Programación CNC

CASTILLO GARCÍA, OMAR ANDRÉ/SISTEMA DE PRODUCCIÓN AVANZADOS/ SECCIÓN A

MÁQUINAS CNC

El CNC tuvo su origen a principios de los anos cincuenta en el Instituto de Tecnolo

gía dee Masssachusetts (MIT), en donde se automatizó por primera vez una

fresadora.

En esta época las computadoras estaban en sus inicios y eran tan grandes que el

espacio ocupado por la computadora era mayor que el de la máquina.

Hoy en día las computadoras son cada vez

ma’s pequeñas y económicas, con lo que el

uso del cnc se ha extendido a todo tipo de

maquinaria: tornos, rectificadoras,

electroerosionadoras, máquinas de coser,

etc.

En una máquina cnc, a diferencia de una

máquina convencional o manual, una

computadora controla la posición y

velocidad de los motores que accionan los

ejes de la máquina. Gracias a esto, puede

hacer movimientos que no se pueden lograr

manualmente como círculos, líneas

diagonales y figuras complejas

tridimensionales.

Las máquinas CNC son capaces de mover la herramienta al mismo tiempo en los

tres ejes para ejecutar trayectorias tridimiensionales como las que se requieren para

el maqunado de complejos moldes y troqueles.

En una máquina CNC una computadora controla el movimiento de la mesa, el carro

y el husillo. Una vez programada la máquina, esta ejecuta todas las operaciones por

sí sola, sin necesidad de que el operador este manejándola. Esto permite

aprovechar mejor el tiempo del personal que sea más productivo.

El término “control numérico” se debe a que las órdenes dadas a la máquina son

indicadas mediante códigos numéricos. Estos códigos son un conjunto de órdenes

que siguen una secuencias lógica constituyen un programa maquinado.

Al principio hacer un programa de maquinado era muy difícil y tedioso, pues había

que plenar e indicarle manualmente a la máquina cada u no de los movimientos que

tenía que hacer. Era un proceso que podía durar horas, días, semanas y aún así

era un ahorro de tiempo comparado con los métodos convencionales.

Actualmente muchas de las máquinas modernas trabajaban con lo que se conoce

com o lenguajes conversacional en el que el programador escoge la operación que

desea y la máquina le pregunta los datos que se requieren. Cada instrucción de este


lenguaje conversacional puede representar decenas de códigos numéricos. Por

ejemplo, el maquinado de una cavidad completa se puede hacer con una sola

instrucción que especifica el largo, alto, profundidad, posición, radios de las

esquinas, etc. Algunos controloes incluso cuentan con graficación de pantalla y

funciones de ayuda geométrica. Todo esto hace la programación mucho más rápida

y sencilla.

También se emplean sistemas CAD/CAM que

generan el programa de maquinado de forma

automática. En el sistema CAD la pieza que se

desea maquinar se diseña en la computadora

con herramientas de dibujo y modelado sólido.

Posteriormente el sistema CAM toma la

información del diseño y genera la ruta de corte

que tiene que seguir la herramienta para

fabricar la pieza deseada; a partir de esta ruta

de corte se crea automáticamente el programa

de maquinado, el cual puede ser introducido a

la máquina mediante un disco o enviado electrónicamente.

Hoy día los equipos CNC con la ayuda de los lenguajes conversacionales y los

sistemas CAD/CAM, permiten a las empresas producir con mucha mayor rapidez y

calidad sin necesidad de tener personal altamente especializado.

VENTAJAS DEL CNC

Las ventajas dentro de los parámetros de producción son:

1. Posibilidad de fabricación de piezas imposibles o muy difíciles. Gracias al

control numérico se han podido obtener piezas muy complicadas como las

superficies tridimensionales necesarias en la fabricación de aviones.

2. Seguridad; el control numérico es especialmente recomendable para el

trabajo con productos peligrosos.

3. Precisión; esto se debe a la mayor precisión de la máquina herramienta de

control numérico respecto máquinas herramientas convencionales.

4. Aumento de productividad de las máquinas. Esto se debe a la disminución

del tiempo total de mecanización, en virtud de la disminución de los tiempos

de desplazamiento en vacío y de la rapidez de los posicionamientos que

suministran los sistemas electrónicos de control.

