Ampliacin de la realidad virtual en el mecanizado mediante torno CNC de un pen de ajedrez

 

Expansion of virtual reality in the machining of a chess pawn by means of a CNC lathe

 

Expanso da realidade virtual na usinagem de um peo de xadrez por meio de torno CNC

 

 

Edwin Rodolfo Pozo-Safla I

saquino@espoch.edu.ec

https://orcid.org/0000-0002-8931-3577

 

Scrates Miguel Aquino-Arroba II

edwin.pozo@espoch.edu.ec

https://orcid.org/0000-0002-6393-9408

 

Marco Antonio Ordoez-Vian III

marco.ordonez@espoch.edu.ec

https://orcid.org/0000-0002-9255-3168

 

Correspondencia: saquino@espoch.edu.ec

Ciencias tcnicas y aplicadas

Artculo de investigacin

 

*Recibido: 10 de marzo de 2021 *Aceptado: 15 de abril de 2021 * Publicado: 15 de mayode 2021

                                I.            Magister en Diseo Produccion y Automatizacion Industrial, Formacin de Formadores, Escuela Superior Politcnica de Chimborazo, Facultad de Mecnica, Riobamba, Ecuador.

                            II.            Magister en Diseo Produccion y Automatizacion Industrial, Ingeniero Mecanico, Escuela Superior Politcnica de Chimborazo, Facultad de Mecnica, Riobamba, Ecuador.

                         III.            Magister en Eficiencia Energetica, Ingeniero Mecanico, Formacin de Formadores, Escuela Superior Politcnica de Chimborazo, Facultad de Mecnica, Riobamba, Ecuador.


Resumen

En el presente trabajo se realiz el modelado, programacin manual y postprocesado tiles dentro del mecanizado de un pen mediante el uso de realidad virtual, todo tuvo lugar dentro de la interfaz brindada por Nanjing Swansoft CNC, CIMCO Edit 8 y Nx 12.0 enfocados al controlador de un torno CNC marca HAAS con el propsito de facilitar una gua dentro de la formacin acadmica de estudiantes. El controlador HAAS estudiado tiene estrecha relacin con controladores de muy fcil comprensin como lo son GSK debido a que su interaccin con el entorno de programacin tiene ligeras variaciones generalmente en comandos base para cambios de herramientas, coordenadas entre otros. Se realiz un anlisis de sistemas de coordenadas mediante tablas en Excel que bsicamente serian pilar fundamental para la programacin manual mediante CIMCO Edit 8 la cual posteriormente fue simulada haciendo uso de la realidad virtual mediante el software Nanjing Swansoft CNC, tambin se llev a cabo el desarrollo mediante postprocesado de datos haciendo uso del software Nx 12.0 seguido de una comprobacin de cdigos en CIMCO Edit 8 y simulacin en Nanjing Swansoft CNC. Para el desarrollo fue til el clculo de parmetros tecnolgicos y tambin la seleccin de herramientas mediante el software presentado por MachiningCloud.com. Finalmente se realiz una comparacin del producto final tanto para programacin manual como para postprocesado de datos el cual mediante un estudio de errores respecto a las dimensiones nominales ayudo a destacar las ventajas de cada uno de los procesos realizados.

Palabras claves: Realidad virtual; manufactura; postprocesado; modelado; simulacin.

 

Abstract

In this work was developed the modeling, manual programming and post-processing useful within the machining of a pawn were carried out through the use of virtual reality, everything took place within the interface provided by Nanjing Swansoft CNC, CIMCO Edit 8 and Nx 12.0 focused on the controller of a HAAS brand CNC lathe for the purpose of providing guidance within the academic training of students. The HAAS controller studied is closely related to controllers that are very easy to understand such as GSK because their interaction with the programming environment has slight variations, generally in base commands for tool changes, coordinates, among others. An analysis of coordinate systems was carried out using tables in Excel that would basically be a fundamental pillar for manual programming using CIMCO Edit 8 which was later simulated using virtual reality using the Nanjing Swansoft CNC software, the development was also carried out through data post-processing using Nx 12.0 software followed by code checking in CIMCO Edit 8 and simulation in Nanjing Swansoft CNC. For the development, the calculation of technological parameters and the selection of tools using the software presented by MachiningCloud.com was useful. Finally, a comparison of the final product was made both for manual programming and for data post-processing, which through an error study regarding the nominal dimensions helped to highlight the advantages of each of the processes carried out.

