Las máquinas de control numérico están ahora presentes en multitud de industrias, y también en otras empresas como los talleres donde se realiza mecanizado de metal u otros materiales.
Con este tipo de máquinas se permite ahorrar tiempo y poder realizar mecanizados en piezas con mucha más precisión a los métodos manuales con otro tipo de herramientas manejadas por los operarios mediante volantes, palancas, o con sus propias manos.
En anteriores publicaciones hemos tratado el tema del mecanizado CNC .
Hoy nos centraremos concretamente en la programación y sus dos métodos, manual y asistida.
Programación manual
En este caso, el programa pieza se escribe únicamente por medio de razonamientos y cálculos que realiza un operario.
El programa de mecanizado comprende todo el conjunto de datos que la máquina necesita para la mecanización de la pieza.
A la información en conjunto que corresponde a una misma fase del mecanizado se le denomina bloque o secuencia y se numera para facilitar su búsqueda. Este conjunto de información es interpretado por el intérprete de órdenes.
Una secuencia o bloque de programa debe contener todas las funciones:
Geométricas
Funciones máquina
Funciones tecnológicas del mecanizado
De tal modo, un bloque de programa consta de varias instrucciones. Tal vez el comienzo del control numérico ha estado caracterizado por un desarrollo caótico de los códigos de programación pues cada constructor utilizaba el suyo particular y puede ser que con posterioridad se viera la necesidad de normalizar los códigos de programación como condición indispensable para que un mismo programa pudiera servir para diversas máquinas con tal de que fuesen del mismo tipo.
Los caracteres más usados comúnmente, regidos bajo la norma DIN 66024 y 66025 son, entre otros, los siguientes:
N: es la dirección correspondiente al número de bloque o secuencia. Esta dirección va seguida normalmente de un número de tres o cuatro cifras. En el caso del formato N03, el número máximo de bloques que pueden programarse es 1000 (N000 hasta N999).
X, Y, Z: son las direcciones correspondientes a las cotas según los ejes X, Y, Z de la máquina herramienta (Y planos cartesianos). Dichas cotas se pueden programar en forma absoluta o relativa, es decir, con respecto al cero pieza o con respecto a la última cota respectivamente.
G: es la dirección correspondiente a las funciones preparatorias. Se utilizan para informar al control de las características de las funciones de mecanizado, como por ejemplo, forma de la trayectoria, tipo de corrección de herramienta, parada temporizada, ciclos automáticos, programación absoluta y relativa, etc. La función G va seguida de un número de dos cifras que permite programar hasta 100 funciones preparatorias diferentes.
Ejemplos:G00: El trayecto programado se realiza a la máxima velocidad posible, es decir, a la velocidad de desplazamiento en rápido.G01: Los ejes se gobiernan de tal forma que la herramienta se mueve a lo largo de una línea recta.G02:Interpolación circularen sentido horario.G03: Interpolación circular en sentido antihorario.G05: Trabajo en arista matada.G07: Trabajo en arista viva.G09: Trayectoria circular definida por 3 puntos.G10: Anulación de la imagen espejo.G11: Imagen espejo en X.G12: Imagen espejo en Y.G17: Selección del plano XY.G18: Selección del plano XZ.G19: Selección del plano YZ.G25: Salto incondicional.G33: Indica ciclo automático de roscado.G37: Entrada tangencial.G38: Salida tangencial.G40: Cancela compensación.G41: Compensación de corte hacia la izquierda.G42: Compensación de corte a la derecha.G43: Compensación del largo de las herramientas.G44: Anulación de la compensación del largo de las herramientas.G53/G59: Traslados de origen.G70: Programación en pulgadas.G71: Programación en milímetros.G72: Factor de escala.G73: Giro del sistema de coordenadasG77: Es un ciclo automático que permite programar con un único bloque el torneado de un cilindro, etc.G87: Cajera rectangularG88: Cajera circular.G90: Programación de cotas absolutas.G91: Programación de cotas incrementales.G94: Velocidad de avance F en mm/min.