5. Reducción de controles de calidad y desechos. Esta reducción es debida

fundamentalmente a la gran fiabilidad y repetitividad de una máquina

herramienta con control numérico. Esta reducción de controles permite

prácticamente eliminar toda operación humana posterior, con la subsiguiente

reducción de costos y tiempos de fabricación.

DESVENTAJAS DEL CNC


1. La aplicación de las máquinas de control numérico es sólo rentable para la

producción en serie de 5 o más piezas, también teniendo en cuenta su

fabricación será repetida más de una vez al año.

2. Para una cantidad menor a 5 piezas, solo es justificable si su geometría es

muy compleja, justificando así el uso de una computadora para su fabricación.

En caso que la geometría no sea compleja, la fabricación de un lote menor a

5 unidades es mucho más económica usando máquinas herramientas

convencionales.

SISTEMAS DE COORDENADAS

El sistema de coordenadas utilizado en las máquinas de control numérico, es el

sistema cartesiano o rectangular, donde:

1. El eje Z se encuentra situado en la dirección del husillo principal (el que

proporciona la potencia de corte). Si no existiera husillo principal, el eje Z se

obtiene según la normal saliente al plano de sujeción de la pieza. Su sentido

positivo es aquel en que se aleja la herramienta de la pieza.

2. El eje X es perpendicular a Z y elige sobre una plano horizontal paralelo a la

superficie de sujeción de la pieza. Su sentido positivo es aquel tal que la

herramienta se aleja de la pieza. En máquinas en las que el eje Z es

horizontal, X también es horizontal.

3. El eje Y forma un triedo a derechas con X y Z.

TIPOS DE MÁQUINAS CNC

Tipos de máquinas:

Router o fresadora de puente:

Es el modelo más recurrido entre las fresadoras

caseras o cuando las distancias son grandes. Las

estructuras se equilibran entre el compromiso de la

ligereza y la robustez. Son adecuadas para

movimientos rápidos, grabado y/o mecanizados de

piezas relativamente blandas.

Fresadora 3 ejes

Son las más habituales entre las comerciales, tienen una

estructura robusta adecuada para mecanizar elementos duros

que requieren de esfuerzos y precisión. Por contra son más

pesadas y por tanto de movimientos más lentos.


Torno y torno fresadora

Para las piezas de rotación, la máquina adecuada es el torno.

Una combinación que suele darse es la de un cabezal de

fresadora sobre el eje del torno que permite mecanizados de

chaveteros y pequeñas figuras.

Cortadora Foam

Son un tipo especial de máquinas CNC cuyo

mecanismo de corte es un hilo de Nicrom caliente que

se mueve entre dos ejes XY paralelos. Es un sistema

específico para cortar EPP/EPS muy utilizado en

aeromodelismo, grandes rotulaciones y decorados.

Tipo de estructuras:

Pórtico de cabezal móvil

Un puente con los ejes Y+Z se desplaza a lo largo

del eje X. Suele utilizarse dos mecanismos de

tracción en los laterales del eje X para evitar que se

desalinee el puente.

Pórtico de mesa móvil

La estructura es similar a la anterior, solo que el puente es fijo y es la mesa la que

se desplaza a lo largo del eje X. Es una solución para mecanizados robustos de

grandes dimensiones.


Bancada móvil o multiejes

Es el tipo clásico de las fresadoras de 3 ejes.

Cuando las figuras a mecanizar se complican con

figuras redondeadas en 3D se necesitan más

grados de libertad de movimientos que los clásicos

X/Y/Z. Un cuarto eje todavia suele verse en

máquinas caseras para grabado de anillos y piezas

circulares.

Más ejes no es frecuente verlo más que en

máquinas industriales pues requieren de

estructuras complicadas y la programación de esos movimientos necesitan de

programas CAM muy potentes.