Keywords: Virtual reality; manufacturing; post-processing; modeling; simulation.

 

Resmo

No presente trabalho, a modelagem, a programao manual e o ps-processamento til foram realizados dentro da usinagem de um peo atravs do uso de realidade virtual, tudo ocorreu dentro da interface fornecida por Nanjing Swansoft CNC, CIMCO Edit 8 e Nx 12.0 focado no controlador de um torno CNC da marca HAAS com a finalidade de facilitar um guia na formao acadmica dos alunos. O controlador HAAS estudado est intimamente relacionado a controladores muito fceis de entender como o GSK, pois sua interao com o ambiente de programao apresenta pequenas variaes, geralmente em comandos bsicos para troca de ferramentas, coordenadas, entre outros. Foi realizada uma anlise dos sistemas de coordenadas utilizando tabelas em Excel que seriam basicamente um pilar fundamental para a programao manual utilizando CIMCO Edit 8 que posteriormente foi simulada utilizando realidade virtual utilizando o software CNC Nanjing Swansoft, o desenvolvimento tambm foi realizado atravs de dados ps- processamento usando o software Nx 12.0 seguido de verificao de cdigo no CIMCO Edit 8 e simulao no Nanjing Swansoft CNC. Para o desenvolvimento foi til o clculo de parmetros tecnolgicos e tambm a seleo de ferramentas utilizando o software apresentado por MachiningCloud.com. Por fim, foi feita uma comparao do produto final tanto para a programao manual quanto para o ps-processamento dos dados, que por meio de um estudo de erro nas dimenses nominais ajudou a evidenciar as vantagens de cada um dos processos realizados.

Palavras-chave: Virtual reality; manufatura; ps-processamento; modelagem; simulao.

 

 

Introduccin

El manejo adecuado de herramientas para CAD CAM en la actualidad ha tomado fuerza en varios mbitos industriales sin embargo la falta de insumos para ese aprendizaje ha generado la incertidumbre de usar parmetros tecnolgicos y virtuales para avanzar con el desarrollo del conocimiento es de esta manera que se pretende implementar el uso de la realidad virtual para el mecanizado mediante la programacin de un controlador HAAS con fines de aprendizaje la idea general del empleo de esta poderosa herramienta es familiarizar al usuario con la interfaz presentada por el controlador, considerando dimensiones establecidas para la creacin del modelo. Para ello ser de utilidad aplicar conocimientos previos respecto a la programacin manual y postprocesado de datos para tornos CNC. [1]

La realidad virtual es un entorno de escenas u objetos donde se puede aparentar una simulacin especfica de ciertas herramientas a travs de cdigos y tecnologa actualizada. El Control Numrico Computarizado llamado tambin CNC se caracteriza por dirigir el posicionamiento en diferentes planos para maquinar una pieza a travs de rdenes con un determinado lenguaje de programacin. El cdigo G es conocido como el lenguaje de programacin ms usado para control numrico [2] [1] [3]

Al trabajar con este tipo de programacin se ayuda al estudiante a desarrollar tcnicas y procesos de aprendizaje aplicados a la industria y vida profesional adems, debido a las ventajas que presenta el simulador de torno en este se puede trabajar adecuadamente y al existir fallas podemos verificar las mismas evitando accidentes ya que se trata de una simulacin virtual en comparacin con el torno en la realidad el tener un accidente se corre el riesgo de averiar la maquina o romper las herramientas.

A lo largo del proyecto se demostrar que el uso del software para postprocesado aligera el proceso de programacin, adems de ayudar en la obtencin de una mayor precisin con respecto a la programacin manual. El uso de la realidad virtual se ver especificada en los procesos generados ya sea inicialmente en el software NX 12.0 as como su respectivo cdigo; este ser ubicado en un Editor del cdigo para llevar al torno CNC que en este caso se simular virtualmente, pero tomando en cuenta los respectivos parmetros de la realidad.

 

 

 

Materiales y mtodos

a.      Anlisis y planteamiento de coordenadas.

Para agilizar el proceso de manufactura de un pen mediante un controlador HAAS o cualquier controlador es importante el planificar de alguna manera las coordenadas de trabajo a las cuales se llegar despus de la programacin, es decir al producto terminado, para ello se recomienda tener a mano las coordenadas de cada punto que se podr tabular mediante Excel tanto para el sistema Absoluto como para el Incremental.

