El mecanizado CNC es una técnica de fabricación convencional que utiliza varias herramientas de corte para dar forma a los materiales. Este proceso de mecanizado da como resultado la producción de piezas con alta exactitud y precisión. Sin embargo, para funcionar de manera óptima, esta máquina requiere una programación CNC adecuada.
¿Qué es la programación CNC? ¿Existen diferentes tipos de programas CNC? ¿Cómo se asegura de que su programación CNC proporcione resultados exitosos? Sigue leyendo, te brindaremos información más detallada.
¿Qué es la programación CNC?
La programación de control numérico por computadora o programación de máquinas CNC es el proceso de escribir código o un conjunto de instrucciones que permite a una computadora controlar herramientas y máquinas CNC para producir una pieza o producto.
Un programador CNC examina un modelo CNC digital o en papel de una pieza antes de ingresar una serie de instrucciones por computadora. Para crear las piezas, la computadora de programación CNC, junto con sensores y accionamientos eléctricos, transmite estas instrucciones a una máquina automatizada, como una fresadora, fresadora, amoladora o torno. La máquina presiona, tritura o corta materiales en formas y superficies complejas bajo control por computadora.
¿Cómo funciona la programación CNC?
Convertir un diseño en código de programa para la máquina CNC requiere muchos pasos. El procedimiento se explica paso a paso aquí.
El programador accede al modelo 3D o CAD del producto o pieza deseada, que representa el diseño para el mecanizado CNC.
Conversión de un modelo CAD a un modelo CAM utilizando el software CAM. El software CAM crea trayectorias de herramientas para la máquina CNC. El camino creado depende de las características presentes en el diseño, como ranuras, agujeros o contornos de superficie.
Después de generar la ruta, el software CAM para CNC también genera el código de mecanizado, también llamado código G.
Luego, el programador ingresa este código G en la máquina CNC y presiona el botón de inicio del ciclo para comenzar la producción de la pieza.
Tipos de programación CNC
La programación CNC es un término general. Existen diferentes tipos de programación CNC que los fabricantes utilizan para producir piezas. Eso incluye:
Programación CNC manual
El tipo más básico de programación de máquinas CNC es el método manual. Los comandos se ingresan manualmente en una consola de control asociada con la máquina CNC. La programación manual es ideal para mecanizar piezas simples. Sin embargo, es importante tener en cuenta que el proceso puede resultar tedioso.
Además, debido a que no hay advertencias ni indicaciones de posibles errores, este proceso suele ser propenso a errores que pueden causar daños a la herramienta o a la máquina CNC. Debido a la alta tasa de error, este método de programación no es precisamente ideal para mecanizar piezas complejas.
Programación conversacional
El uso de una máquina CNC con una interfaz de programación conversacional incorporada se denomina programación conversacional. En lugar de G-Code, esta interfaz permite a los usuarios ingresar comandos en inglés sencillo. Para definir completamente el trabajo, algunos sistemas plantean al operador una serie de preguntas específicas.
Al igual que la programación manual, la programación conversacional es más adecuada para proyectos sencillos. Además, esta programación CNC es más fácil y rápida que la programación CNC manual.
Programación CAM
El software de fabricación asistida por computadora es uno de los tipos de programación CNC más utilizados, especialmente para el mecanizado de prototipos CNC. Esto se debe a su idoneidad para crear piezas independientemente de su complejidad. El uso del software CAM para la programación ofrece una velocidad y precisión incomparables en comparación con la programación CNC manual.
El software CAM permite al programador visualizar la trayectoria de la herramienta, lo que garantiza que se identifiquen los posibles desafíos durante el mecanizado. Además, el software CAM ofrece a los programadores más flexibilidad al permitir que el código se transfiera de una máquina a otra sin tener que reescribir todo el programa.
Lista de los códigos CNC más importantes
Aunque se denominan colectivamente código G, existen varios códigos que se utilizan en la programación CNC. Estos códigos, identificados por letras, le indican a la herramienta de corte o perforación dónde y cómo dar forma a la pieza. Además del Código G y el Código M, aquí hay una lista de otros códigos importantes del lenguaje de programación CNC.
Códigos T : El código T indica la herramienta más adecuada para mecanizar una característica específica de una pieza. En otras palabras, se utiliza para la identificación de herramientas.
Códigos S : Estos códigos S o códigos de velocidad indican las velocidades deseadas del husillo de la herramienta durante todo el proceso de mecanizado.
Códigos N : Las líneas o bloques de código máquina de código N son identificables. El programador CNC puede organizar y comprender mejor el código CNC creado manualmente utilizando etiquetas de línea. En la mayoría de los casos, el código generado por CAM no requiere números de línea.
