CAPÍTULO 2 FUNDAMENTOS DEL CONTROL NUMÉRICO COMPUTACIONAL APLICADO A MANUFACTURA
2.5 SISTEMAS DE UNIDADES Y MODOS DE ENTRADA
Los Sistemas de Unidades son las unidades de medición que se usan en un programa CNC. Todas las máquinas entienden las unidades Métricas (milímetros, mm) y las inglesas (pulgadas, "). Hay que indicarle a la máquina CNC que unidades se están utilizando. Algunas máquinas vienen ajustadas de fábrica a pulgadas o a milímetros. Normalmente, al inicio de un programa CNC se ve; G70 especifica pulgadas y G71 especifica milímetros.
Los Modos de Entrada se refieren al tipo de información coordenada que se ingresa al programa de la máquina CNC. Existen dos tipos, los cuales son:
Entrada Absoluta, diseñada para el código G90, especifica la distancia desde el origen o punto cero del programa. El modo Absoluto es el más común.
Entrada Incremental, designada por el código G91, especifica las distancias y direcciones usando el punto previo como un origen. La entrada incremental a veces se denomina punto-a-punto. Todos los sistemas CNC pueden conmutar ilimitadas veces en un programa desde el modo absoluto al incremental y viceversa [30].
2.5.1 SISTEMA DEL PROGRAMA
Este tiene como objetivo fundamental tomar la información suministrada por un programa de diseño gráfico, filtrarla y convertirla en ordenes de movimiento relativo, que se suministran al microcontrolador. El uso generalizado de sistemas CAD, ha llevado a perfeccionamientos importantes en la generación de programas CNC. El ordenador conoce la geometría que el diseñador ha definido, es decir, las dimensiones de un dibujo están ahí para beneficio del hombre; son repetitivas en lo que se refiere a la computadora, lo que se significa que la geometría se puede transferir al programa CAM que ajusta las medidas producidas por el diseñador a fin de obtener un nuevo conjunto de geometría, y definir la trayectoria del cortador necesaria para producir la pieza.
2.5.2 CÓDIGO DE CONTROL NUMÉRICO COMPUTACIONAL
El método tradicional de programación de las máquinas-herramienta se apoya en códigos estandarizados en forma de instrucciones de máquina (ver tabla 2.1). Desafortunadamente, los fabricantes de máquinas-herramienta no han acordado una norma universal para el lenguaje de la máquina (la G y M codificadas, etc.), y esto causa muchos problemas en el piso del taller de la fábrica; no se puede por ejemplo, transferir programas que contengan controladores de diferentes marcas. Los sistemas CAD tienen sus propios formatos individuales, y el International Graphic Exchange Estandar (IGES) se ha establecido para hacer posible que las empresas intercambien información del CAD en diferentes sistemas. Una versión abreviada y de aceptación generalizada de éste se utiliza en el Auto CAD, el formato DXF (Archivo de Intercambio de Dibujo), y la mayor parte de los sistemas CAM aceptarán un archivo DXF o IGES como entrada [35].
Códigos de Programación
N Número de Secuencia
G Funciones Preparatorias
X Comando del Eje X
Y Comando del Eje Y
Z Comando del 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 la Herramienta
M Función Miscelánea
Tabla 2.1 Descripción del código de letras [40].
El modo de dar órdenes a la máquina para que los ejecute tiene ciertas características que se debe cumplir. De esta forma la máquina ejecuta las ordenes (operaciones) de otra manera, por lo que cada orden tiene una estructura definid. A cada orden le denominamos block o bloque de programa.
De manera general, cada block tiene la siguiente estructura: a) Número de operaciones
b) Código de orden de configuración c) Puntos coordenados o coordenadas d) Parámetros complementarios
El modo básico de comunicarse con la máquina herramienta es a través de los elementos que forman la estructura de un block de instrucciones, en donde cada uno de los caracteres alfanuméricos tiene un significado y una representación propia.
2.6 NÚMEROS DE SECUENCIA
El Número de Secuencia, también llamado código N, es el número de identificación del bloque (línea) en un programa CNC. La palabra de código común utilizada comienza con N, y es el primer código en un bloque.
Muchos CNC no requieren el uso de códigos N, lo cual ayuda a liberar memoria. Sus principales beneficios son el que permiten la búsqueda fácil en programas largos y la capacidad de volver a hacer partir un programa en casi cualquier número de línea. Usualmente, el programador saltará N números entre bloques para dejar espacio para insertar posteriormente bloques olvidados o adicionales. Por ejemplo N5, N10, N15, etc. 2.7 LOS GRUPOS G Y M
El torno Boxford 250 funciona mediante la ejecución de órdenes de desplazamiento y de condiciones de entorno. Las órdenes de desplazamiento corresponden a las funciones G, que tienen relación directa con los movimientos de la herramienta, así como con el desbastado de la pieza de trabajo. Por su parte, las funciones M entregan las condiciones en que se trabajará (con o sin lubricante, sentido de giro del husillo, etc.). Para la ejecución de un programa cualquiera deben activarse varias funciones G y M, las cuales se dividen en grupos, según el tipo de acción que representen. Las instrucciones de programación utilizan estos tipos principales de comandos para activar máquinas:
1. Los códigos G, son códigos de control de movimiento, por ejemplo: G0 quiere
decir “moverse a toda velocidad”; G01 es “moverse a velocidad controlada”; G02 es “moverse en un arco en sentido de las manecillas del reloj”.
2. Los códigos M, son códigos complementarios de control, por ejemplo: M00
quiere decir “parar programa aquí”; M02 es “fin de programa”; M03 es “girar husillo en sentido de las manecillas del reloj”.
3. Las instrucciones particulares se especifican mediante letras de identificación,
por ejemplo: X200.0 quiere decir “coordenada X 200 mm”; F150 es “avance a 150 mm por minuto”, S2000 es “husillo 2000 revoluciones por minuto”.