A continuacin, se muestra al lector el modelo de tabulacin planteado en Excel en las Tablas 1 y 2 respecto al modelo planteado en la Figura 1 tanto para el sistema Absoluto como para el Incremental respectivamente.


Figura 1: Cotas de pen.

 

Tabla 1: Planteamiento de coordenadas en el sistema absoluto.

Sistema Absoluto (G52)

Punto

Id.

X

Z

 

Tabla 2: Planteamiento de coordenadas en el sistema incremental.

Sistema Incremental (G53)

Punto

Id.

U

W

 

De acuerdo con las sugerencias establecidas se obtuvo la Tabla 3 para el sistema absoluto y la Tabla 4 para el sistema incremental. Su diferencia radica en que el sistema absoluto tiene un punto fijo de referencia para todas las coordenadas del elemento mientras que el sistema incremental convierte al ltimo punto de anlisis en referencia del siguiente a ser establecido. Profundizando en su codificacin el sistema absoluto se lo describe por X_ y Z_ mientras que el incremental se ve descrito por U_ y W_.

 

Tabla 3: Sistema Absoluto del Pen.

Sistema Absoluto (G52)

Punto

Id.

X

Z

P0

G00

0

0

P1

G03

6

-6,5

P2

G01

12

-6,5

P3

G01

12

-8

P4

G01

15

-8

P5

G01

15

-10

P6

G01

6

-22

P7

G02

15

-30

P8

G01

15

-31

P9

G01

23

-31

P10

G01

23

-32

P11

G01

25

-32

P12

G01

25

-35

P13

G01

0

-35

 

Tabla 4: Sistema Incremental del Pen.

Sistema Incremental (G53)

Punto

Id.

U

W

P0

G00

0

0

P1

G03

6

-6,5

P2

G01

6

0

P3

G01

0

-1,5

P4

G01

3

0

P5

G01

0

-2

P6

G01

-9

-12

P7

G02

9

-8

P8

G01

0

-1

P9

G01

8

0

P10

G01

0

-1

P11

G01

2

0

P12

G01

0

-3

P13

G01

-25

0

 

Las tablas 3 y 4 sern de utilidad para el momento de realizar la programacin manual.

 

b.      Anlisis de herramientas tiles para el maquinado

La importancia de utilizar las herramientas adecuadas para cada una de las operaciones realizadas en el proceso de manufactura destaca en las tolerancias requeridas por ello es necesario visualizar y planificar el tipo de operaciones para llegar a un producto terminado.

Ntese que:

         El tipo de herramienta depender del tipo de operacin a realizarse. (Desbaste, Afinado, Ranurado, Tronzado, Roscado, Refrentado o Taladrado)

         El material de la herramienta tiene mucho que ver con la dureza del material que se va a maquinar.

         El portaherramientas es relacionado con el inserto va a ser usado.

Para la seleccin de herramientas es posible hacer uso del software presentado por Machiningcloud.com.

Es importante siempre tener en mente una idea respecto a la Jerarqua de procesos que se podran llevar a cabo para obtener un producto finalizado. Por lo que se ha visto necesario facilitar una idea para determinar el orden de ingreso de las herramientas a ser utilizadas que se muestra en la Figura 2.

Imagen que contiene Diagrama

Descripcin generada automticamente

Figura 2: Jerarqua de operaciones general.

 

c.       Parmetros tecnolgicos

Es importante tomar en cuenta que el material a ser mecanizado se trata de Aluminio de denominacin Duraluminio el cual tiene la caracterstica de ser Tratado trmicamente, normalmente comercializado en barra de dimetros estndar en milmetros, para esta aplicacin ser til un dimetro de 28mm, pero el escoger el material depender de proveedores de este segn la localidad.

Es necesario notar que el material a ser mecanizado a su vez deber ser suficientemente largo como para ser sujetado en el mandril y que al ser mecanizado no vaya a sufrir colisiones la maquina con la torreta, para ello debemos a la longitud total agregar 30mm para sujecin y 20mm por seguridad, adems unos 2 o 3 mm para realizar un refrentado antes de iniciar el desbaste y afinado, por ello tendremos una pieza de longitud aproximadamente igual a 90mm. [4]

Con lo mencionado anteriormente se puede ya iniciar con el clculo de datos de avances, velocidades de corte y velocidades del husillo.

