

Ya que se seleccionó move la ventana se queda por si se quiere hacer otro

cambio, como ya no se quiere hacer nada hay que oprimir cancel de lo contrario si

se oprime ok repite la ultima acción desempeñada y movería la placa mas lejos

(Fig. 1.1.5.9).

Así es como la placa se apreciara

una vez centrada, pero hay un

problema que al seleccionarla se

marcan dos cuerpos, entonces

eso es algo que no se quiere, lo

que se desea es que sean una

sola, para poder hacer la unión

de dos sólidos se tendrá que

hacer una operación de unión.

Para unir se tendrá que coger

una ruta o seleccionar un icono

como este (Fig. 1.1.5.10).

Fig. 1.1.5.10




Fig. 1.1.5.11

Para unir se hace la siguiente ruta Insert / Combine bodies / Unite. O simplemente

se selecciona el icono (Fig. 1.1.5.11).

Fig. 1.1.5.12

Una vez seleccionado el icono, se presentara una ventana la cual no se modificara

en nada simplemente se tendrá que seleccionar la pieza a la cual se le adherirá la

placa (Fig. 1.1.5.12).




Se observa que la ventana

sigue en el mismo lugar, esta

no se quita hasta que se

selecciona la placa que se unirá

al marco. Como se dijo, se tiene

que seleccionar la placa y sin

tener que oprimir ok se une

automáticamente (Fig.

1.1.5.13).

Fig. 1.1.5.13

Esta es la pieza una vez unida y con

esto termina el proceso de hacer un

cuerpo principal. Como se observa al

momento de seleccionar el sistema lo

reconoce como uno solo. Ahora se

comenzara con los detalles (Fig.

1.1.5.14).

Fig. 1.1.5.14

1.1.6 Desahogos De Agua Para hacer este paso se tendrá que

hacer un bloque con las medidas

mostradas en el cuadro. Una vez

hechas se tendrá que elegir ok o

apply. Cabe señalar que no se

pueden duplicar las acciones (ok ò

apply) por que generarían otro

bloque que daría problemas a futuro.

Posteriormente cancel (Fig. 1.1.6.1).

Fig. 1.1.6.1




Fig. 1.1.6.2

Este bloque al igual que todos los

sólidos hechos los arroja en el origen

de las coordenadas. Ahora solo se

tendrá que mover esta pieza.

Utilizando transform se selecciona la

pieza y se da ok en la palomilla (Fig.

1.1.6.2).

Fig. 1.1.6.3

Enseguida se aparecerá una ventana

en la cual se elige translate. Ya elegido

se tendrá que seleccionar delta y

enseguida pedirá las coordenadas las

cuales serán dadas y se muestran en la

figura de la izquierda. Ahora solo resta

dar ok (Fig. 1.1.6.3).

Fig. 1.1.6.4

Para no salir de la aplicación de transform solo se elige back, una vez hecho solo

se tendrá que elegir rotate about a point, para que se pueda girar esta barra a 31º

(Fig. 1.1.6.4).




Fig. 1.1.6.5

Aquí se tiene que activar el icono arc/elipse/sphere center para posteriormente

seleccionar el centro del círculo. La ventana muestra las coordenadas del punto

que acaba de ser seleccionado (Fig. 1.1.6.5).

Fig. 1.1.6.6

En la operación anterior se da ok y

enseguida se vera una nueva ventana que

solo pide el ángulo de giro, que como ya

dijimos es de 31º. Ya no hay que elegir

nada ni modificar nada en la ventana solo

resta optar por un ok (Fig. 1.1.6.6).

Fig. 1.1.6.7

De la tarea anterior se da ok y ahora se habré una nueva ventana que pedirá el

tipo de cambio que en este caso es mover (Fig. 1.1.6.7).




Fig. 1.1.6.8

Ya hecha la acción en esta figura se aprecia que se realizó el giro de 31º. Ahora

solo tenemos que dar cancel ya que de otra forma repetiría la operación girando

otros 31º la pieza (Fig. 1.1.6.8).

Fig. 1.1.6.9

Se tendrá que hacer otro bloque y darle el mismo trato del anterior bloque solo que

al darle las coordenadas para trasladarlo, la única que cambiaria seria la del eje z

como se aprecia en la figura. Este también será girado y posicionado como en el

caso anterior (Fig. 1.1.6.9).




Este es el resultado de la operación. Aquí se aprecian los

dos bloques una vez girados a 31º y a cierta separación

entre ellos. Ahora se quedan listos para hacer unos

iguales sobre el eje y. Esto se mostrara a continuación

(Fig. 1.1.6.10).

Fig. 1.1.6.10

1.1.7 Espejeo

Fig. 1.1.7.1

Se elige back para no elegir transform. Ya estando en la ventana de

transformations se elige mirror through a line (Fig. 1.1.7.1).

Fig. 1.1.7.2

Se elige la opción two points pero también pueden ser los puntos finales que crea

una línea, así que también puede ser que se construya una línea ó elegir los

puntos finales de esa línea (Fig. 1.1.7.2).

Se seleccionan los puntos medios superiores en

los filos tanto izquierdo como derecho sobre el

eje Y. Aquí se puede ver las coordenadas en el

ultimo punto que fue elegido, para genera el

mirror. Dados estos dos puntos solo se puede

elegir ok (Fig. 1.1.7.3).

Fig. 1.1.7.3




Fig. 1.1.7.4

Se podría activar move pero si se hace movería las piezas al lado opuesto en el

mismo eje, así que mejor se selecciona copy para que genere otras iguales en un

punto opuesto que fue dictado por el eje que fue creado por los dos puntos.

