Torno CNC Romi C 1000

Pregunta 1

Se dispone de un torno CNC con los siguientes parámetros:

• Torno CNC Romi C 1000

• Potencia: 11kW
• Eficiencia: 70%
• Velocidad máxima husillo: 3000 rpm

Se busca fabricar la pieza que se muestra a continuación:

[pic 1]

[pic 2]

Para esto se dispone de una barra cilíndrica de aluminio de 200 mm de largo y 110 mm de diámetro.

Solución:

1. Describa las operaciones de mecanizado y las herramientas que va a utilizar.

Primero como tenemos una barra cilíndrica de 200 mm de largo y 110 de diámetro tenemos que llevarlas a las dimensiones pedidas. Para esto se hará un corte en uno de sus lados por un largo de 31mm (Largo inicial- Largo final=200mm-169mm=31mm) o equivalentemente se le hará un desbastado con la fresa por una de sus caras para disminuir su altura en este mismo largo.

Aquí tendríamos una barra cilíndrica del mismo largo del plano, pero con un diámetro de 110 mm. Para dejarlo en la figura indicada se le tendrá que hacer múltiples cilindrados a lo largo de toda la pieza todas con la misma herramienta. La cual será una Cuchillas para torneado de HSS, con r = 1.2 mm, n = 0.15. Luego las operaciones serían las siguientes:

• Un cilindrado para rebajar su diámetro de 110mm a 100 mm, por todo su largo.
• A una distancia de 20 mm hacer un cilindrado para rebajar su diámetro de los 100mm a los 60 mm
• A una distancia de 50 mm hacer un cilindrado para rebajar su diámetro de los 60mm a los 40 mm
• A una distancia de 90 mm haremos el primer ranurado de profundidad 2mm y ancho 3mm. Puede verse también como un cilindrado fino desde los 40mm a los 36 mm por un largo de mecanizado igual a 3mm. El segundo ranurado será igual que el anterior pero hecho a una distancia de 123 mm.
• Luego a una distancia de 146 mm haremos algo así como varios cilindrados finos para poder dejar esta forma cónica de la figura, así por un largo de mecanizado de 8 mm llegar a partir de un diámetro inicial de 40 mm a un diámetro final de 34 mm.
• Luego por un largo de mecanizado de 15mm, se le hará un cilindrado desde los 154 mm para reducir su diámetro desde los 40mm a los 34 mm.
• Finalmente, se le hará un agujero en el centro de la cara transversal más pequeña, con un diámetro de 5mm y profundidad de 8mm

1. Calcule los parámetros de operación para obtener el tiempo mínimo de fabricación.

Dado que nuestra herramienta dijimos que serían unas Cuchillas para torneado de HSS, con r = 1.2 mm, n = 0.15. Vemos que el Aluminio tiene una resistencia a la tracción de aproximadamente 300 MPa. Por lo que viendo el gráfico obtenemos un Velocidad de referencia igual a .[pic 3]

Luego para utilizar la fórmula de Velocidad de Corte para tiempo mínimo necesitamos un tiempo de cambio de herramienta. Para esto haremos el supuesto de . Por lo que finalmente obtenemos un valor de [pic 4][pic 5]

Para el avance ya que estamos en una operación de cilindrado, tendremos mas o menos una calidad superficial N9. Por lo que tendremos lo siguiente:

[pic 6]

[pic 7]

Luego como tenemos distintas operaciones de cilindrado, tendremos distintos  según cada operación, del mismo modo tendremos distintos  ya que estarán en función de .[pic 8][pic 9][pic 10]

1. Calcule el tiempo de mecanizado, agregando el tiempo de movimiento en vacío y Vida de la herramienta.

Ahora calcularemos la vida útil de la herramienta para tiempo mínimo de fabricación. A partir de la siguiente relación:

[pic 16]

Para calcular el tiempo de mecanizado usaremos la siguiente relación para cada operación:

[pic 17]

Luego a la tabla que teníamos anteriormente, le agregaremos una columna para  y . Así obtenemos lo siguiente:[pic 18][pic 19]

Como sabemos que la vida útil de la herramienta es de 28.33 minutos, se puede ver claramente que solo con una herramienta podremos hacer toda nuestra operación. Por ende, para un tiempo total de mecanizado y utilizando un valor de 1 minutos entre cada operación tendremos un  y [pic 27][pic 28]

1. Genere el código CNC de fabricación de la pieza.

El código CNC irá adjunto ya que quedó muy extenso en Fusion360. 

1. Simule la operación en fusión 360 con los parámetros obtenidos anteriormente, compare el tiempo de mecanizado y el código G con los obtenidos anteriormente

Para la simulación en Fusion360 se utilizaron los parámetros anteriores. Con la única diferencia es que Fusion360 hace solo 1 operación para todo el cilindrado, por lo que su utilizó como parámetro de encaje  y un . Donde obtuvimos lo siguiente:[pic 29][pic 30]

[pic 31][pic 32]

Por lo que de aquí podemos determinar que para el cilindrado tomó un tiempo de 1minuto y 20 segundos, a diferencia de los 0.6613 minutos calculados.

En cuanto a los códigos CNC, vemos que la diferencia en código a simple vista es la cantidad de líneas, donde en el segundo disminuyo desde N215 a N59. Esto se puede explicar también en parte por el hecho de que usamos como encaje axial máximo uno mucho mayor al que estaba seteado antes. También analizando el código podemos ver que, en algunas líneas en específico, a parte de cambiar los movimientos y posiciones de la herramienta, cambia el valor de F correspondiente al avance de la herramienta, tal como se ve en la siguiente figura:

[pic 33]

En general los cambios del código se podrían resumir a la cantidad de líneas, la variación en las posiciones de la herramienta y el cambio en el avance de esta. Pero el tipo de operaciones y funciones siguen siendo las mismas (G1, G0, etc).

Pregunta 2

Se dispone de un centro de mecanizado CNC con los siguientes parámetros:

• Centro de mecanizado Romi D600

• Potencia 15kW
• Eficiencia 60%
• Velocidad Máxima Husillo: 10000 rpm

Se busca fabricar la pieza que se muestra a continuación:

[pic 34]

Para lo anterior se dispone de un bloque de aluminio de 140x120x80.

Solución:

1. Describa las operaciones de mecanizado y las herramientas que va a utilizar

Primero como disponemos de un bloque de aluminio de 140x120x80 buscaremos dejarlos en un tamaño semejante al de la figura, para todas estas operaciones de fresado se usará una fresa HSS de 25mm de diámetro y 40mm de largo.

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