Larburu en su prontuario de mquinas (Tcnicas, mquinas y herramientas) facilita las Tablas 5, 6, 7, 8, 9 y 10 siguientes para anlisis de parmetros tecnolgicos. La Tabla 5 nos ayudar a la seleccin del grupo de empleo ubicado en las Tablas 6, 7, 8, datos necesarios que facilitarn la seleccin de avances y velocidades de corte de las Tablas 9 y 10.

 

Imagen que contiene Tabla

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Tabla 5: Grupos principales para herramientas con plaquitas de metal duro.

Tabla

Descripcin generada automticamente

Tabla 6: Plaquitas de metal duro y cermica (parte I).

Tabla

Descripcin generada automticamente

Tabla 7: Plaquitas de metal duro y cermica (parte II).

Tabla

Descripcin generada automticamente

Tabla 8: Plaquitas de metal duro y cermica (parte III).

Es importante tomar en cuenta que en las tablas 6, 7 y 8 al referirse el autor de condiciones desfavorables de trabajo pueden referirse precisamente a materiales o piezas difciles de mecanizar por: corteza de fundicin o forja, durezas variables, profundidad de corte variable, vibraciones, cortes interrumpidos, entre otros muchos casos ms. [5]

En las Tablas 9, 10 se muestra al lector Avances y velocidades de corte para herramientas con plaquitas de metal duro con su tipo de fijacin mecnica al portaherramientas. Es notable que estos parmetros se muestran para una variedad de materiales y para una variedad de operaciones.

Tabla

Descripcin generada automticamente

Tabla 9: Corte con plaquitas de metal duro fijadas mecanicamente(Parte I).

[6]

 

Tabla

Descripcin generada automticamente

Tabla 10: Corte con plaquitas de metal duro fijadas mecnicamente (Parte II).

Es importante tomar en cuenta una sugerencia hecha por el autor, y es que, en caso de operaciones diferentes a desbaste y acabado, y no sea posible obtener valores tabulados lo que se realiza es el clculo de los parmetros para velocidades de acabado, pero multiplicado por un factor de correccin por lo que los factores sern los siguientes:

Debastado:0,7

Taladrado: 0,3

Roscado: 0,1-0,4

Tronzado: 0,6

Mandrinado: 0,6

         Avances

El avance se lo conoce como la velocidad longitudinal que recorre la herramienta por revolucin, este es un parmetro tecnolgico tabulado que se lo seleccionara de las Tablas 9 o 10 para a continuacin seleccionar la velocidad de corte de estas. Para ello ser muy importante notar que a mayor avance menor velocidad de corte.

         Velocidades de corte

Se puede decir que la velocidad de corte es la velocidad con la que un punto del material en bruto atraviesa la herramienta en unidades de mm por min es decir ser una velocidad tangencial. De igual manera depender del avance seleccionado y permitir el calculo de las velocidades del husillo.

         Velocidades de husillo

La velocidad del husillo es un parmetro que debe ser calculado respecto al dimetro de corte inicial del material a ser mecanizado y la velocidad de corte como se muestra en la Ecuacin 1, Es decir prcticamente ser la velocidad angular a la que est girando nuestro material en bruto en el caso del torno. Adems, para ello es importante previamente seleccionar lo que es el avance de operacin y con ello la velocidad de corte.

Donde:

 

d.      Programacin manual de un torno CNC HAAS

En la imagen mostrada en la Figura 3 se destaca los principales ciclos para la programacin manual de un torno CNC, los ciclos de desbaste, afinado y roscado.

Tabla

Descripcin generada automticamente

Figura 3: Ciclos para programacin manual de torno CNC.

 

A estos ciclos mostrados en la Figura 3 seria importante agregar operaciones bsicas como aproximaciones rpidas y desbastes con G00 y G01 respectivamente. Que podrn ser tiles para operaciones que no requieren de gran inters.

 

a)      Simulacin y programacin

a.      CIMCO Edit 8.

El software CIMCO Edit 8 facilita una interfaz amigable para la creacin y edicin de cdigo G para maquinas CNC como tornos, bancos de mecanizado, routers, fresas entre otros, por lo cual se noto la importancia que tendra crear algoritmos tiles dentro de programacin manual y postprocesado en las Figuras 4 y 5 respectivamente. Es importante que se note que en el algoritmo de programacin manual contiene 5 etapas muy bien detalladas y que sern de utilidad en el algoritmo de postprocesado.