Siempre que se este usando alguna herramienta de transform desde antes se tubo

que haber seleccionado las piezas a trabajar. Se opta por cancel (Fig. 1.1.7.4).

En esta figura se observa el resultado final

de la operación de la generación de los

bloques para los desahogos. Ahora se dará

paso a un substract usando este icono

para que se puedan hacer.

Solo se selecciona el cuerpo al que se le

van a substraer los bloques y enseguida a

los bloques que son cuatro (Fig. 1.1.7.5).

Fig. 1.1.7.5

Fig. 1.1.7.6

Cuando sean seleccionados los cuerpos solo resta confirmar la operación. Estas

son las cavidades que quedan de ambos lados de los agujeros, una vez que se

hizo la substracción (Fig. 1.1.7.6).




1.1.8 Generación De Las Ranuras

Fig. 1.1.8.1

Se crea un bloque con las medidas 7 en eje x, 5

en eje z y 218.25 en eje y. Dando las medidas

sabemos que el sistema arrojara el bloque en los

orígenes de las coordenadas. Por el momento

solo se tiene que ordenar que se creé el bloque

(Fig. 1.1.8.1).

Fig. 1.1.8.2

Aquí se aprecia el bloque en los orígenes para cambiarlo, se tiene que optar por la

opción translate, la cual dará opciones de coordenadas que se elegirán según

sean las necesidades (Fig. 1.1.8.2).

Fig. 1.1.8.3




Posteriormente se dan las coordenadas vía Delta (Fig. 1.1.8.3).

Finalmente se tendrá que meter las coordenadas,

las cuales se aprecian en la figura lateral izquierda.

Y por consecuencia se opta por elegir ok (Fig.

1.1.8.4).

Fig. 1.1.8.4

Se elige move y se moverá la pieza.

Como se observa ahora ya esta en el

lugar que se quiere.

Enseguida Back para no salir de

transform y hacer un array. Este

arreglo permitirá reproducir

gradualmente una serie de copias a

cierta posición una de otra, según las

necesidades (Fig. 1.1.8.5).

Fig. 1.1.8.5 1.1.9 Arreglo

Fig.1.1.9.1

Una vez posicionada la pieza, en Transform se tendrá que seleccionar un arreglo

rectangular por que así indican las necesidades con respecto a la forma de la

pieza (Fig.1.1.9.1).




Fig. 1.1.9.2

Se puede seleccionar cualquier parte para que

de ahí partan las coordenadas. Para esto se

selecciona el punto superior derecho de la

vista superior frontal que se tiene del bloque.

Como se observa la ventana no tiene

coordenadas ya que esta en espera de las

coordenadas que se generaran por causa de

elegir un punto cualquiera que convenga a la

situación (Fig. 1.1.9.2).

Fig. 1.1.9.3

Estas son las coordenadas de ese punto seleccionado. Ahora de ahí partirán los

intervalos de crecimiento para hacer el arreglo. Se elige ok (Fig. 1.1.9.3).

Fig. 1.1.9.4

Aquí se tiene que dar el número de piezas deseadas que son trece y la distancia

entre ellas que es de 14.9814. Las demás celdas solo se reducen al mínimo




contable y el ángulo se queda en cero ya que no se quiere ningún grado. Se da

ok (Fig. 1.1.9.4).

En la ventana que se presente solo se tiene que seleccionar copy, después cancel

y listo se tendrá el arreglo ya hecho. Este arreglo se muestra en la figura inferior.

Para que este lista solo se tiene que unir las piezas con el cuerpo principal (Fig.

1.1.9.5).

Fig. 1.1.9.5

1.1.10 Unir Para unir hay que hacer el mismo proceso que con la placa que creo el corazón

del marco al principio de los procesos.

Fig. 1.1.10.1

Este es el resultado una vez unidos los sólidos. Al seleccionar la pieza se marca

como una sola (Fig. 1.1.10.1).




1.1.11 Desahogos De Agua Filtrada En La Placa Hembra

Fig. 1.1.11.1

Se hará la misma operación que con la placa macho lo que cambia es las

coordenadas del bloque, en cuanto sea movido a la posición elegida con la ayuda

de un transform. Las medidas del bloque son las mismas que en la placa macho.

Aquí se observan las coordenadas en donde se pondrá la pieza.

Para no realizar otro bloque en lugar de move se usara copy (Fig. 1.1.11.1).

Fig. 1.1.11.2

Un bloque ya esta en su lugar este es el otro bloque que falta mover a la posición

deseada, así que se le darán estas nuevas coordenadas. Ahora solo se elige

move y después cancel (Fig. 1.1.11.2).




Fig. 1.1.11.3

Este es el resultado de la función anterior. Después se tendrá que girar, así que se

elegirá en transform, un rotate about point y se selecciona el centro del circulo,

entonces el programa arroja las coordenadas de ese centro, mismas que se miran

en el dibujo (Fig. 1.1.11.3). Ahora solo se selecciona ok.

Fig. 1.1.11.4

Por la posición en la que se encuentra en lugar de ordenar 31°, ordenamos 149°

(Fig. 1.1.11.4).




Fig. 1.1.11.5

Este es el resultado solo queda hacer un mirror como en el caso de la placa

macho (Fig. 1.1.11.5).

Fig. 1.1.11.6

Así se vera pero no es todo falta hacer un subtract (Fig. 1.1.11.6).

Fig. 1.1.11.7

Se hace y este es el resultado final del proceso (Fig. 1.1.11.7).