PARTES Torno CNC

Fresadora CNC


FUNCIONES G Y M A modo de ejemplo, presentamos los códigos de programación más utilizados en nuestros tornos de CNC. Según el modelo de que se trate, algunos de los códigos

pueden estar inhabilitados. Códigos Generales

G00: Posicionamiento rápido (sin maquinar) G01: Interpolación lineal (maquinando) G02: Interpolación circular (horaria) G03: Interpolación circular (antihoraria) G04: Compás de espera G10: Ajuste del valor de offset del programa G20: Comienzo de uso de unidades imperiales (pulgadas) G21: Comienzo de uso de unidades métricas G28: Volver al home de la máquina G32: Maquinar una rosca en una pasada G36: Compensación automática de herramienta en X G37: Compensación automática de herramienta en Z G40: Cancelar compensación de radio de curvatura de herramienta G41: Compensación de radio de curvatura de herramienta a la izquierda G42: Compensación de radio de curvatura de herramienta a la derecha G70: Ciclo de acabado G71: Ciclo de maquinado en torneado G72: Ciclo de maquinado en frenteado G73: Repetición de patrón G74: Taladrado intermitente, con salida para retirar virutas G76: Maquinar una rosca en múltiples pasadas G96: Comienzo de desbaste a velocidad tangencial constante G97: Fin de desbaste a velocidad tangencial constante G98: Velocidad de alimentación (unidades/min) G99: Velocidad de alimentación (unidades/revolución)

Códigos Misceláneos M00: Parada opcional M01: Parada opcional M02: Reset del programa M03: Hacer girar el husillo en sentido horario M04: Hacer girar el husillo en sentido antihorario M05: Frenar el husillo M06: Cambiar de herramienta M07: Abrir el paso del refrigerante B M08: Abrir el paso del refrigerante A M09: Cerrar el paso de los refrigerantes M10: Abrir mordazas M11: Cerrar mordazas


M13: Hacer girar el husillo en sentido horario y abrir el paso de refrigerante M14: Hacer girar el husillo en sentido antihorario y abrir el paso de refrigerante M30: Finalizar programa y poner el puntero de ejecución en su inicio M31: Incrementar el contador de partes M37: Frenar el husillo y abrir la guarda M38: Abrir la guarda M39: Cerrar la guarda M40: Extender el alimentador de piezas M41: Retraer el alimentador de piezas M43: Avisar a la cinta transportadora que avance M44: Avisar a la cinta transportadora que retroceda M45: Avisar a la cinta transportadora que frene M48: Inhabilitar Spindle y Feed override (maquinar exclusivamente con las velocidades programadas) M49: Cancelar M48 M62: Activar salida auxiliar 1 M63: Activar salida auxiliar 2 M64: Desactivar salida auxiliar 1 M65: Desactivar salida auxiliar 2 M66: Esperar hasta que la entrada 1 esté en ON M67: Esperar hasta que la entrada 2 esté en ON M70: Activar espejo en X M76: Esperar hasta que la entrada 1 esté en OFF M77: Esperar hasta que la entrada 2 esté en OFF M80: Desactivar el espejo en X M98: Llamada a subprograma M99: Retorno de subprograma

Los programas de G&M son simples archivos de texto ASCII (sólo mayúsculas, números y signos de puntuación tradicionales, por lo que es muy frecuente que los programas se almacenen y comuniquen usando un formato restringido de 6 bits). Estos programas pueden ser cargados a pie de máquina usando su teclado o ser transportados desde una PC con diskettes, cables seriales RS232C o USB. Presentamos un programa de ejemplo que efectúa una serie de operaciones básicas sobre un tocho de material de 55mm por una pulgada de diámetro, frentéandolo primero y cilindrándolo a 25mm después.

Programa Comentario

G21 Usar sistema métrico

[BILLET X25.4 Z55

Definición de tamaño de tocho para el simulador (no para el torno)

G98 Hasta nuevo aviso, las velocidades de corte están expresadas en mm/min

G28U0W0 Antes que nada, retirar las herramientas de la zona de trabajo


M06T0404 Elegir la herramienta número 4, con el juego de parámetros de compensación 04 (depende de la cara/punta con que desbaste)

M03S3500 Poner a andar el husillo en sentido horario a 3500 rpm

G00X26Z0 Ir velozmente (sin maquinar, se supone que se está en el aire) hasta las proximidades del tocho

G01X-2F80 Ahora sí, maquinando, se frentea el tocho, de arriba hacia abajo. Pasamos de largo el cero para que no queden pupitos.

G00Z2X25 Retirar la herramienta y prepararse para cilindrar.

