Francisco José Rodríguez Dorado - Comprobación y optimización del programa cnc para el mecanizado por arranque de viruta. FMEH0109

Ejemplo

Indicación de posición de puntos en coordenadas polares:

1 P1: radio = 100 ángulo = 30°.

2 P2: radio = 60 ángulo = 75°.

Posición de puntos en un sistema de coordenadas polares

Para obtener una determinada geometría sobre una pieza mediante arranque de viruta, cualquier máquina herramienta dispone de movimiento relativo entre pieza y herramienta en los ejes coordenados del espacio.

Nota

Esto posibilita mecanizar en la pieza, y según la tipología de máquina, diferentes tipos de superficies planas o curvas.

El movimiento relativo entre la pieza y la herramienta de corte puede efectuarse de diferentes maneras. Puede desplazarse la herramienta mientras que la pieza se mantiene inmóvil o viceversa. También puede darse el caso combinado de que alguno de los movimientos (en X, Y o Z) lo tenga la herramienta y el resto la pieza. Lo anterior depende de la estructura elegida por cada fabricante de máquinas herramientas para cubrir las diferentes necesidades de la industria. Para que un programa de CNC pueda controlar tanto una máquina como otra, se determina que solo se moverá la herramienta, permaneciendo la pieza quieta.

Esta forma de interpretar los movimientos y los ejes de coordenadas hace mucho más sencilla la programación, pues no se tiene que pensar continuamente qué es lo que verdaderamente se mueve.

2.2. Regla de la mano derecha

Como ayuda nemotécnica para conocer la dirección positiva (+) de los diferentes ejes de movimiento de cualquier máquina sirve la llamada regla de la mano derecha (según DIN 66217).

Situándose delante de la máquina con el dedo corazón de la mano derecha en dirección opuesta a la dirección de penetración del cabezal, entonces:

1 El pulgar indica el sentido +X.

2 El índice indica el sentido +Y.

3 El dedo corazón indica el sentido +Z.

3. Estructura de un programa CNC

Un programa de control numérico es un conjunto de información codificada que se traduce en una serie de órdenes y pasos que se producen de forma correlativa. Estas órdenes tienen que efectuarse en una secuencia lógica establecida para que el control de la máquina herramienta sea capaz de ejecutarlas.

La labor o conjunto de tareas que son necesarias realizar para obtener un programa de control numérico se denomina programación. Por lo tanto, el objetivo del hecho de programar es obtener un programa CNC con el que se pueda mecanizar una determinada pieza.

Todo programa CNC contiene y va alternando información de tipo geométrico (trayectoria de la herramienta, situación del origen de coordenadas, etc.) y de tipo tecnológico (dimensiones de herramienta, datos de corte, uso de refrigerante, etc.).

Según la clase de estructura del programa, la programación CNC puede ser del tipo cerrada o abierta. La del tipo cerrada es la clase de programación que se realiza siguiendo una tabla o estructura de forma más o menos aislada. Este sistema de programación se utiliza poco actualmente.

Ejemplo

En este fragmento de estructura cerrada se puede observar como las líneas del programa están perfectamente estructuradas, y aunque falte algún dato en alguna de las líneas, la casilla o espacio correspondiente se tiene que respetar.

La programación del tipo abierta es la más utilizada por los fabricantes de controles y se trata de un sistema que permite escribir líneas con solamente dos caracteres o líneas con hasta 250 caracteres, pero con unas normas a respetar y en el orden de escritura predeterminado.

Ejemplo

En este fragmento de programa de estructura abierta se puede observar como las líneas contienen solamente los caracteres correspondientes a las funciones deseadas, siguiendo únicamente ciertas normas y orden de escritura.

N10 G00 G90 X-20 Y-5 Z30 F120 S1200 T2.2

N20 Z-3

N30 G01 X130 M03 M08

N40M05

N50 M30

3.1. Sistema ISO de programación CNC

El sistema ISO es un estándar de normalización, y como ocurre en otros ámbitos de la industria tiene como objeto la estandarización internacional de normas en la fabricación. En este caso está aplicado a la estructura de programación CNC.

La mayoría de los fabricantes actuales de sistemas de control numérico basan sus lenguajes de programación en el estándar ISO. No obstante, la tecnología de fabricación y las innovaciones de los fabricantes han evolucionado más rápido que la normalización, y esto ha llevado a que existan diferencias e incompatibilidades entre los lenguajes de programación de las distintas marcas.

Nota

A pesar de ello las estructuras de programación son muy similares, por lo que, una vez aprendido un sistema, resulta fácil adaptarse al resto.

3.2. Frases y palabras en programación CNC

La estructura básica de un programa CNC está compuesta por frases o bloques, y las frases contienen palabras.

Por lo tanto, un programa para la mecanización de una pieza con una geometría en particular estará compuesto por un texto con una serie de líneas (desde unas pocas hasta miles) que se llaman bloques o frases y esas frases contienen palabras (una sola o varias). Como se muestra más adelante, las palabras están formadas por letras y números. La unidad de control de la máquina herramienta CNC lee las frases en el orden en el que se han escrito en el texto, y conforme a las palabras que contenga cada frase, la máquina realizará un movimiento o actividad. Por eso es necesario que el operario de este tipo de máquinas y el técnico de programación conozcan todos estos términos y su significado.