1.2 Planos

Fig. 1.2.1

Para comenzar se sigue la siguiente ruta Aplication / Drafting. Esta también se

muestra en la figura de la izquierda. Al activar esta opción se despliega una

ventana que ayudara a dar de alta un plano con las características que se

necesitan (Fig. 1.2.1).

Fig. 1.2.2

Esta es la ventana que demandara de

información específica para poder crear un

plano donde se plasmara información técnica

acerca de la placa macho para eso se

apoyara de este tipo de información como el

nombre, tipo de hoja, escala, unidades y tipo

de proyección. Dado lo anterior se elige ok y

se genera el plano. En un orden de arriba

hacia abajo se le ordeno nombre (placa

macho), tipo de hoja (A3-297 x 420), Escala

(1:1), unidades (mm), Proyección (americana)

(Fig. 1.2.2).




Fig. 1.2.3

Así es el plano virgen donde aun no se plasman los dibujos (Fig. 1.2.3).

Fig. 1.2.4

Para comenzar se tendrá que activar la barra Drawing Layout (Fig. 1.2.4). En esta

barra se usara este icono para comenzar a insertar los dibujos.

Fig. 1.2.5

Una vez seleccionado el icono se seleccionara el tipo de vista que es top (Fig.

1.2.5) y el tipo de escala que es de 0.4, independientemente de la escala

seleccionada al principio.

Este es el tipo de escala que se eligió para

poner el dibujo en el plano. De igual forma

se selecciona las otras vistas y a su vez se

selecciona el tipo de escala (Fig. 1.2.6).

Fig. 1.2.6




Fig. 1.2.7

Estas son las vistas que se escogieron para comenzar a realizar el plano (Fig.

1.2.7). Ahora se empezara a acotar. Se tendrá que usar este icono que

desplegara una listado de iconos que se usaran para el caso que más se ajuste.

Fig. 1.2.8




Este es el resultado de acotar con los iconos elegidos para tal fin (Fig. 1.2.8).

Ahora se activara la barra drafting tables la cual

muestra diferentes variedades de opciones para poder hacer celdas.

Fig. 1.2.9

Este es el arreglo de celdas que dan fin a la operación (Fig. 1.2.9).

Ahora se hará lo mismo que en el caso de la placa macho, tendremos que dar de

alta una hoja con las mismas características. El punto que cambiaria es en los

detalles, por que seria una pieza con diferentes acabados.

Fig. 1.2.10

Este es el resultado de la primera operación (Fig. 1.2.10). Ahora se tiene que

hacer el cuadro de datos.




Fig. 1.2.11

Usando el mismo icono que en la placa macho, aquí es igual para poder crear este

cuadro (Fig. 1.2.11).




CAPÍTULO II

Fabricación Asistida Por Computadora.

2.1 Generación Del Programa Para La Placa Macho.

Fig. 2.1.1

Ya obtenido el modelado de las placas y para

maquinar la pieza se ingresara a la aplicación

denominada Manufacturing, la cual se encuentra en

el menú de la parte superior de la pantalla

“Application”, como se muestra en la (Fig. 2.1.1)

Fig.2.1.2

Se desplegara este cuadro donde

seleccionamos la configuración a utilizar

en CAM, la cual será un mil_planar.

(Fig.2.1.2)

Se acepta la selección dando enter en

“Initialize”.

Fig.2.1.3

Ya iniciada la aplicación de Manufacturing

para facilitar la visualización y realización

del programa se habré de la parte

izquierda y superior de la pantalla el icono

con la siguiente descripción“Operation

Navigator-Program Order”. (Fig.2.1.3)




Conforme se estén designando cada una de las características a los diferentes

argumentos, en el desplegado de “Operation Navigator-Program Order”. Se

visualizaran las aplicaciones creadas. (Fig.2.1.3)

Fig.2.1.4

Ya realizado lo anterior se empezara con la metodología de la fabricación creando

la operación, el programa, la herramienta, la geometría y el método a utilizar para

en el maquinado de la placa. En la parte superior se muestran los iconos con sus

respectivos nombres. Fig.2.1.4

2.1.1 Creación De La Operación

Fig. 2.1.1.1

Se creara la operación donde se determinara

su nombre, como es la primera vez que se

creara, habrá datos que se designaran al final

de la creación del programa, la herramienta, la

geometría y el método a ampliar. (Fig. 2.1.1.1)

La operación se llamara “CAVITY_MILL”, el

programa NC_PROGRAM, la geometría se

llamara “PLAK” que se establecerá más

adelante, la herramienta que se utilizara será

denominada con el nombre de “MILL_3” y el

método será nombrado como “METHOD”.




2.1.2 Creación Del Programa

Fig. 2.1.2.1

Para crear el programa se elegirá de un grupo

de tres tipos (mill_planar, drill y hole_making) o

en su caso se puede ingresar algún grupo de

herramientas con sus características especiales

o ya determinadas con la opción “Browse”. Se

elegirá el tipo “mill_planar”, se designa como

nombre de grupo principal “NC_PROGRAM”, y

nombre de programa “PROGRAM”; ya para

finalizar se aceptará la selección dando un clic

en OK (Fig. 2.1.2.1).

2.1.3 Creación De La Herramienta

Fig. 2.1.3.1

Finalizada esta operación se

determinaran las características de la

herramienta a utilizar seleccionando el

icono “Create Tool”, en donde se

desplegara un cuadro en el cual se

visualizan los tres tipos principales

mill_planar, drill y hole_making.