Códigos M : También conocidos como códigos varios. Controlan las acciones no geométricas de la máquina CNC. Por ejemplo, los códigos M controlan el husillo y el refrigerante.
Códigos G : También llamado código de geometría. Le da instrucciones a la máquina sobre cómo moverse, cuándo moverse, desde dónde moverse y dónde dejar de moverse.
Códigos F : Estos son códigos de tasa de alimentación. Representan las diferentes velocidades de corte a las que debe moverse la herramienta.
Códigos D : Estos códigos describen la compensación de herramienta de una máquina CNC. Esta puede ser la medida de qué tan lejos se extiende una herramienta desde el portaherramientas o la distancia entre la línea central de la herramienta y el filo.
¿Cómo creo una codificación CNC?
Debe estar familiarizado con los conceptos básicos del mecanizado CNC, el software CAD/CAM y el lenguaje de comandos de máquina G-Code antes de poder crear código CNC. Además, es importante comprender el software CAM, cómo funciona y qué se espera del programador. Estos son los sencillos pasos para codificar.
1. Generar y exportar modelo 3D
Para comenzar el proceso de codificación, es importante exportar primero el modelo CAD 3D al software CAM. Sin embargo, algunos sistemas CAD tienen software CAM que le permiten omitir este paso.
2. Crea la ruta a las herramientas.
Convierta manualmente modelos CAD en trayectorias, lo que funciona mejor para piezas simples, o utilice el software CAM para crear trayectorias automáticamente. Al seleccionar una herramienta se deben considerar las características deseadas de la pieza y las herramientas disponibles.
3. Confirmar las trayectorias
Es necesario confirmar la ruta correcta. Esto evita que las máquinas choquen con dispositivos o piezas de trabajo. Este paso se puede realizar de forma manual, automática (simulando las rutas en el software CAM) o con un software externo de confirmación de ruta.
4. Descargar código para máquina CNC
El último paso para crear un código CNC es ingresarlo en la máquina CNC. La transferencia de código puede realizarse a través de unidades flash y otros dispositivos de almacenamiento portátiles o descargándolo directamente a la máquina a través de una red local.
El mejor software de programación CNC para principiantes
La elección de la mejor herramienta de codificación CNC para un trabajo depende del uso previsto. El software más sencillo familiariza al usuario con las variables más importantes, pero el software avanzado ofrece una amplia gama de opciones y análisis que ayudan a agilizar el proceso de edición.
Los mejores programas de software de programación CNC para principiantes actualmente en el mercado incluyen:
SolidWorks® : este software es un híbrido CAD/CAM con muchas funciones potentes. Sin embargo, CAM es un módulo adicional que suele resultar muy caro.
cámara web : debido a su simplicidad, este es uno de los mejores programas de programación CNC para principiantes. Meshcam también ofrece programación de alta velocidad para piezas simples.
Fusion 360® : al igual que el software Solidworks, Fusion es un híbrido CAD/CAM. Este software está repleto de funciones. Existe una versión gratuita y otra de pago, ideal para principiantes y programadores CNC experimentados. También cuenta con un editor de código G para editar códigos escritos en otro software.
Vetrico : Específicamente para aplicaciones de grabado y fresado CNC, Vectric ofrece una excelente selección de paquetes de software, incluidos VCarve, Cut2D y Aspire. Aunque un poco complejo, este software permite a los programadores generar, administrar y crear trayectorias de herramientas precisas que controlan la máquina CNC de manera eficiente.
Mastercam : Mastercam tiene algunas funciones CAD, pero sigue siendo un software CAM. El paquete CAM es potente y fácil de usar. Es una opción popular para los programadores ya que lleva más de 30 años en el mercado.
Aplicaciones industriales para la programación CNC
La programación CNC se utiliza en una amplia variedad de industrias. También facilita la fabricación de diversos productos, incluida la creación de prototipos y piezas.
Asistencia médica
Los hospitales pueden utilizar la programación CNC para crear piezas anatómicas artificiales, incluidos reemplazos de articulaciones, implantes craneales y dentaduras postizas. Los dispositivos médicos son cruciales para la vida y la salud de las personas. Por lo tanto, los fabricantes pueden utilizar la programación CNC para probar y producir componentes avanzados para dispositivos médicos.
Electrónica de consumo
En el sector de la electrónica de consumo, el mecanizado y la programación CNC se utilizan para la creación óptima de prototipos y la producción de ordenadores portátiles, teléfonos inteligentes y otros dispositivos electrónicos. El mecanizado CNC de precisión los hace ideales para producir piezas detalladas, como placas de circuito, a gran escala.
