Una introducción a los códigos G y M en la programación CNC

El mecanizado CNC es un proceso de fabricación tradicional que adopta herramientas de corte y taladros para eliminar sistemáticamente material de una pieza de trabajo y crear piezas de mecanizado CNC acabadas. Lo lleva una máquina que recibe trayectorias de herramienta para cortar la pieza, principalmente en código G de mecanizado CNC . El código de la máquina se puede escribir de dos maneras. La primera, escrita a mano o conversacional escrita en la máquina. El segundo, sale de un procesador, normalmente de un software de fabricación asistido por computadora (CAM).

El software de la computadora toma el control total de la máquina CNC y las piezas terminadas finales, por lo que es esencial adoptar una programación adecuada de la máquina CNC. En el contrato, una programación deficiente puede causar muchos valores predeterminados, como problemas de tolerancia, acabado superficial deficiente, rotura prematura de herramientas y una serie de otros problemas. Para que el mecanizado CNC sea consistente, es necesario conocer los siguientes conocimientos sobre programación CNC.

3 métodos básicos de programación de máquinas CNC

Se utilizan tres métodos básicos principales de programación de mecanizado CNC:programación manual, conversacional y del sistema CAM.

1. Programación Manual

La programación manual es una valiosa habilidad fundamental para controlar. Con él, el operador ingresa el código manualmente. Si bien puede tomar mucho tiempo y ser un poco tedioso, de hecho requiere un conocimiento profundo del lenguaje de programación. Para garantizar un proceso de mecanizado CNC fluido, la programación manual es una habilidad preciada y nos ayuda a hacer algunas modificaciones rápidas cuando es necesario.

2. Programación conversacional

La programación conversacional, también llamada programación de "piso de producción", como un método CNC básico, se está volviendo más popular porque involucra funciones gráficas y basadas en menús. Al igual que la acción en la programación manual, el operador solo ingresa comandos en la máquina CNC, y los problemas potenciales se aliviarán en ella, que podrían surgir de los postprocesadores deficientes en CAM.

3. Programación del sistema CAM

La programación del sistema CAM es algo así como un método conversacional pero con tecnologías más avanzadas. Un sistema CAM con el software para proporcionar una GUI avanzada, que involucra estrategias de trayectoria de herramientas, le dice al operador cómo preparar y generar el programa. Al mismo tiempo, elimina al máximo la necesidad de cualquier programación manual.

La herramienta fundamental de la programación CNC:código

Sabiendo qué es la programación de máquinas CNC, debes conocer su herramienta fundamental. Luego, todos los métodos de programación de máquinas CNC involucran código G y código M . G-code es el lenguaje de programación, que lleva instrucciones sobre qué hacer con la máquina CNC, lo que facilita la precisión y las piezas repetibles. El código M gestiona todos los tipos de funciones de la máquina CNC, como el inicio y la parada de la rotación del husillo. Hay muchos tipos de código M y la máquina puede personalizarlos, por lo que es necesario que el operador verifique dos veces que esté en las funciones correctas antes de que la máquina se ponga en marcha.

Control de código G

Cuando una máquina CNC está funcionando, hay una pantalla en la máquina para mostrar el código que se lee y actúa.

Aprenda rápidamente sobre G-Code:el maestro de la acción

En palabras simples, G-code es un lenguaje de programación de software que se utiliza para controlar máquinas CNC. No importa qué tan complejo sea el nivel de mecanizado CNC, el código G se escribirá de una manera sencilla y lógica.

Un número va después de una "G" y forma un comando para cambiar la geometría. Por ejemplo, "G00" es un comando simple que significa movimiento rápido. Le dice a la herramienta que se mueva a la geometría de la pieza a la velocidad máxima que se usa normalmente para mover la herramienta y la pieza de cerca a lejos y viceversa.

Estos son algunos ejemplos de código G:

• G00:movimiento rápido a una posición de coordenadas específica
• G01:movimiento de avance lineal
• G02/G03:Movimiento de alimentación en sentido horario/antihorario

Estos códigos (p. ej., G00) siguen la ubicación geométrica. La geometría se comunica mediante coordenadas en los ejes. De ahí las coordenadas "X" e "Y" en el plano.

Analicemos "G00G58X-120.Y-5". Ya sabes que el "G00" significa un movimiento rápido.

"G58" especifica las coordenadas de la pieza de trabajo, cambiando la geometría en relación con el desplazamiento de la pieza de trabajo, como el origen de la pieza. "X-120". significa moverse a "-120 mm", "Y-5" en el eje X. Indica que se mueve a "-5 mm" en el eje Y.

Los códigos G pueden repetir una acción indefinidamente hasta que se detenga. Por ejemplo, G01 seguido de una serie de posiciones X, Y o Z significa que todos los movimientos de penetración lineal se producen en G01. Un ejemplo típico de mecanizado es el fresado frontal, en el que se utiliza la secuencia de posiciones para mecanizar el perfil frontal de una pieza.

Todas estas coordenadas en código G permiten que la máquina CNC funcione de manera constante y sea lo suficientemente flexible para producir diferentes piezas.

La estructura alámbrica 3D muestra los grados de libertad en la máquina CNC, incluidos X, Y, Z y B. Rotación de los ejes X e Y para posicionar con precisión el husillo para cortar u otras funciones.

