Manufactura y automatizacin experimental

1

Programacin con Macros

Por: Jorge Andrs Garca Barbosa

RESUMEN El siguiente escrito presenta un ejercicio prctico de

programacin con macros realizado por la empresa Mecanizados CNC LTDA y fue implementado en el centro de mecanizado Leadwell V20 con control FANUC que se encuentra ubicado en el laboratorio de mecatrnica de la Universidad Nacional de Colombia, con el fin de apoyar las clases de manufactura y automatizacin experimental. Se realiza una resea de la importancia de la programacin con macros as como su alcance y se presenta el cdigo de programacin del ejercicio propuesto.

Palabras ClaveManufactura, automatizacin, programacin con macros.

I. INTRODUCCIN Las mquinas de control numrico como los centros de

mecanizado pueden ser programadas desde un computador o directamente por el operario.

Un programa CAD/CAM esta en la posibilidad de generar

trayectorias NC para la mquina a partir de una forma geomtrica generada en un sistema CAD, este programa NC es transmitido del computador al control de la mquina por intermedio de un programa de transmisin de datos y puede ser almacenado en la memoria del control o ser transmitido a este por bloques en el caso de que el cdigo NC sea muy extenso y no quepa en la memoria del control.

Otra forma de programar la mquina consiste en que el

operario introduce el cdigo NC directamente en la pantalla del control de la mquina, esta es denominada programacin manual.

Existen dos tipos de programacin manual: la programacin

lineal y la programacin con macros. En la programacin lineal el cdigo se ejecuta lnea por lnea y es por lo general empleada para necesidades muy especficas. En la programacin con macros se presenta la posibilidad de trabajar con variables y con sentencias condicionales (IF, Go to, etc..) como en los lenguajes usuales de programacin. Existen variables locales y variables para el usuario que permiten a un programa ser

flexible y parametrizable, se pueden variar condiciones de velocidad de husillo, avance, rdenes de desplazamiento entre muchas otras.

Artculo entregado el 29 de Marzo de 2004. El autor es egresado de la

Maestra en materiales y procesos de manufactura en la Universidad Nacional de Colombia.

Jorge Andrs Garca Barbosa: jorge.garcia@.mecanizadoscnc.com

Los ciclos para simplificar la programacin como los ciclos

de taladrado, roscado, rimado, etc. son macros que ya vienen implementadas en el control y que son invocadas como un subprograma por medio de un cdigo especial.

II. OJETIVOS Comprender los principios de la programacin con

macros. Comprender la importancia de la programacin con

macros en un ambiente industrial. Comprender cuando es conveniente utilizarlas y

cuando no.

III. JUSTIFICACIN El centro de mecanizado vertical es un mquina de tres ejes,

en la que se pueden desarrollar operaciones tecnolgicas como planeados, canteados, series de agujeros en placas y formas tridimensionales.

Sin un software CAD/CAM indudablemente la mquina es

subutilizada puesto que realizar slidos tridimensionales por medio de programacin manual es una tarea compleja y demorada. Las operaciones tpicas de 2D como planeados, canteados y agujeros pueden ser desarrolladas con facilidad por medio de programacin manual, pero lleva ms tiempo desarrollar el programa manualmente que por intermedio de un software.

Entonces, si se hace indispensable tener un software cuando

se cuenta con un centro de mecanizado, para qu utilizar cualquier tipo de programacin manual?

Cuando se tienen que mecanizar piezas con rasgos de

manufactura muy similares, pero que varan dimensionalmente (parametrizables), se puede hacer uso de la programacin con macros para realizar la tarea tecnolgica.

Por ejemplo, se tiene una familia de platinas con el mismo

ancho y diferentes longitudes, en las cuales se realiza una cantidad n de agujeros espaciados una distancia x. En este caso utilizando un software se realizara un programa para cada pieza, en cambio, si se emplea la programacin con macros se

Manufactura y automatizacin experimental

2

puede realizar un nico programa parametrizable en el cul se indique el nmero de agujeros y la distancia entre ellos directamente en el control de la mquina.

IV. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Una de las actividades tecnolgicas ms empleadas en una

empresa que cuenta con un centro de mecanizado es la preparacin del material. Por ejemplo, las placas de material deben ser planeadas y escuadradas antes de ser utilizadas para la elaboracin de cavidades en la manufactura de moldes y troqueles. Si se cuenta con una placa de diferentes dimensiones en sus tres ejes, se deben realizar al menos tres programas para poder alistar el material.

Se quiere realizar una macro para realizar operaciones de planeado. La Fig. 1 ilustra el material que debe ser alistado. La macro debe ser funcional para cualquiera que sean las dimensiones de la placa a trabajar.