Imagen que contiene Texto

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Figura 4: Programacin manual en CIMCO Edit 8.

 

Cabe notar que los algoritmos mostrados en las Figuras 4 y 5 nos dan una breve aproximacin del tipo de codificaciones usadas respecto a cada operacin dentro del mecanizado y tienen una pequea variacin con otro tipo de controladores en la manera de llamar herramientas, en los sistemas de coordenadas y hasta en la seleccin de planos XZ. Para ello se recomienda al lector descargar y revisar las codificaciones para evitar inconvenientes al momento de programar controladores de cualquier tipo. Como acotacin final se puede decir que la etapa de desarrollo debe realizarse de manera individual para cada herramienta montada dentro de la torreta es decir repetir los pasos para cada operacin.

Imagen que contiene Escala de tiempo

Descripcin generada automticamente

Figura 5: Postprocesado en CIMCO Edit 8.

 

b.      NX 12.0

La generacin del cdigo CNC es un proceso que vara de acuerdo con la complejidad del elemento a maquinar a raz de esta situacin se ha visto indispensable el uso del software para facilitar y acortar el tiempo de programacin. Nx 12.0 es uno de los programas ms amigables y completos para crear los requerimientos adecuados para maquinado de una pieza; a continuacin, se ha detallado mediante un organizador grfico con los pasos para llegar hasta el postprocesado de datos en Nx 12.0. El organizador se denomina Postprocesado en Nx 12.0 y se lo describe en la Figura 6. Esta muestra un algoritmo resumido a 4 etapas. Se debe tomar en cuenta que en la etapa Procesos de manufactura para adicionar mas operaciones se debe repetir los pasos del 4 al 10. Adems, en la etapa del postprocesado es importante haber adquirido el controlador del torno utilizado o una versin muy semejante al mismo debido a que facilitara la obtencin de cdigos muy aproximados o reales a los de trabajo para cada operacin de este. Tal es el caso del presente trabajo en el cual se ha trabajado con un postprocesador de controlador GSK980TD que trabaja con cdigos muy parecidos a los manejados por la interfaz HAAS. [7]

Imagen que contiene Grfico

Descripcin generada automticamente

Figura 6: Postprocesado en Nx 12.0

 

c.       Nanjing Swansoft CNC

Para facilitar al lector el uso para simulaciones de mecanizados en tornos CNC se ha realizado el organizador Simulacin de Mecanizado en Nanjing Swansoft CNC mostrado en la Figura 7 el cual consta de 5 etapas, cada una con sus respectivos pasos, es importante siempre tomar en cuenta que el paro de emergencia se encuentre desactivado y tener un conocimiento previo del uso del controlador usado. [8]

Interfaz de usuario grfica, Aplicacin

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Figura 7: Simulacin de mecanizado en Nanjing Swansoft CNC.

 

d.      Machiningcloud.com

En la Figura 8 se muestra el algoritmo para seleccin de herramientas en el software online Machiningcloud.com en el cual se consideran principalmente 3 etapas cada una con sus pasos correspondientes. Se debe asegurar el seguir los pasos pertenecientes a cada etapa para obtener una seleccin adecuada, adems el software ofrece varias opciones para seleccin, todo depender que tanto sea filtrada la informacin respecto a los parmetros requeridos y opcionales del software.

Imagen que contiene Interfaz de usuario grfica

Descripcin generada automticamente

Figura 8: Seleccin de herramientas en MachiningCloud.com

 

Resultados y discusin

a.      Anlisis de herramientas tiles para el maquinado

Dentro del anlisis de herramientas la jerarqua u orden de operaciones de torneado externo para el pen quedara dada de la siguiente manera:

Desbaste

La herramienta seleccionada para desbaste debe ser tomada en cuenta para poder ingresar a las cavidades ms pequeas de nuestra geometra por lo que se escoge una cuchilla de desbaste de cavidades, mostrada en las Figuras 9 y10.

Tabla

Descripcin generada automticamente

Figura 9: Especificaciones de herramienta de desbaste.

Diagrama, Dibujo de ingeniera

Descripcin generada automticamente

Figura 10: Herramienta de desbaste seleccionada.