G01Z-40F140 Cilindrar hasta Z=-40

G28U2W0 Enviar la herramienta al home, retirándose primero 2mm en X

M05 Frenar el husillo

M30 Terminar el programa y preparase para ejecutarlo nuevamente

A modo de ejemplo, presentamos los códigos de programación más utilizados en nuestras fresadoras de CNC. Según el modelo de que se trate, algunos de los

códigos pueden estar inhabilitados. Códigos Generales

G00: Posicionamiento rápido (sin maquinar) G01: Interpolación lineal (maquinando) G02: Interpolación circular (horaria) G03: Interpolación circular (antihoraria) G04: Compás de espera G15: Programación en coordenadas polares G20: Comienzo de uso de unidades imperiales (pulgadas) G21: Comienzo de uso de unidades métricas G28: Volver al home de la máquina G40: Cancelar compensación de radio de curvatura de herramienta G41: Compensación de radio de herramienta a la izquierda G42: Compensación de radio de herramienta a la derecha G50: Cambio de escala G68: Rotación de coordenadas G73: Ciclos encajonados G74: Perforado con ciclo de giro antihorario para descargar virutas G76: Alesado fino G80: Cancelar ciclo encajonado G81: Taladrado G82: Taladrado con giro antihorario G83: Taladrado profundo con ciclos de retracción para retiro de viruta G90: Coordenadas absolutas G91: Coordenadas relativas G92: Desplazamiento del área de trabajo G94: Velocidad de corte expresada en avance por minuto G95: Velocidad de corte expresada en avance por revolución


G98: Retorno al nivel inicial G99: Retorno al nivel R G107: Programación del 4o eje

Códigos Misceláneos M00: Parada M01: Parada opcional M02: Reset del programa M03: Hacer girar el husillo en sentido horario M04: Hacer girar el husillo en sentido antihorario M05: Frenar el husillo M06: Cambiar de herramienta M08: Abrir el paso del refrigerante M09: Cerrar el paso de los refrigerantes M10: Abrir mordazas M11: Cerrar mordazas M13: Hacer girar el husillo en sentido horario y abrir el paso de refrigerante M14: Hacer girar el husillo en sentido antihorario y abrir el paso de refrigerante M30: Finalizar programa y poner el puntero de ejecución en su inicio M38: Abrir la guarda M39: Cerrar la guarda M62: Activar salida auxiliar 1 M67: Esperar hasta que la entrada 2 esté en ON M71: Activar el espejo en Y M80: Desactivar el espejo en X M81: Desactivar el espejo en Y M98: Llamada a subprograma M99: Retorno de subprograma

Secuencia de Manufactura Recomendada

La seguridad primero

Asegúrese de que todos saben dónde está y cómo se activa el botón de parada de emergencia

Nunca deje objetos extraños en el área de maquinado (calibres, cepillos, latas de lubricantes, piezas ya maquinadas, etc)

En ninguna circunstancia trate de acceder a la zona de maquinado mientras haya partes en movimiento

Use las herramientas provistas para ajustar puntas y fresas

Ahora sí, la secuencia:

1. Comience la ejecución de nuestro software de maquinado en realidad virtual (VRT o VRM)

2. Cargue, cree o edite su programa de CNC 3. Actualice la configuración de herramientas que tiene cargada el software


4. Simule el programa de maquinado en 2D o 3D (aunque es menos vistosa, la simulación en 2D es sumamente útil y clara)

5. Encienda su máquina de CNC 6. Lleve los ejes a la posición de reposo (desde la lengüeta Home) 7. Prepare las herramientas de la máquina, de manera que se correspondan

con la configuración que cargó en el software 8. Cargue la pieza de materia prima en el plato o banco 9. Ajuste el offset de la pieza y las herramientas 10. Ejecute el maquinado (desde la lengüeta Auto)

Códigos y lenguajes utilizados en CNC

Si bien existe un estándar para este lenguaje, que en realidad apunta a las máquinas industriales, yo voy a tratar de describir algunos, No todos los códigos utilizados. La cuestión es que los programas que generan estos códigos pueden ser muy variados, según el tipo de trabajo que se desee realizar, por ejemplo, una perforadora necesita un programa que genere códigos de perforación, una fresadora, requiere otro que genere los códigos de desgaste, una graficadora requiere un programa que genere las coordenadas de trazado del gráfico, etc. La gran mayoría de estos programas trabajan con los sistemas CAD (Diseño Asistido por Computadora) el favorito de todos es AutoCAD, u otro muy similar, y es aquí donde entran los formatos de los archivos utilizados, como los NC-Drill, lo G-Codes, los PLT y otros más, en fin, comencemos con el primero de ellos...