Aeroespacial
La industria aeroespacial es uno de los mayores beneficiarios de la programación CNC, ya que facilita la fabricación de muchas piezas y productos. Por ejemplo, las hélices, las alas, los bastidores, los componentes del tren de aterrizaje y los motores son todos productos de la programación CNC.
Con la ayuda de la programación CNC, los participantes en la industria del mecanizado CNC pueden producir piezas de alta calidad con alta precisión, como palas de rotor para helicópteros. Estas máquinas también se pueden utilizar para construir naves espaciales como satélites y cohetes.
Industria automobilística
Las piezas de motores de automóviles, como culatas, cigüeñales, árboles de levas, válvulas, soportes y poleas, son fabricadas por programadores CNC para automóviles.
También pueden operar máquinas CNC para crear piezas para sistemas de fluidos, suspensiones e interiores y exteriores de automóviles. Puede controlar máquinas CNC para producir componentes para tranvías, coches de carreras u otras formas de transporte como autobuses y trenes.
Consejos para una programación exitosa de máquinas CNC
Dominar la programación adecuada de las máquinas CNC es el primer paso para producir productos que cumplan con los estándares de la industria. También es una forma de reducir errores y daños a la herramienta. A continuación se ofrecen algunos consejos para una programación exitosa de máquinas CNC.
Comprender los conceptos básicos
Antes de comenzar cualquier proyecto, debes asegurarte de dominar los fundamentos de la programación de máquinas. La programación manual conservadora requiere cálculos de doble verificación para garantizar que se utilicen las especificaciones correctas de la máquina. Recuerde que la precisión de la máquina depende de la precisión de las matemáticas subyacentes.
Ajustar las velocidades de alimentación
Para cualquier proyecto CNC a gran escala, los operadores deben invertir un tiempo considerable en ajustar un programa para garantizar que funcione de manera correcta, efectiva y consistente. Una vez hecho esto y la aplicación bloqueada, los operadores pueden "configurarla y olvidarla". Sin embargo, el proceso de fabricación se puede optimizar ajustando ciertos elementos del código de máquina CNC.
Considere los tipos de compensación
Simplemente tolerar y acomodar desviaciones imprevistas es una compensación. Los operadores deben comprender las formas más comunes de compensación para poder planificar en consecuencia.
Las herramientas preestablecidas automáticamente de la máquina CNC se pueden utilizar para programar la compensación o aceptar entradas manuales. Los diferentes tipos de compensación de mecanizado incluyen compensaciones de accesorios, desgaste de herramientas, compensación del radio de corte y compensación de longitud de la herramienta.
Simplificar programas
La mayoría de las aplicaciones de mecanizado CNC utilizan códigos G de forma predeterminada. Sin embargo, puede llevar mucho tiempo programar cada proceso individualmente. Los operadores pueden reducir significativamente el tiempo de programación de los procesos de mecanizado mediante el uso de ciclos de mecanizado fijos.
¿Cómo encontrar el tipo adecuado de programador CNC para sus necesidades?
Encontrar el tipo adecuado de programación CNC para sus necesidades es un paso importante para lograr un gran éxito en el mecanizado CNC. A continuación se detallan los factores a considerar al elegir un tipo de horario.
presupuesto
Su presupuesto es su primera guía cuando se trata de encontrar el tipo de programación CNC adecuado para sus necesidades. Si cuentas con un presupuesto ajustado lo mejor es optar por tipos de programación como la manual y la conversacional, ya que no requieren grandes inversiones.
Nivel de habilidad
La programación manual y de diálogo requiere un alto nivel de conocimiento del operador para garantizar el éxito. Si es un operador certificado, estos procesos pueden ser ideales para sus necesidades. Sin embargo, si no posee las habilidades necesarias, debería optar por la programación CAM.
nivel de precisión
El nivel de precisión requerido es otro factor a considerar al elegir un tipo de programación CNC que se adapte a sus necesidades. Si la alta precisión es una prioridad, la programación CAM es ideal porque está automatizada y tiene menos posibilidades de errores que la programación manual y conversacional.
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Preguntas frecuentes
¿Qué hace un programador CNC?
La tarea de escribir programas CNC es responsabilidad del programador CNC. El programador CNC tiene dos opciones para crear código CNC: escribirlo manualmente o utilizar un software de programación CNC. Además de escribir códigos, el programador también opera la máquina.
¿Qué tan difícil es la programación CNC?
El nivel de dificultad en la programación CNC depende del programa, su objetivo y la máquina. Por ejemplo, la impresión 3D es más fácil, mientras que programar una fresadora para cortar metal es difícil.
¿Qué lenguaje se utiliza comúnmente para la programación CNC?
Los códigos G se utilizan a menudo en la programación CNC. Es el lenguaje que entienden las máquinas CNC. Es importante tener en cuenta que existen códigos más pequeños según la función.