 

         Afinado

Del mismo modo que la herramienta seleccionada para desbaste, la de afinado debe ser seleccionada de tal manera que permita el mejor mecanizado en cavidades ms pequeas de nuestra geometra por lo que se escoge una cuchilla de afinado de cavidades, mostrada en las Figuras 11 y 12.

Tabla

Descripcin generada automticamente

Figura 11: Especificaciones de herramienta de afinado.

Diagrama, Dibujo de ingeniera

Descripcin generada automticamente

Figura 12: Herramienta de afinado seleccionada.

 

         Tronzado

As como se seleccion para el desbaste, se escoge una cuchilla de tronzado adecuada, mostrada en las Figuras 13 y 14.

Tabla

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Figura 13: Especificaciones de herramienta de tronzado.

Imagen que contiene tabla

Descripcin generada automticamente

Figura 14: Herramienta de tronzado seleccionada.

 

Es destacable que la seleccin de herramientas fue de utilidad para tomar en cuenta que las herramientas de corte para desbaste tienen una mayor tolerancia mientras que las de afinado tienen una menor por lo que esto vera influenciado el coste de las herramientas, las herramientas de afinado a menor tolerancia mayor costo es decir la tolerancia y el costo son inversamente proporcionales. [9]

 

b.      Parmetros tecnolgicos

Para la determinacin de los parmetros de corte plasmados en la Tabla 11 se debe considerar que estos fueron tomados de la Tabla 10 para lo que son avances y velocidades de corte con respecto al material (Aluminio en tratamiento) y tipo de herramientas de trabajo (Desbaste, afinado y tronzado), la velocidad del husillo fue determinada en consecuencia con la seleccin de los parmetros mencionados y el empleo de la Ecuacin 1 [10].

 

 

 

Tabla

Descripcin generada automticamente

Tabla 11: Parmetros tecnolgicos calculados.

Cabe notar que los parmetros calculados de velocidad para el tronzado se lo realizan por el criterio de factores de correccin aplicados a una velocidad de afinado. Adems, los parmetros fueron seleccionados para un Aluminio con tratamiento para endurecimiento por precipitados.

 

c.       Programacin manual de un torno CNC HAAS

En la Figura 15 se presenta el resultado de la simulacin de la programacin manual realizada en el software CIMCO Edit 8. Se puede ver que para el desbaste y acabado se usaron ciclos en la programacin para tener un mejor mecanizado final.


Figura 15: Simulacin de la programacin manual en CIMCO Edit 8

 

En la Figura 16 se observa el mecanizado final de la pieza del pen realizado en el software Nanjing SwanSoft CNC con las respectivas trayectorias que siguieron las herramientas. Se puede notar que el acabado y la geometra de la pieza corresponden al resultado requerido.

 

 

 

 


Figura 16: Simulacin del mecanizado en el software Nanjing SwanSoft CNC

 

d.      Programacin mediante CAD de un torno CNC HAAS

En la Figura 17 se observa el resultado de la programacin de la pieza del pen mediante el software NX 12.0, en donde se puede distinguir la trayectoria que siguieron las diferentes herramientas para realizar el desbastado y posterior refinado para obtener una pieza de buena calidad.


Figura 17: Programacin del pen en el software NX 12.0

 

En la Figura 18 se puede ver el resultado final de la simulacin del mecanizado de la pieza del pen en el software NX 12.0, se puede notar que el acabado de la pieza es de buena calidad y tambin se ha realizado el respectivo tronzado al final de pieza.

 


Figura 18: Simulacin del mecanizado del pen en el software NX 12.0

 

e.       Porcentaje de error en las medidas.

En la Tabla 12 se presentan los valores de los porcentajes de los errores entre las dimensiones tericas y medidas de la simulacin de la programacin manual de la pieza del pen en el torno CNC HAAS realizado en el software Nanjing SwanSoft CNC. Se hace uso de la figura 19 como referencia para las Tablas 12 y 13.