Se elegirá la opción de mill_planar que es un fresado plano, en el subtipo se elige

el icono de la parte derecha un cortador con los gavilanes y el cuerpo recto. Se le

designara el grupo principal de herramienta como “GENERIC_MACHINE” y el

nombre de la herramienta será “Mill_3”. (Fig.2.1.3.1)

Finalizada la selección, se da clic en el icono “Apply“para que se despliegue un

recuadro donde se pueden dar las características especificas a la herramienta.




Fig. 2.1.3.2 Fig. 2.1.3.3

En el recuadro desplegado con el

nombre de “Milling Tool-5

Parameters” (Fig.2.1.3.2) se

colocaran las principales las

principales características que

pueden llegar ha afectar en el

maquinado, se utilizara un cortador

con un zanco de 3/8 de pulgada

(9.525 milímetros), y de un diámetro

de corte de 1/8 de pulgada (3.175

milímetros). La longitud será de 75

milímetros y el número de gavilanes

cuatro, (Fig. 2.1.3.3) en la

designación de características, el

parámetro más importante a tener en

consideración es el diámetro del

cortador. Se da clic en el icono de

OK para aceptar los datos.

2.1.4 Creación De La Geometría

Ya determinadas las características de la

herramienta que se utilizara; se creara la

geometría se dará un clic en el icono de “Create

Geometry” se selecciona el tipo de geometría

“mill_planar” de un grupo de diferentes tipos de

geometrías (mill_countour, mill_multi-axis, drill,

hole_making, turning, wire_edm). (Fig. 2.1.4.1) Fig. 2.1.4.1




Fig. 2.1.4.2

Fig. 2.1.4.3

Se seleccionara en el tipo la opción de “mill_planar” (Fig. 2.1.4.2), el grupo

principal de geometría a maquinar será “MCS_PLACA” y nombre de la pieza

“PLAK” se dará un clic en el icono “Apply”. Desplegándose un cuadro (Fig. 2.1.4.3)

en el cual de forma sucesiva se seleccionara uno por uno de los iconos seguido

del icono “Select” para escoger la “Part” (pieza terminada), “Blank” (bloque sin

maquinar) y ”Check (confirmación de áreas de maquinado)” de la placa

anteriormente modelada.

Fig. 2.1.4.4

En el Operation Navigator-Geometry

quedara visualizado de la siguiente

forma el desglose de cada una de las

propiedades dadas. (Fig. 2.1.4.4)




2.1.5 Creación Del Método

Fig. 2.1.5.1

Fig. 2.1.5.2

Fig. 2.1.5.3

La creación del método se realizara con el icono “Create Method” el cual

desplegara el recuadro de la (Fig. 2.1.5.1), de donde se pueden desplegar un

grupo de siete tipos de métodos del cual se seleccionará el “mill_planar” (Fig.

2.1.5.2), y del grupo principal de una opción de cinco tipos, se elegirá el

“METHOD” y se finalizara con la designación de “CAVITY_MILL” y clic en OK (Fig.

2.1.5.1).

Fig. 2.1.5.4

Para finalizar con la determinación de los

parámetros se seleccionará el icono de “Program

Order View” (Fig. 2.1.5.4), en el recuadro de

“Operation Navigator” (Fig. 2.1.5.5) se

desglosará el orden de las designaciones dadas,

se editaran o modificaran las características de

la herramienta, la geometría o el método ya que

al principio algunos parámetros no se designaron

al programa ya que todavía no se habían creado,

en esta parte se tendrá oportunidad para hacer

las modificaciones correspondientes.

Fig. 2.1.5.5




Fig. 2.1.5.6

Con los iconos denominados “Generate,

Replay, Verify y List” se finalizara el proceso de

maquinado. Se elegirá como método de corte

“Zig-Zag”, como paso de corte de la

herramienta el 10% del diámetro. (Fig. 2.1.5.6)

Fig. 2.1.5.7

Se dará clic en el icono de “Generate” para visualizar los límites de las trayectorias

de corte y zonas de corte. (Fig. 2.1.5.7)

Fig. 2.1.5.8

Se dará OK para aceptar la

visualización de las regiones y zonas

de corte, límites, etc. Estas estarán

identificadas con un rango de

colores ya determinados. (Fig.

2.1.5.8)




Fig. 2.1.5.9

Con el icono de “Verify” se hará

una simulación de las

trayectorias de corte real, se

puede elegir en dos o tres

dimensiones. (Fig. 2.1.5.9)

Fig. 2.1.5.10

En la (Fig. 2.6.10) se muestra la simulación del

corte de la placa macho en tres dimensiones, se

visualiza la herramienta, las regiones

maquinadas y no maquinadas.

Fig. 2.1.5.11

Visualización a detalle de una parte de la placa

maquinada. (Fig. 2.1.5.11)




Fig. 2.1.5.12

Fig. 2.1.5.13

Visualización de la simulación del maquinado en dos dimensiones por la

paquetería de “Manufacturing”, vista de la pieza completa durante el proceso de

maquinado (Fig. 2.1.5.12), vista a detalle de la placa (Fig.2.1.5.13).




2.2 Generación Del Programa Para La Placa Macho

Fig. 2.2.1

Fig.2.2.2

Ya que se han verificado las trayectorias de corte, el siguiente paso será obtener

los códigos de maquinado para ello se seleccionara el icono de “Postprocess” el

cual desplegara un cuadro (Fig. 2.2.1), donde se seleccionara la opción de

MILL_3_AXIS ya que la maquina de control numérico CINCINNATI ARROW 500

solo cuenta con tres ejes de trabajo, también es necesario elegir las unidades que

se utilizaran, las cuales serán las del sistema métrico, se da clic en OK.