NC-Drill

Estos archivos por lo general los puedes obtener de los programas de diseño de PCB, nada impide que puedas crear tu propio programa para generar este tipo de códigos. La tabla que viene a continuación, ya te la había mostrado antes, y es una traducción de la que se encuentra en la web www.apcircuits.com

Computer Numerical Control for Drillers and Routers % reiniciar y detener X#Y# Mover y Perforar T# Selección de Herramienta M30 Fin de programa M00 Fin de programa M25 Inicio de Modelo M31 Inicio de Modelo M01 Fin de Modelo M02 X#Y# Repetir Modelo R#M02X#Y# Repetición Múltiple del Modelo M02 X#Y# M70 Cambio de Eje

http://www.apcircuits.com/


M02 X#Y# M80 Reflejar Imagen en el Eje X M02 X#Y# M90 Reflejar Imagen en el Eje Y M08 Fin de paso y Repetir N# Bloquear Secuencia de Números / Eliminar Bloque R#X#Y# Repetir orificio G05, G81 Seleccionar modo de Perforación G04 X# Variable Local (ignorar) G90 Modo Absoluto G91 Modo Incremental G92 X#Y# Poner a cero G93 X#Y# Poner a cero M48 Encabezado de Programa antes de "%" M47 Operador de Mensajes CRT en Pantalla M71 Modo Métrico M72 Modo Inglés-Imperial Snn Velocidad de husillo (RPM) Fnn Mantener velocidad en Eje z (IPM)

En las pruebas que hice no me encontré con muchos de ellos, quizás más adelante me anime a hacer un programa que genere todo este tipo de códigos. Códigos para CNC

Bueno, esto ya es amplio, en realidad los códigos para el CNC fueron creados para Máquinas Industriales, los que vimos anteriormente, salieron de esta tabla, que ya está un poco más completa, y cada máquina toma la parte de código que le interesa, el resto lo deja de lado, (si tienes una máquina que trabaja en 2D... Para qué te sirven las instrucciones de otra que trabaja en 3D?)

Comando Descripción N Número de Secuencia G Funciones Preparatorias X Comando para el Eje X Y Comando para el Eje Y Z Comando para el Eje Z R Radio desde el Centro Especificado A Ángulo contra los Punteros del Reloj desde el Vector +X I Desplazamiento del Centro del Arco del Eje X J Desplazamiento del Centro del Arco del Eje Y K Desplazamiento del Centro del Arco del Eje Z F Tasa de Alimentación S Velocidad de Giro T Número de Herramienta M Funciones Misceláneas


Ahora comencemos con la descripción de cada comando o instrucción. En Gris, los comandos que veremos primero, ya que son los más cortos, y a los otros les dedicaremos más tiempo, y así no nos perdemos..

Número de Secuencia (N)

Tal como dice el título, Es el número de secuencia que identifica una línea de código de trazado, mira como quedaría el código anterior.

N0000

N0010

N0020

N0030

N0040

N0050

N0060

N0070

N0080

N0090

N0100

N0110

N0120

M48

%

T01

X+01400Y+01600

X+01800Y+01600

X+02200Y+01600

X+02300Y+01600

X+01400Y+02000

X+01800Y+02000

T02

X+02100Y+02000

X+02300Y+02000

M30

Bueno, esto es sólo un ejemplo para que veas el uso que tiene. Para quienes nos dedicamos a la programación, es importante saber en que línea de código se encuentra una determinada instrucción, esto es con el fin de no perdernos cuando se trata de un código demasiado extenso, pues esa es la única función que cumple, esto significa que no es de vital importancia para la máquina, sino para quien programa. Por otro lado, también suele utilizarse como un puntero, es decir, una vez termine el trazado puede volver a repetir una parte de éste, sólo indicándole en que línea de código debe comenzar, y hasta donde debe hacerlo, y aquí sí que cobra importancia. Por supuesto esto queda a criterio de cada uno.

