M04_Revista multimedia para la industria de Moldes y Matrices

FRESADO líneas rectas, utilizando el código G01, con pequeños incrementos, en la dirección del eje a analizar. La trayectoria debe realizar una tra- yectoria significativamente mayor que la distancia de un incremento a una alta velocidad programada, en el caso evaluado fue mayor a 5,000 mm/min. Debido a limitaciones tecnológicas, se sabe que incluso utilizando máquinas CNCmodernas y de alta velocidad, todavía no son capaces de ejecutar estemovimiento a altas velocidades de avance. • El programa CNC debe ejecutarse en la máquina específica. Durante el movimiento de la máquina, el operador debe observar en la pantalla del CNC la velocidad de avance alcanzada a lo largo del camino - Fmax. • El valor Fmax se usará en la ecuación 2 para obtener el TRM. Con la variación del tamaño del seg- mento es posible obtener el perfil de respuesta de la máquina y predecir su comportamiento de acuerdo con la tolerancia aplicada en la generación del programa. Esta metodología utilizada ya ha demostrado ser bastante eficiente para predecir el tiempo de los programas que usan 3 ejes. Este trabajo contri- buye al estudio de máquinas multieje que buscan entender la relación de los ejes lineales y angulares. De esta forma, se investiga el pronóstico del tiempo de mecanizado con 4 y 5 ejes donde el error de pronóstico puede ser mayor al 1000%. 3. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL Para evaluar los errores de cálculo pre- dichos por el conjunto de control de máquina CNC, se han evaluado dos máquinas de 5 ejes con ejes rotativos A y C, una Hermle C 62 U MT con control Siemens 840D y una Ibarmia ZV25 U600 con control Heidenhain 530i. Al utilizar geometrías de forma libre que requieren movimiento de al menos 4 ejes para el acabado, se espera que los errores en relación con el tiempo de mecanizado real sean mayores. Posteriormente, el tiempo predicho por el programa CAM (con una tolerancia de una décima y una centésima) se comparó con el calcu- lado por el simulador CNC y el tiempo real de mecanizado de la máquina. Durante el mecanizado, se utilizó el 100% de la rotación del husillo y el movimiento vacío, simulando el mecanizado con el 100% de avance. Durante el proceso experimental, se deshabilitaron todas las funciones de suavizado de trayectoria para verificar el valor de movimiento real del con- junto de los controles numéricos de las máquinas. Además, no se usó la función ‘tool-tip’, que no permite la inversión cinemática en programas de varios ejes. Después de verificar que la magnitud de los errores de pronóstico tanto en el software CAM como en el simulador interno de la máquina eran grandes, la metodología de Coelho et al. (2010), que se desarrolló para el movimiento lineal (3 ejes), fue aplicada para intentar reducir los errores relacionados con la estimación del tiempo demecanizado. Se utilizó la misma metodología de ejes lineales para los ejes angulares. En el análisis, se descubrió que para la cinemática angular el tamaño del seguimiento formado es irrelevante para el procesamiento, aunque se pueda relacionar entre sí, la limitación está en la reducción del incremento angular. Los ejes lineal y rotativo se evaluaron primero de forma independiente. Para obtener los parámetros iniciales del segmento de la matriz experimental, se crearon programas que reducen el tamaño del segmento (lineal o angular) hasta que se encuentre una reducción en el avance. Los valores de los incre- mentos y las distancias cubiertas para la evaluación se muestran en la tabla 1. Después de pruebas individuales de cada eje rotativo, se realizaron com- binaciones de ejes y se encontró que para las máquinas evaluadas: • Cada eje lineal tiene control de movimiento independiente, con la longitud de ruta más larga siempre determinando el tiempo de seg- mento más largo. • Los ejes angulares son más lentos que los ejes lineales y el primero tiene dominio al mezclar el tiempo de respuesta de los segmentos con el movimiento mixto. Con las pruebas individuales se ha realizado una metodología en la que se ha propuesto la elección entre el tiempo de cada seguimiento conside- rando movimiento angular y lineal. La metodología fue aplicada a programas de 4 ejes para las 2 geometrías. 4. RESULTADOS Y DISCUSIONES Las trayectorias mostradas en la figura 2muestran que el tiempo de ejecución de programas con tolerancias de una décima de milímetro y una centésima presentan errores significativos incluso para el simulador interno del control numérico Heidenhain 530i. Eje Incremento del segmento Linear 0-300 mm Angular (0-360) 0.005 0.01 0.050 0.100 0.200 0.005 0.01 0.05 0.100 - Tabla 1. Incremento de ejes lineales y rotativos para calcular el tiempo de respuesta de la máquina. 33