Aprenda rápido sobre M-Code:el organizador de funciones

Los códigos M controlan funciones misceláneas, que generalmente se pueden considerar funciones de máquinas no geométricas. Los ejemplos incluyen el inicio y la detención de la rotación del husillo, la activación y desactivación del refrigerante, los cambios de palets y más. Algunas de estas características pueden variar según la máquina específica.

Estos son algunos ejemplos de códigos M:

• M00:detener cualquier función que el programa esté ejecutando actualmente
• M03:girar el eje en el sentido de las agujas del reloj
• M08/M09:Refrigerante activado/desactivado

Similar al código G, el código M consta de una "M" y un número. Sin embargo, a diferencia de los códigos G, los códigos M pueden ser más específicos para diferentes máquinas y más personalizables. Se requieren ambos tipos de máquinas CNC para realizar sus funciones.

Como con cualquier lenguaje, CNC tiene muchos otros aspectos. Este diagrama es solo un ejemplo de todas las líneas de programa que se pueden incluir en el código.

¿Cómo funcionan los códigos G y M en el mecanizado CNC?

Antes de la llegada de las computadoras, los maquinistas usaban tarjetas o cintas para controlar los movimientos de las máquinas. Hicieron agujeros en estas tarjetas en un orden específico para crear los códigos. Si bien esto también fue efectivo en ese momento, fue bastante tedioso. Además, estas tarjetas eran propensas a dañarse o perderse en los talleres mecánicos. Esto generó varios problemas en las producciones de la época.

Cuando los maquinistas comenzaron a usar computadoras para máquinas controladas numéricamente, todavía se encontraron con algunos problemas. Esto se debió a que tenían que ingresar los códigos manualmente. Esto, por supuesto, sería muy tedioso cuando estuvieran fabricando piezas bastante sofisticadas que requerían muchas instrucciones.

Sin embargo, con computadoras y software mucho más avanzados, los maquinistas pueden simplemente indicarle al software qué hacer. Luego, el software generará los códigos G y el código M que la máquina entiende. Con el software CAD (diseño asistido por computadora) y CAM (fabricación asistida por computadora), la generación de código para las funciones de la máquina se ha vuelto muy fácil.

4 importantes consejos de programación de máquinas CNC

• Tómese el tiempo para revisar los conceptos básicos

Los mejores programadores, operadores y mecánicos de CNC se aseguran de dominar los conceptos básicos antes de comenzar cualquier proyecto. Para la programación manual y conversacional, los operadores deben verificar sus matemáticas para asegurarse de que están programando las especificaciones correctas en la máquina CNC.

• Programación de máquinas CNC

Como carpintero, a los programadores les conviene "medir dos veces y cortar una vez".

En esta etapa inicial, los programadores también deben tener en cuenta que el software CNC no es infalible. Por ejemplo, la mayoría de los programas de máquinas CNC dibujan curvas y círculos como una serie de cadenas en lugar de superficies reales, lo que afecta a las curvas del patrón principal. Los programas de las máquinas CNC son tan precisos como las matemáticas subyacentes, y nunca está de más verificar dos veces el trabajo.

• Personalizar velocidades de alimentación de máquinas CNC

En cualquier proyecto CNC de gran volumen, el operador pasa mucho tiempo marcando programas para garantizar un funcionamiento uniforme, eficiente y uniforme. Una vez completado y bloqueado, el operador puede "configurarlo y olvidarlo". Sin embargo, ciertos aspectos de la programación de máquinas CNC personalizadas se pueden optimizar para la fabricación.

Por ejemplo, cada línea de código que ejecuta una máquina CNC llama a velocidad y avance. Si el operador le ordena al husillo que arranque sin emitir un comando de velocidad que lo acompañe, la máquina vuelve a sus últimas RPM. El mismo principio se aplica a la velocidad de avance. En las primeras etapas de cualquier proyecto, los operadores deben estar preparados para ajustar sus tiempos de alimentación según la calidad del producto terminado y cualquier otro dato relevante.

• Comprender los tipos de compensación de máquinas CNC

La compensación simplemente permite y permite un cambio impredecible. Los operadores pueden ingresar perfectamente el código de programación de su fresadora CNC o calcular qué valores deben producir la pieza perfecta, pero no podrán confirmar la exactitud y precisión de la programación hasta que se complete el mecanizado. Hay muchas variables difíciles de explicar que podrían afectar los resultados. Por ejemplo, la tensión de la herramienta puede afectar el producto final incluso si todos los demás ajustes y cálculos iniciales son correctos.

El operador debe conocer los tipos de compensación más comunes y explicarlos durante la programación. La compensación se puede ingresar manualmente o programar usando la herramienta de preajuste automático en la máquina CNC. Los tipos de compensación de mecanizado incluyen compensación de longitud de herramienta, compensación de radio de herramienta, desgaste de herramienta y compensación de dispositivo. Con cada ajuste y compensación, el mecanizado se vuelve más preciso.

Intente simplificar la programación de máquinas CNC

El código G es el código estándar de casi todos los programas de mecanizado CNC; Sin embargo, programar las operaciones una por una puede llevar mucho tiempo. Los operadores pueden reducir en gran medida el tiempo de programación para las operaciones de mecanizado de orificios mediante el uso de ciclos fijos.

El ciclo fijo requiere solo un segmento de programa por orificio, independientemente del método de mecanizado, y una vez que el operador ingresa al ciclo fijo, puede procesar orificios adicionales simplemente reprogramando las coordenadas de los orificios. Códigos como G83 pueden ahorrar tiempo, reducir errores y hacer que la programación de máquinas CNC sea más completa.

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