Velocidad de Giro (S)

Está referido al Husillo, la velocidad de giro de la fresadora, dependerá por lo general del material de la pieza que estés tallando, grabando o fresando, no es lo mismo calar madera que cobre o acero por ejemplo, la primera puede hacerse más rápido que la segunda y la tercera. El valor que acompañe a la instrucción S seguramente será un número entero, ahora, la cuestión es, cómo manejará la máquina estos valores...? si lo hará en


revoluciones por minutos, cantidad de pasos por minuto, o por segundo, y sí, también depende de cada máquina, o del fabricante de la máquina, o sea nosotros, jejeje...

Número de Herramienta (T)

Por lo que sé, las máquinas industriales poseen un cabezal que les permite cambiar de herramienta automáticamente, bueno según la instrucción o comando que se ejecute, el valor que acompañe a T apuntará a una Herramienta en especial, y sólo a ella, por ejemplo, podría ser algo así... T02 <-- .0394 Estos valores están dados en Pulgadas o unidades Inglesas, hay una tabla muy interesante en la Web www.apcircuits.com que puedes bajarte, incluso se encuentra la forma en que se calculan estos diámetros. Ahora, vamos a lo nuestro, podrías asignarle el dámetro que tu quieras a cada valor de T, y así tienes tu propia equivalencia, por ejemplo podría ser algo así... T01 <-- 0.50 mm T02 <-- 0.75 mm T03 <-- 1.00 mm Funciones Misceláneas o Funciones de la Maquina (M)

Estos código, son utilizados para todo aquello que antes no se había tenido en cuenta, algunos códigos controlan el flujo del programa, otros sin embargo, tienen funciones muy especiales, por ejemplo, el encendido de la máquina, el calibrado cuando ésta se enciende, el sentido de giro del mandril, el inicio o la repetición de un bloque de códigos, el control del rociador para el enfriamiento de la herramienta y la pieza que se está trabajando, etc. En fin, yo aquí me encontré con algunas muy interesantes, y las separé en esta pequeña tabla...

Comando Descripción M03 Inicio de la rotación del mandril en la dirección de las

agujas del reloj. M04 Inicio de la rotación del mandril en la dirección contraria

a las agujas del reloj. M05 Detención de la rotación del mandril. M07 Conexión del aporte de rocío del enfriador. M30 Detención y rebobinado del programa. Detención de la

rotación del mandril, del movimiento de la herramienta y desconexión del flujo del enfriador; el control se prepara

http://www.apcircuits.com/resources/technologies/drills.html


a comenzar la lectura del inicio del programa una vez más. Todas las funciones de la máquina (preparatorias, misceláneas, etc) vuelven a su estado por defecto (la condición en la cual se encuentra la máquina al encenderla por primera vez.)

M99 Retorno desde la subrutina al programa principal

Igual que antes, la implementación de estos códigos depende de cada fabricante, es decir, de nosotros. Bien, ahora vamos por lo más extenso...

Códigos para CNC - Funciones Preparatorias (G)

Las funciones preparatorias, también conocidas como G-Codes o Códigos G, son las más importantes en la programación CNC, ya que controlan el modo en que la máquina va a realizar un trazado, o el modo en que va a desplazarse sobre la superficie de la pieza que está trabajando. Los posibles valores que acompañan a este comando, van de 00 a 99, y cada uno tiene una función determinada, no voy a describirlos a todos, sino a los más importantes, o al menos aquellos que considero de vital importancia, y que los puedes ver en esta tabla...

Comando Descripción G00 Interpolación Lineal Rápida. G01 Interpolación lineal a la velocidad programada en el

registro F. G02 Movimiento Circular en el sentido horario Feedrate. G03 Movimiento Circular en el sentido anti-horario Feedrate. G04 Es una demora o una pausa con un tiempo específico. G17 Selección del Plano X-Y G18 Selección del Plano X-Z G19 Selección del Plano Y-Z G40 Compensación anulada, o al centro de la línea de

desplazamiento. G41 Compensación a la Izquierda de la línea de

desplazamiento. G42 Compensación a la Derecha de la línea de

desplazamiento. G70 Unidad de Datos expresados en Pulgadas. G71 Unidad de Datos expresados en Milímetros. G90 Desplazamiento en Modo Absoluto. G91 Desplazamiento en Modo Incremental o Relativo.