Fig. 1 Placa para planeado

V. SOLUCIN A continuacin se ilustra el programa NC realizado para

satisfacer los requerimientos funcionales del problema propuesto.

Las variables #501 y #502 determinan el largo (eje X) y el

ancho de la placa (ejeY). Dependiendo de estas dimensiones se selecciona el dimetro de la herramienta a ser utilizada, es por esto que se convierte tambin en una variable y es identificada como #503.

Muchas veces el material a ser desbastado no puede ser

retirado en una sola pasada, se debe repetir el ciclo a diferentes profundidades. La variable #504 determina la profundidad total a desbastar y la #505 determina el espesor a ser retirado en cada pasada.

Como la placa a trabajar puede ser de cualquier material y el dimetro de la herramienta que realizar el trabajo tambin puede cambiar, las condiciones de corte deben ser variables, la variable #506 representa las revoluciones a la cul debe girar la herramienta y la variable #507 su avance.

La definicin de variables y operaciones matemticas se

pueden implementar en cualquier parte del programa, pero es recomendable seguir la estructura ilustrada en la Fig. 2.

Definicin de variables

Operaciones matemticas

Solucin del problema

Fig. 2 Estructura del programa

Las operaciones matemticas principales se utilizan para

definir otras variables adicionales necesarias para la ejecucin del programa e inicializar algunas en un valor predeterminado, no significa que en la solucin del problema no se utilicen.

El cdigo desarrollado para la solucin del problema

planteado es el siguiente: :0101(MACRO DE PLANEADO) (Definicin de variables) (#501=LONGITUD EJE X EN mm) #501=300. (#502=ANCHO EJE Y EN mm) #502=200. (#503=DIAMETRO HTA EN mm) #503=50. (#504=PROFUNDIDAD TOTAL EN mm) #504=2. (#505=PROFUNDIDAD DE PASADA EN mm) #505=.5 (#506=RPM DE LA HTA) #506=2000 (#507=AVANCE DE LA HTA EN mm/min) #507=800. (Operaciones matemticas) #100=[#501/2]+[#503/2]+5 #101=[#502/2]-[#503/4]

Manufactura y automatizacin experimental

3

#105=-#101 #120=#504/#505 #121=FIX[#120] #122=#505*#121 #102=#504-#122 (Solucin del problema) G80G40G94G17 /G91G28Z0 /G28X0Y0 G90G54 M6T20 IF[#102NE0]THENGOTO5 #102=#505 N5#103=[#503*3]/4 #106=[#502/2] #107=[#503/2]-2 G0X0.Y0. G43H20Z20.M3S#506 N10G0X#100Y#105 #104=#105 G0Z2.M8 G1Z-#102F50. G1X-#100F#507 G0Z20. N15#104=#104+#103 #108=#106-#104 IF[#502LT#103]THENGOTO20 G0X#100Y#104 G0Z2. G1Z-#102F50. G1X-#100F#507 G0Z20. M01 IF[#108LE#107]THENGOTO20 GOTO15 N20#102=#102+#505 IF[#102GT#504]THENGOTO30 GOTO10 N30G91G28Z0M9 G0X0.Y0. M30

% Si bien el programa desarrollado en la empresa

Mecanizados CNC se realiz tambin para una mquina Leadwell, con controlador FANUC, este no es de la misma referencia que el del centro de mecanizado de la Universidad Nacional. Se recomienda estudiar el manual del control especfico de cada mquina puesto que pueden existir diferencias.

Por ejemplo, en el control de la mquina de la empresa el

condicional IF se expresa IF[#102GT#504]THENGOTO30, en cambio en el de la universidad se expresa como IF[#102GT#504]GOTO30.

VI. CONCLUSIONES En caso de realizar operaciones en piezas con rasgos de

manufactura similares es conveniente utilizar macros puesto que se disminuye el tiempo de implementacin del trabajo tecnolgico.

Los programas resultantes de la programacin con

macros son flexibles, de fcil utilizacin y de un nmero de bloques relativamente reducido en comparacin con la variedad de piezas que pueden trabajar.

As como en los lenguajes de programacin, la

potencia de la aplicacin depende de la experiencia del programador y pueden realizarse tan completos y funcionales como este lo desee.

REFERENCIAS [1] Operators Manual, FANUC Series 21 MB, B-62704EN/02, FANUC

LTD, 1995.

I. INTRODUCCIN II. Ojetivos III. Justificacin IV. Planteamiento del problema Fig. 1 Placa para planeado V. Solucin Fig. 2 Estructura del programa VI. conclusiones