Figura 19: Dimensiones de la pieza del pen

 

Tabla 12: Error porcentual entre los valores tericos y medidos con la programacin manual

Nominal [mm]

Medido [mm]

% Error

Dimetro 1

8,000

7,757

3,038

Dimetro 2

12,000

12,000

0,000

Dimetro 3

15,000

15,000

0,000

Dimetro 4

25,000

23,000

8,000

Distancia 1

6,500

7,018

7,969

Distancia 2

1,500

0,928

38,133

Distancia 3

8,000

8,518

6,475

Distancia 4

10,000

9,928

0,720

Distancia 5

32,000

32,518

1,619

Distancia 6

35,000

35,118

0,337

 

En la Tabla 13 se presentan los valores de los porcentajes de los errores entre las dimensiones tericas y medidas de la simulacin de la programacin en NX 12.0 de la pieza del pen en el torno CNC HAAS realizado en el software Nanjing SwanSoft CNC.

 

Tabla 13: Error porcentual entre los valores tericos y medidos con la programacin en NX 12.0

 

Nominal [mm]

Medido[mm]

% Error

Dimetro 1

8,000

7,999

0,013

Dimetro 2

12,000

12,000

0,000

Dimetro 3

15,000

15,000

0,000

Dimetro 4

25,000

24,721

1,116

Distancia 1

6,500

6,550

0,769

Distancia 2

1,500

1,061

29,267

Distancia 3

8,000

7,711

3,613

Distancia 4

10,000

10,112

1,120

Distancia 5

32,000

32,049

0,153

Distancia 6

35,000

34,662

0,966

 

Si se compara las tablas 12 y 13 se observa que el error porcentual de las dimensiones es menor en la tabla 13, es decir que el post procesado en NX 12.0 es ms preciso y con menos tolerancias que la programacin manual.

 

Conclusiones

         La posibilidad de disear piezas con geometras complejas y obtener una buena perspectiva del mecanizado son algunas de las principales ventajas que nos brindan los softwares CAD. Esto ha revolucionado la industria, dando la oportunidad de producir piezas a gran escala y con las mismas tolerancias.

         El software NX 12.0 es un programa muy completo, porque nos permite realizar el CAD y el CAM de la

         pieza del pen, sin depender de algn otro programa adicional. Adems, nos permite post procesar este elemento diseado, es decir que nos entrega el cdigo CNC necesario para ingresar al torno CNC.

         El software CIMCO Edit 8 nos permite realizar la programacin manual de la pieza del pen, en donde utilizando los comandos correspondientes del torno CNC HAAS podemos simular el proceso de mecanizado y acabado que tendr esta pieza y as asegurar un resultado ptimo.

         Se puede simular el torno CNC HAAS en el software Nanjing SwanSoft CNC para verificar que, en efecto, no ocurrir ningn error o accidente que pueda daar el material en bruto, las herramientas o algn otro elemento del torno CNC, al momento de mecanizar la pieza del pen y adems que el acabado final sea aceptable.

         El uso adecuado de los softwares tales como NX 12.0, CIMCO Edit 8 y Nanjing SwanSoft CNC nos permite disear y simular la manufactura de diferentes piezas el riego de daar los equipos u ocasionar accidentes que puedan ocasionar perjuicios econmicos.

         El resultado del mecanizado final de la pieza del pen cumple satisfactoriamente con las medidas y geometras requeridas en un principio, demostrando la eficacia en los resultados de estos softwares CAD y CAM.

Referencias

1.              SIEMENS, Manufactura de partes de alta productividad, Mexico, 2014.

2.              F. B. Marn, Mdulo de control numrico computarizado, 2012.

3.              C. J. R. F. Hidalgo M, Diseo de un Entorno Virtual para la Enseanza, Fourth LACCEI International Latin American and Caribbean Conference for Engineering and Technology, p. 1, 2006.

4.              C. A., Dibujo Industrial, Mxico: Limusa, 2002.

5.              B. F. C. P. A. L., Interoperatibility among CAD/CAM systems, Bannisi, 2006.

6.              N. Larburu, Prontuario de Mquinas de Larburu, 1990.

7.              L. S. J., Metodologa de Optimizacin del modelado digital, Espaa: Universidad de Vasco, 2003.

8.              A. R. Alcaide Marzal. Diego Mas, Diseo de Productos.(Procesado de diseo), Valencia: Universidad Politcnica de Valencia, 2001.

9.              A. L. Casillas, Mquinas. Clculos de taller, Espaa, 1992.

10.          C. C. Contero. Gonzalez, Metodologa de modelado con herramientas CAD/CAM avanzadas, 2014.

 

 

 

 

 

2020 por los autores. Este artculo es de acceso abierto y distribuido segn los trminos y condiciones de la licencia Creative Commons Atribucin-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0)

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