Interpolaciones Lineales (G00 y G01)

Uhhh... debemos saber primero que significa interpolación, veamos, según uno de mis diccionarios de la lengua hispana... Interpolación es el proceso mediante el cual, conocidos los valores que toma una función en dos puntos (A,B), se determina con cierto grado de exactitud los valores de un tercer punto (C) comprendido entre A y B. Para aquellos a quienes les cuesta un poquitín interpretar la definición anterior, dicho en entendible, sería algo así... Si conoces la ubicación del extremo (A) de una línea, y conoces la ubicación del otro extremo (B), entonces es posible conocer cada punto (C) por los cuales debes pasar para llegar desde A hasta B. Bien, ahora que ya sabemos lo que significa interpolación, podemos comenzar con la descripción de estos comandos. Si bien ambos son interpolaciones lineales o movimientos lineales, la diferencia se encuentra en la velocidad de desplazamiento. G00 es un movimiento rápido, en este caso no existe contacto entre la herramienta y la pieza de trabajo, es decir se desplaza sin realizar corte alguno. G01 es un movimiento lineal pero cortando el material, es decir que se está graficando, para ello utiliza la velocidad programada en el registro F, el cual ya describimos anteriormente.

Interpolaciones Circulares o Movimientos Circulares (G02 y G03)

Lo único que indican estos comando es que el movimiento será circular, G02 en sentido Horario, y G03 en sentido Anti-horario, y que el movimiento debe mantenerse constante a la velocidad programada en el registro F. Hay dos formas de realizar un Arco o un círculo, una es utilizando el Radio (R) y otra es indicando el centro u origen de la curva por las coordenadas (I,J,K) Estos 4 comandos también figuran en la tabla que vimos en la página anterior, así que aquí las liquidamos...

Trazado de Arcos Utilizando el Radio (R):

Veamos la primera. Si el comando es G03 significa que el arco se trazará en sentido

anti-horario, y si el centro de la curva está dado por el Radio (R), hay dos

posibilidades, -R o +R.

* Si el Radio es Negativo, el centro del Radio se encuentra del lado Izquierdo de

la línea imaginaria que une los puntos Inicial y Final de la curva, o sea, se trata de

esto...


(figura 1)

El centro del

arco está del

lado izquierdo

(figura 2)

La ubicación exacta se obtiene por

Pitágoras

(figura 3)

Animación que

muestra el trazado

del arco con -R

Como verás, lo único que indica el signo, es de que lado se encuentra el centro del arco * Si el Radio es Positivo, el centro del Radio se encuentra del lado Derecho de la línea imaginaria que une los puntos Inicial y Final de la curva, mira la diferencia.

NOTA 1: En los dos ejemplos vistos anteriormente, el valor de R, es el mismo, lo único que cambia es el signo, y fíjate que las curvas obtenidas son distintas, buena observación, no crees...? NOTA 2: Estos Arcos fueron trazados con el comando G03, es decir, se trazó en sentido anti-horario. Si el comando fuese G02, el arco se trazaría al revés, esto es, el arco que ves en la figura 3 se trazaría para el otro lado, y quedaría un arco similar al de la figura 4, pero al revés, y el de la figura 4 quedaría igual al de la figura 3 pero y también al revés, es sólo una cuestión de interpretación. Bien, aquí terminamos con el trazado de la curva haciendo uso del comando R, ahora vamos a ver otra forma de trazar una curva, pero con los comandos I,J y K

Trazado de Arcos Utilizando los comando I,J y K:

El comando K se utiliza cuando tu máquina trabaja en 3D, que no es nuestro caso, pero también es válido lo que veremos para los otros dos. Si conoces la ubicación del punto inicial y el punto final, lo único que necesitas para trazar una curva es la ubicación del centro del radio, cuando utilizamos anteriormente el comando R la ubicación del centro la obtenías por cálculo. En este caso, la ubicación del radio está dada por las coordenadas I,J. El valor numérico que acompañe a la letra I será la ubicación respecto del eje X, mientras que el valor que acompañe a J será la ubicación respecto del eje Y.