M: es la dirección correspondiente a las funciones auxiliares o complementarias. Se usan para indicar a la máquina herramienta que se deben realizar operaciones tales como parada programada, rotación del husillo a derechas o a izquierdas, cambio de útil, etc. La dirección m va seguida de un número de dos cifras que permite programar hasta 100 funciones auxiliares diferentes.
Ejemplos:M00: Provoca una parada incondicional del programa, detiene el husillo y la refrigeración.M01: Alto opcional.M02: Indica el fin del programa. Se debe escribir en el último bloque del programa y posibilita la parada del control una vez ejecutadas el resto de las operaciones contenidas en el mismo bloque.M03: Activa la rotación del husillo en sentido horario.M04: Activa la rotación del husillo en sentido antihorario, etc.M08: Lubricación ON.M09: Lubricación OFF.M10: Encendido del accesorio de iluminación.M30: Final del programa con vuelta al inicio.
(El sentido de giro del usillo es visto por detrás de la máquina, no de nuestro punto de vista como en los tornos convencionales).
M05: Parada del cabezal.M06: cambio de herramienta (con parada del programa o sin ) en las máquinas de cambio automático no conlleva la parada del programa.
F: es la dirección correspondiente a la velocidad de avance. Va seguida de un número de cuatro cifras que indica la velocidad de avance en mm/min.
S: es la dirección correspondiente a la velocidad de rotación del husillo principal. Se programa directamente en revoluciones por minuto, usando cuatro dígitos.
I, J, K: son direcciones utilizadas para programar arcos de circunferencia. Cuando la interpolación se realiza en el plano X-Y, se utilizan las direcciones I y J. Análogamente, en el plano X-Z, se utilizan las direcciones I y K, y en el plano Y-Z, las direcciones J y K.
T: es la dirección correspondiente al número de herramienta. Va seguido de un número de cuatro cifras en el cual los dos primeros indican el número de herramienta y los dos últimos el número de corrección de las mismas.
A: ángulo
G: función preparatoria
M: función auxiliar
N: numeración del bloque
P: programa
R: radio
Programación asistida
En este caso, los cálculos los realiza un computador, a partir de datos suministrados por el programador dando como resultado el programa de la pieza en un lenguaje de intercambio llamado APT, que posteriormente será traducido mediante un post-procesador al lenguaje máquina adecuado para cada control por computadora.
Sobre el lenguaje APT
El lenguaje APT, mediante el que se programan las máquinas CNC, es un lenguaje de alto nivel de programación que se usa como código intermedio antes de ser traducido a un código máquina para que pueda ser interpretado por la máquina.
Fue creado en el MIT por Douglas T. Ross, y lo crearon para el laboratorio de servomecanismos en 1956. Actualmente, se ha transformado en un estándar internacional para el control numérico de este tipo de mecanizado.
Se considera como el predecesor de los modernos CAM (Computer-Aided Manufacturing), y comparte muchas similitudes con otros lenguajes de programación antiguos como FORTRAN. Su labor es la de usar los datos de los programas para manejar las máquinas de control numérico con ellos.
En realidad, se deberían estandarizar los lenguajes de programación debido a que sería mas útil poder desarrollar al máximo las potencialidades de los C.N.C.
La programación CNC asistida por ordenador se basa en el lenguaje de cada tipo de control numérico, desde el diseño de la pieza a mecanizar, con la ayuda de Post procesadores (CAD-CAM). El programa así elaborado, pasa a la máquina a través de dispositivos o cables de transferencia.
En el caso de varias máquinas, es posible crear una red. Este tipo de programación se recomienda en los siguientes casos:
Cuando se realiza el mecanizado de piezas complejas con extensos programas CNC.
Cuando son muchas las máquinas que incorporan la tecnología CNC en la producción.
Cuando se trabaja con un gran número de programas que deben elaborarse y modificarse continuamente.
Cuando se deben organizar programas de gran volumen para series grandes.
Cuando existe la necesidad de desarrollar programas rápidamente.
Os dejamos un video relacionado, esperamos que sea útil.
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I.H