Domine la programación CNC 5 ejes con vectores de herramienta: Guía práctica

Al programar en 5 ejes, tenemos dos opciones para comandar movimientos y posiciones rotativas: ángulos rotativos (ABC) o vectores de herramienta (IJK). Aunque cada uno tiene pros/contras, preferiría configurar postprocesador para emitir comandos rotativos como vectores IJK, en lugar de ángulos ABC, si tuviera opción.

Usar vectores IJK hace el programa independiente de la configuración de máquina particular. Al no comandar llamada a eje específico (A, B, C), la máquina usa los ejes disponibles para posicionar la herramienta en su posición y ángulo de inclinación comandados. Esta libertad permite compartir el mismo programa entre varias máquinas del taller —sin importar configuración— ofreciendo tremenda libertad al programar trabajos en planta.

Los vectores de herramienta también simplifican la creación de postprocesadores. Al programar trayectoria 5 ejes con CAM, el software computa internamente los movimientos usando vectores de herramienta. Por tanto, un post que simplemente emita esos movimientos ya creados, sin traducirlos, es mucho más simple. Si configuramos el post para traducir cada movimiento a comando A/B/C, el post hace más trabajo —más complejo, más tiempo para configurar y testear.

¿Qué es un vector de herramienta? Son simplemente valores IJK en el programa, al final de una posición XYZ, que determinan ángulo y dirección de inclinación de la herramienta desde el punto de contacto XYZ. Ejemplo: G01 X10. Y10. Z10. I0.5 J0.5 K0.707106 equivale a G01 X10. Y10. Z10. B45. C45… sin llamar ejes específicos. El segundo comando SOLO funciona en máquina con configuración BC.

Aunque los puntos de datos de vectores NO son distancias medidas y no tienen unidad de medida, así los visualizo mentalmente al intentar visualizar un ángulo de inclinación comandado. Las tres letras corresponden a los tres ejes: I en X, J en Y, K en Z. En el ejemplo, asumamos cada token IJK es una medida en pulgadas. Desde punto de contacto XYZ, asuma punto en espacio .50" positivo en X, .50" positivo en Y, .70716" arriba en Z positivo. Imagine una línea desde centro de punta de herramienta hacia ese punto en espacio. Esa es la inclinación y dirección comandada. ¡Así de fácil!

Un último tema crucial al usar vectores de herramienta en 5 ejes. Al permitir que la máquina determine cómo usar sus ejes rotativos disponibles para posicionar la herramienta al ángulo comandado, y reconociendo que hay al menos dos soluciones aceptables para cada combinación 5 ejes, debemos forzar al control a elegir la que mejor se adapte a su configuración. Hacemos esto con "preferencia de eje de inclinación" (tilt axis preference)… un ajuste en parámetros de control para cada control capaz de entrada por vectores.

La preferencia de eje de inclinación fuerza la solución del comando 5 ejes actual que sea la dirección de rotación más adecuada para la máquina donde se ejecuta. Ejemplo: en trunnion donde eje A inclina 110° negativo pero solo 30° positivo (como trunnions 5 ejes Hurco), necesitamos "forzar" al control a inclinar negativo siempre que sea posible… asegurando recorrido suficiente para completar el movimiento.