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
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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
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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
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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 -
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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.
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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.
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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
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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).
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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).
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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).
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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).
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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)
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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).
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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).
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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).
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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).
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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
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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).
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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
MODELADO Y MAQUINADO DE PLACAS PARA FILTRO PRENSA - 29 -
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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).
MODELADO Y MAQUINADO DE PLACAS PARA FILTRO PRENSA - 30 -
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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).
MODELADO Y MAQUINADO DE PLACAS PARA FILTRO PRENSA - 31 -
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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).
MODELADO Y MAQUINADO DE PLACAS PARA FILTRO PRENSA - 32 -
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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
MODELADO Y MAQUINADO DE PLACAS PARA FILTRO PRENSA - 33 -
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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).
MODELADO Y MAQUINADO DE PLACAS PARA FILTRO PRENSA - 34 -
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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
MODELADO Y MAQUINADO DE PLACAS PARA FILTRO PRENSA - 35 -
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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).
MODELADO Y MAQUINADO DE PLACAS PARA FILTRO PRENSA - 36 -
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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
MODELADO Y MAQUINADO DE PLACAS PARA FILTRO PRENSA - 37 -
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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).
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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).
MODELADO Y MAQUINADO DE PLACAS PARA FILTRO PRENSA - 39 -
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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).
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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).
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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).
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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
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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
MODELADO Y MAQUINADO DE PLACAS PARA FILTRO PRENSA - 44 -
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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.
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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).
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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)
MODELADO Y MAQUINADO DE PLACAS PARA FILTRO PRENSA - 47 -
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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”.
MODELADO Y MAQUINADO DE PLACAS PARA FILTRO PRENSA - 48 -
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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.
MODELADO Y MAQUINADO DE PLACAS PARA FILTRO PRENSA - 49 -
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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
MODELADO Y MAQUINADO DE PLACAS PARA FILTRO PRENSA - 50 -
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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)
MODELADO Y MAQUINADO DE PLACAS PARA FILTRO PRENSA - 51 -
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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
MODELADO Y MAQUINADO DE PLACAS PARA FILTRO PRENSA - 52 -
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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)
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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)
MODELADO Y MAQUINADO DE PLACAS PARA FILTRO PRENSA - 54 -
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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).
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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.
MODELADO Y MAQUINADO DE PLACAS PARA FILTRO PRENSA - 56 -
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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.
MODELADO Y MAQUINADO DE PLACAS PARA FILTRO PRENSA - 57 -
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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
MODELADO Y MAQUINADO DE PLACAS PARA FILTRO PRENSA - 58 -
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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
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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.
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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).
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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.
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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)
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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).
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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).
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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).
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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.
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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.
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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).
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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).
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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.
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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
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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.
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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.
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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.
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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.
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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
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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
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(Imagen 4 ) Placas montadas macho y hembra
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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
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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
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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
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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
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