Como verás, en este caso te estás ahorrando el cálculo para encontrar el centro de la curva, por lo que vi, esta es la más utilizada.

Selección del Plano (G17, G18, G19)

Cuando tu máquina trabaja en 3D, es obvio que tendrás tres vistas o caras de trabajo, es decir, estás trabajando en los tres ejes, aquí es importante conocer de que lado te encuentras, en la siguiente imagen podrás verlo con más claridad...

Cuando trabajes en 2D, los planos X-Z (G18), Y-Z (G19) no existirán, sólo te quedarás con el plano X-Y (G17). Nos toca ver compensaciones, pero las veremos en la página siguiente...

Funciones Preparatorias - Compensaciones (G40, G41, G42)

La compensación, no es otra cosa que un pequeño desplazamiento de la herramienta sobre la línea de corte, es decir, puedes cortar justo por el centro de la línea (G40), o bien a un lado (Derecha (G42) o Izquierda (G41)). Aquí tienes una imagen en donde se ven las tres compensaciones posibles.

A estos tres comandos, no les acompaña ningún valor que le indique de cuanto será la compensación, sin embargo la máquina debe tener la capacidad suficiente para reconocer el diámetro de la herramienta con la que está trabajando en el momento de aplicarla y así calcular, de cuanto será la compensación, si recuerdas, anteriormente, habíamos visto los comando del tipo T00, T01, T02, bueno, pues justamente este valor está cargado en la memoria de la máquina, es decir, sabe perfectamente el diámetro de la herramienta que está utilizando, o al menos debería saberlo...


Unidad de Datos (G70, G71)

Hasta donde yo se, Internamente una máquina trabaja con puntos, y la resolución de la misma estará dada en Puntos por Pulgada (G70), o bien Puntos por Milímetros (G71), de allí surgirá una equivalencia que luego será traducida en las dimensiones de las piezas que se estén trabajando. Según la información que encontré, estas son las dos medidas más utilizadas y estandarizadas para las fresadoras, tornos, taladros etc., y creería que son las que deberíamos adoptar para nuestra máquina, pero bueno, igual que antes, esto dependerá de cada fabricante. No diré más de este par.

Modos de Desplazamiento (G90, G91)

Es muy importante que comprendas estos dos comandos, ya que de ellos dependerá el modo en que la máquina deberá desplazarse sobre cada eje. Recuerdas cuando hablamos de los comando X,Y y Z, bueno los valores que acompañan a cada comando son los desplazamientos sobre cada eje, ahora, la máquina debe tener siempre un punto de referencia. Por lo general, el punto de referencia es la coordenada 0,0 también conocida como punto de origen, o PuntoCero. El comando G90 indica Modo Absoluto, es decir que todos los valores de las coordenadas X,Y serán referidos a ese punto de origen. El comando G91 indica Modo Incremental o Relativo, o sea, utilizará el PuntoCero sólo cuando comience el trazado, de allí en más, el último punto, se convertirá en punto de origen para el próximo desplazamiento. Se habrá entendido...??? Bueno, lo aclaremos un poco más, mira estos dos gráficos, a pesar de que se trata del mismo, las instrucciones de trazado serán distintas, en un caso lo haremos en Modo Absoluto (G90), y en el otro lo haremos en Modo Incremental o Relativo (G91).


Desplazamiento Absoluto

Desplazamiento Incremental

N0000 G90 G00 X4 Y7

N0010 G01 X9

N0020 X13 Y11

N0030 G00 X0 Y0

N0000 G91 G00 X4 Y7

N0010 G01 X5

N0020 X4 Y4

N0030 G00 X-13 Y-11

BIBLIOGRAFÍA

www.tecnoedu.com/Denford/CNC.php

www.tecnoedu.com/Denford/gm.php

www.4shared.com

www.scribd.com/doc/14977680/manual-torno-cnc

http://tallerdedalo.es/web/node/15

http://es.slideshare.net/nurrego/mquinas-cnc

https://cadcamcae.wordpress.com/2007/06/14/el-control-numerico-por-computadora-el-cnc/

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