Fig. 2.2.3

Enseguida se desplegaran los códigos de maquinado enlistados en un recuadro

con el título de “information” el cual se guardara como un archivo de texto (*.txt)

con el nombre de “maquinado placa macho.txt” (Fig.2.2.3) posteriormente este

archivo tendrá que ser modificado en su extensión de la siguiente forma

“maquinado placa macho.CNC” para poder exportarlo a la red y de ahí al centro de

maquinado, en especifico a la maquina de control numérico CINCINNATI ARROW

500. En la (Fig. 2.2.2) se muestra parte la parte inicial del código de maquinado

que para la placa macho llego a abracar cerca de 50 paginas tamaño carta. Con

esto se puede visualizar la gran utilidad de Unigraphics ya que anteriormente se

tenia que escribir cada uno de estas tareas para que la maquina lo ejecutara.




2.3 Generación Del Programa Para La Placa Hembra

Fig. 2.3.1

Ahora se realizara el código de maquinado para la placa hembra en ambas placas

solamente se consideraron maquinar las partes internas ya que se considerará

que los orificios en las partes donde no van estar las ranuras serán maquinados

primeramente para que sirvan como soporte es decir de ahí se colocaran

elementos de sujeción fijos que permitan un rápido montaje y desmontaje. Aunque

ambas placas tienen las mismas dimensiones largo y ancho (246.25 milímetros),

para la placa hembra su espesor será de 12.5 milímetros, a diferencia de la placa

macho que será de 7.5 milímetros. Para esta placa se creará una delgada placa

donde estará montada la pieza con la finalidad de limitar la región de corte y no

causar daños a la mesa de trabajo. Fig. 2.3.1




Fig. 2.3.2

Fig. 2.3.3

De la misma forma de como se hizo con la placa macho se ingresara a la

aplicación de “Manufacturing”, después de haber añadido la delgada placa en la

parte inferior de la placa hembra (Fig.2.3.1). La operación, el programa, la

herramienta, la geometría y el método básicamente tendrán las mismas

características, como se muestra en la (Fig. 2.3.2). En la (Fig. 2.3.3) se muestra el

desglosé de la geometría ya creada.

Principalmente los parámetros

que se modificaran serán el

método de corte (en el

contorno interno de la placa) y

el porcentaje de corte de la

herramienta (50 %). Las

características de la

herramienta serán las mismas

que se utilizaron para el

maquinado de la placa macho,

la pieza de trabajo tendrá las

mismas dimensiones que la

anterior salvo por la diferencia

de espesores (placa macho

7.5 milímetros y placa hembra

12.5 milímetros). (Fig. 2.3.4)

Fig. 2.3.4




Fig. 2.3.5

Para la placa hembra se decidió que los niveles de

corte, es decir, el número de pasadas de corte de la

herramienta, sean cuatro debido a que en este caso

el cortador tendrá que cortar a mayor profundidad, a

diferencia de la placa macho donde la profundidad

de corte máxima fue de 1.5 milímetros y el número

de niveles de corte fue solamente uno. En la (Fig.

2.3.5) se visualiza la indicación de los niveles de

corte que son cuatro.

Fig. 2.3.6 Fig. 2.3.7

En la Fig. 2.3.6 y Fig. 2.3.7 se muestra la colocación de los ejes de maquinado los

cuales están en la esquina de la parte inferior de la placa hembra, es importante

saber donde se localizan ya que al momento de posicionar en la maquina de

control numérico CINCINNATI ARROW 500.




Fig. 2.3.8 Fig. 2.3.9 Fig. 2.3.10

En las figuras de la parte superior se muestran las diferentes velocidades que se

utilizaran en el maquinado, la velocidad de giro de la herramienta es de 1500 RPM

Fig. 2.3.8, en la Fig. 2.3.9 se muestran las velocidades de aproximación, de primer

corte, de corte, transversal, de retracción y retorno, cuando se tiene como

indicación el valor numérico de cero se indica que será la máxima velocidad a la

que se realizara la ejecución correspondiente. En la Fig. 2.3.10 muestra la

selección de referencia con respecto al centro de la herramienta.

Fig. 2.3.11

Para la visualización de los cortes en la simulación se

selecciona el tipo línea que se desea mostrar. (Fig.

2.3.11)

Damos clic en Ok para aceptar y generar el código (Fig.

2.3.11) se evitaran pausas y visualizaciones no

necesarias.

Visualización de la generación de las trayectorias del

corte, se observa la herramienta y el número de niveles

de corte (Fig. 2.3.12).




Fig. 2.3.12

Fig. 2.3.13

Fig. 2.3.14

Imágenes de la simulación del

maquinado de la placa hembra en tres

dimensiones Fig 2.3.13, y en dos

dimensiones. Fig. 2.3.14

2.4 Generación De Los Códigos Para La Placa Hembra.

Fig. 2.4.1

Finalmente se obtiene el código de

maquinado seleccionando el icono de

“Postprocess” se guardara en un archivo de

texto con el nombre de maquinado placa

hembra, al exportarlo se guardara con

terminación *.CNC y se cargara al centro de

maquinado CINCINNATI ARROW 500. En la

(Fig.2.1.43) se muestra la parte inicial del

código de maquinado.




CAPÍTULO III Maquinado

3.1 Maquinado De Barrenos

Antes de comenzar con el maquinado se tendrá que apoyar de una fresadora

convencional para preparar las placas que serán maquinadas. Específicamente se

tendrán que hacer cuatro agujeros cercanos a las esquinas de las mismas. Las

fotos de la fresadora de tipo universal se muestran en los anexos. Velocidad de

corte que se aplicara para el acrílico es de Vc= 40 mm/min.

Ahora con la siguiente formula se sabrá el numero de rpm que tendrá la maquina

que generar para girar la broca y hacer los agujeros.

Datos

Vc =40 m/min

Cte = 333

Dbroca= 12.5 mm

=

×=

×=

5.1233340

)(

333)min(

mmD

mVRPM

c1065

Con la escuadra metálica se creara el marco que une los centros de los círculos

(1), con los tensores de sujeción se inmovilizaran las dos placas empalmadas (2),

y a su vez con el perico se apretaran las tuercas de los tensores (3), la llave de

gancho ayudara a fijar las boquillas que contienen el cortador o broca en el

cabezal (4), se utilizaran tres boquillas 1 de 5/16” con broca de centros de 5/16”

(5), 1 de 5/16” con broca de 5/16” (6) y 1 de 1/2” con broca de 12.5mm (7). Que es

la que se aprecia montada en el agujero superior derecho de la pieza (Fig. 3.1.1)




El resultado y proceso de la operación esta en las siguientes figuras.

Fig. 3.1.1

Fig. 3.1.2

Esta es la broca de 12.5 mm que

efectuó el último agujero, también se

aprecia la acción de sujeción de los

tensores (clamps). Cabe notar que

también la broca de centros y la

broca de 5/16 efectuaron el mismo

procedimiento (Fig. 3.1.2).

Fig. 3.1.3

Esta es la acción de desmonte de la

boquilla de 1/2” con la llave de

gancho, una vez que se terminaron

de hacer los agujeros y se pasa a la

fase de desmonte de las

herramientas (Fig. 3.1.3).




Fig. 3.1.4

Finalmente estas son las placas que se empalmaron. Ya con sus respectivos

agujeros ahora resta que se continué con el maquinado de CNC. El fresado de las

piezas plásticas por lo general no es factible pero cuando se requiera se

recomiendan velocidades y avances que aplicarían al latón. Para fresas de acero

al carbono se recomienda una velocidad de 400 pies/min (Fig. 3.1.4). En el anexo

de imágenes se encuentran el modelo de maquina y los tipos de clamps usados.

3.2 Maquinado De La Placa Macho En CNC

Primeramente se energiza la maquina, la cual funciona con un voltaje de 220 volts

a tres fases, para empezar a maquinar la placa macho (Fig. 3.2.1), una vez que ya

se tienen todos sus cantos en escuadra se fijara la placa de 7.5 milímetros de

espesor, la cual se denominara placa macho, primeramente en el banco del centro

de maquinado CINCINNATI ARROW 500 con la ayuda del comparador de carátula

con base magnética, se alineara uno de sus cantos con respecto al eje “Y” de la

mesa de trabajo la tolerancia que se maneja es de +- 0.0001¨(Fig. 3.2.2).




Fig. 3.2.1

Fig. 3.2.2

Con los clamps se sujetara la placa tratando de tener cuidado al momento de

apretar los tornillos, ya que por el torque puede desalinear la placa con respecto al

eje que se utilizo de referencia, también se debe de tener cuidado de dejar a una

distancia adecuada entre las zonas de maquinado y los clams, así como de

verificar que la altura de los tornillos sea la adecuada para evitar que la boquilla

choque con las piezas de sujeción y evitar daños tanto a la herramienta como al

centro de maquinado CINCINNATI ARROW 500 (Imagen 1 de anexos). Ya que se

tiene alineada y fija la placa se procederá a colocar la herramienta, se

seleccionará primeramente conforme a su número de asignación en el porta

herramientas (Fig. 3.2.3). Posteriormente se especificara el origen de los tres ejes

del programa y cargar en la maquina de control numérico las coordenadas de los

tres ejes (Fig. 3.2.4).




Fig. 3.2.3

La flecha indica el número y la herramienta. También se aprecia el cortador de

1/8¨ con 3/4¨ de zanco.

Posicionamiento en x

Posicionamiento en y

Fig. 3.2.4 Posicionamiento z

Fig. 3.2.4 Se aprecia un marco de color, esto es como referencia para saber que

estamos dentro de los límites del recorrido del cortador.




A continuación ya sea a través del servidor o de un disco extraíble de 3 ½

pulgadas se cargara el programa a la maquina de control numérico, se cierran las

puertas de la maquina, se verificaran que los datos y que la configuración sea la

correcta y se dará aceptar para empezar a maquinar. Automáticamente la

maquina bloquea las puertas las cuales solo se abrirán si uno para el programa

parcialmente y desbloquea o cuando finalice de maquinar la pieza (Fig. 3.2.5).

Fig. 3.2.5

Por las características del material a maquinar y el proceso de maquinado no se

considera necesario el uso de líquido refrigerante, se podrían utilizar inyecciones

de aire intermitentemente.




2

7

6

5

4

1 3

Fig. 3.2.6

De la pantalla de visualización de la maquina de control numérico (Fig. 3.2.6) se

pueden observar los datos de los ejes (X, Y, y Z) (1), posición actual (2) y posición

de comando (3), indicaciones de los niveles de vibración (4), el desplegado de las

líneas de ejecución MSG (5), comandos (M y G) (6) y el menú de trabajo (7).




Al igual se observan las velocidades tanto de avance como las revoluciones por

minuto de la boquilla (RPM), en la columna B se tiene un avance de 250

milímetros por minuto, con 1500 RPM en la boquilla, la indicación de la

herramienta que esta en uso esta en la sección de anexos en la tabla 4.

En la columna C se tiene el incremento tanto para el avance como para las RPM,

el porcentaje de incremento se observa en la columna D; originalmente se tenia un

avance de 250, pero se decidió de manera manual incrementar el avance a 374.8

que es lo máximo que la maquina nos permitirá aumentar, a lo que se refiere a las

RPM se pueden incrementar hasta 1876 RPM en la boquilla, pero ese parámetro

no se aumento ya que se comporto satisfactoriamente con el número de

revoluciones que se le tenían originalmente.

Ya que la primera cara de la placa macho fue maquinada se desmontara y

limpiara, para posteriormente voltear la placa macho y maquinar la contra cara, es

importante dejar perfectamente limpia la superficie del la mesa de trabajo para

evitar que las virutas del primer maquinado afecten la planicie de las superficies a

maquinar. Se seguirán los mismos procedimientos que se hicieron en la primer

cara maquinada, uso del comparador de carátula con base magnética, montaje y

sujeción, designación del nuevo origen y se empezara a maquinar hasta finalizar

el proceso de maquinado. Para finalmente desmontar la placa, limpiar el centro de

maquinado CINCINNATI ARROW 500, guardar la herramienta, desmontarla y

apagar el centro de maquinado (Fig. 3.2.7).




Fig. 3.2.7

3.3 Maquinado De La Placa Hembra En CNC

Como ya se menciono en el proceso de maquinado de la placa macho será el

mismo procedimiento, en este caso después de haber desmontado la placa macho

se continua con el maquinado de la placa hembra, donde se utilizara la misma

herramienta un cortador de 1/8 de pulgada con 4 gavilanes.

Una vez que ya se tienen escuadrados los cantos de la placa, se montaran en la

mesa de trabajo del centro de maquinado CINCINNATI ARROW 500, se fijaran,

alinearan y verificaran que no existan riesgos de choque con respecto a las piezas

de sujeción y la altura de los tornillos.

En el caso de la placa hembra su espesor será de 12 milímetros, aunque en el

diseño de la placa se había considerado de 12.5 milímetros no habrá ningún

problema ya que en esta placa solo se maquinara un contorno interno, es decir, se

creara un hueco.




Solo se deberá tener cuidado en dar la separación adecuada para no dañar la

mesa de trabajo, aunque siempre es de considerarse (Fig. 3.3.1). En el anexo de

imágenes se aprecian las placas montadas.

Fig. 3.3.1




Conclusiones

En la industria de la manufactura son muy requeridos los procesos ágiles, precisos y rentables. Lo planteado en un principio se llevo a cabo con éxito, donde se concluye que al tratar de llevar un modelo con ciertas características geométricas al maquinado consta de varios procesos que se aplican en la industria, Se observa que uno de los procesos es viable hacerlo en una maquina convencional debido a que no requieren de gran detalle a diferencia de los posteriores Es factible primeramente maquinar las placas en un fresa convencional para posteriormente terminar su proceso en un centro de maquinado de control numérico.




Recomendaciones Antes de comenzar un proceso de maquinado es necesario saber las capacidades de las herramientas y las maquinas a usar, así como las características técnicas de los materiales a maquinar. Esto es debido que durante el maquinado no se tendrán resultados satisfactorios. Al no saber el correcto funcionamiento de las maquinas costara que se generen más horas de maquinado lo cual resultaría en un proceso no rentable.




Glosario De Términos Acero de alta velocidad Un acero duro, hecho de carbono, manganeso, silicio,

cromo, tungsteno y vanadio, utilizado en la fabricación de herramientas de corte.

Área ó Región De Corte Área ó región que será directamente maquinada por el

cortador.

Avance Movimiento longitudinal de la herramienta en pulgadas por minuto ó

milésimas de pulgada por revolución. Los avances métricos se expresan en

milímetros por minuto ó centésimas de milímetro por revolución.

Barreno Vulgarmente conocido como agujero., cavidad cilíndrica creada por un

cortador cilíndrico giratorio

Boquilla Dispositivo auto ajustable de cierta medida que aloja un cortador y

ocupado en puntos giratorios.

CNC Control numérico computarizado.

Cortador Herramienta de corte ya sea freza, buril, pastilla, broca, piedra abrasiva,

machuelo…etc.

Husillo Tornillo de hierro ó madera que se usa el el movimiento de algunas

maquinas.

Indicador de carátula Instrumento de medición por comparación que se utiliza

para comparar tamaños y mediciones contra un estándar conocido; se utiliza

comúnmente para verificar la alineación de maquinas herramientas, arreglos y

piezas de trabajo.

Llave De Gancho Herramienta usada para apretar ó aflojar una tuerca prisionera.

NC Control Numérico.

Niveles de corte Numero de cortes parciales a determinada profundidad para

llegar al total de la profundidad a cortar.

Revoluciones Por Minuto Cantidad de vueltas completas que gira una pieza de

trabajo ó cortador por minuto.

Tensores De Sujeción (clamps) Dispositivos utilizados para inmovilizar una pieza

que será maquinada.




Trayectoria Literalmente es el camino que seguirá el cortador en el área a

maquinar.

Velocidad De Corte La velocidad en pies ó metros por minuto, a la cual la

herramienta de corte pasa a través de la pieza, o viceversa.

Zanco Parte de sujeción de las herramientas de corte que sirve para apretar la

herramienta con la ayuda del cabezal de la maquina.




Glosario De Acrónimos

R/min = Revoluciones Por Minuto P/min = Pies Por Minuto Cte = Constante Vc = Velocidad De Corte D = Diámetro Mayor Del Cortador H = Altura




Anexo De Imágenes

(Imagen 1 ) Mordazas Y Tensores De Sujeción (clamps).

(Imagen 2 ) Cabezal Junto Con Indicador Digital De Posición.

(Imagen 3 ) Maquina Completa Fresadora Universal

Marca: Metal Progres Modelo: FU2-S No. Serie: 0464




(Imagen 4 ) Placas montadas macho y hembra




Anexo De Tablas

Centros De Maquinado Códigos G Y M Mas Comunes

G00 Posicionamiento Rápido G01 Interpolación Lineal (Avance) G02 Interpolación Circular (Horaria) G03 Interpolación Circular (Antihoraria) G04 Tiempo De Espera Ó X_Temporizador De X Segundos G10 Ajuste De Ceros De Trabajo G17 Selección Plano XY G18 Selección Plano ZX G19 Selección Plano YZ G20 Datos En Sistema Ingles G21 Datos En Sistema Métrico G27 Comprobación Retorno Al Punto De Referencia G28 Retorno A Punto De Referencia G29 Retorno Del Punto De Referencia G30 Retorno Al 2°, 3° Y 4° Pto. De Referencia G31 Función De Salto G33 Corte De Roscas G40 Cancelar Compensación Radio Herramienta Ó Cancela

Compensación De Corte G41 Compensación Radio Herramienta A La Izquierda G42 Compensación Radio Herramienta A La Derecha G43 Compensación Long. Hta. Dirección + G44 Compensación Long. Hta. Dirección - G49 Cancelar Compensación Long. Hta. G50 Escalamiento Off Ó Velocidad Máxima Del Husillo G51 Escalamiento On G54 A G59 Seleccionar Sistema De Coordenadas De Trabajo 1 A 6 G60 Posicionamiento En Una Sola Dirección G61 Modo De Parada Exacta G64 Modo De Corte (Cancela G81) G65 Llamada A Macro G66 Llamada Modal A Macro G67 Cancelar G66 G68 Rotación Del Sistema De Coordenadas On G69 Rotación Del Sistema De Coordenadas Off G73 Ciclo De Trabajo Repetitivo G74 Ciclo De Machuelado Izquierdo G76 Ciclo De Mandrinado De Precisión G80 Cancelar Ciclos Fijos G81 Ciclo De Taladrado G82 Ciclo De Mandrinado De Cajas




G83 Ciclo De Taladrado Intermitente G84 Ciclo De Machuelazo G85-86 Ciclos De Mandrilado G87 Ciclo De Mandrinado Inverso G88-89 Ciclos De Mandrilado G90 Programación Absoluta G91 Programación Incremental G92 Programación Del Punto Cero Absoluto G94 Avances Por Minuto Avances En Pies Por Minuto G95 Avances Por RPM Ó Avances En Pies Por Revolución G98 Retorno A “Z” Inicial En Ciclos Fijos G99 Retorno A Punto R En Ciclos Fijos

Tabla 1

Centros De Maquinado Códigos M Mas Comunes

M00 Paro De Programa M01 Paro Opcional De Programa M02 Fin De Programa Ó Termina El Programa Hasta La Última Línea De

Instrucción. M03 Giro Horario Del Husillo M04 Giro Antihorario Del Husillo M05 Paro Del Husillo M06 Cambio De Herramientas M07 Refrigerante Por Niebla M08 Refrigerante On M09 Refrigerante Off M10 Abre Mandril M11 Cierre Mandril M30 Fin Programa + Reset M38 Abrir Puerta M39 Cerrar Puerta M62 Enciende El Canal De Entrada 1 Para Espera De Señal. M64 Apaga El Canal 1. M66 Espera La Señal De Entrada 1. M76 Espera La Entrada 1 Para Bajar. M94 Imagen Espejo Off M95 Imagen Espejo On M98 Llamar A Subprograma M99 Fin Subprograma

Tabla 2




Significado De Las Letras

O NUMERO DE PROGRAMA

F EN G98 Y G99 PARA ALIMENTACION POR REVOLUCION Y POR MINUTO Y DEFINE EL PASO DE LA ROSCA EN G92

P CICLO DE TRABAJO O INICIO DE BLOQUE Q FIN DEL BLOQUE DE TRABAJO R PARA RADIOS O DESAHOGO DE LA HERRAMIENTA T TIPO DE HERRAMIENTA U PROFUNDIDAD DE CORTE W AVANCE DEL CORTE Y DISTANCIA DEL CONO K PARA PROGRAMAR ARCOS (G02 Y G03) BILLET (MEDIDAS DEL MATERIAL) S NUMERO DE RPM FEED (AVANCE) F S.M.D. DE 10 MM A 1200 MM/MIN F S.INGLES DE 0 A 7.2 PULG/MIN K NUMERO DE VECES QUE SE REPITE EL CICLO Q VALOR DE LA PROFUNDIDAD DE CORTE

Tabla 3

A B C D

F +250 APM + 374.8 FPM +150 %

S +1500 RPM +1500 RPM + 100 %

T +1

Tabla 4




Bibliografía

Diseño Industrial (guía de materiales y procesos de manufactura)Jim Lesko Limusa, 2004 Dibujo IndustrialA. Chevalier Limusa, 2005 Tecnología De Las Maquinas Herramientas Steve F. Krar / Albert F. Check Alfaomega, 2006

Manual Del Taller Edward G. Hoffman Limusa, 2006 Manual Del Ingeniero De Taller Roger Timings Limusa, 2005

Cnc Machining And Programming An Introduction Thomas M. Crandell Insdustrial Press Inc. 2003

Computer Numerical Control Simplified Steve Krar / Arthur Gill / Meter Smid Industrial Press Inc. 2001


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