CNC

PROGRAMACIÓN
DE MÁQUINAS
CNC

PROGRAMACIÓN DE MÁQUINAS CNC
• En el ambiente de control numérico, se
define a un sistema controlado
numéricamente, como una máquina o
proceso controlado por un programa. El
programa esta formado por un conjunto
de números y letras que siguen un
estándar por la EIA ( Electronic
Industries Asociation) ó la ISO
(International Standars Organization).

• La evolución del control numérico desde
el manejo de cintas de papel perforadas
para la codificación del programa, hasta
el manejo de sistemas CAD/CAM ha
dado origen a la necesidad de conocer
diferentes áreas y terminologías;
algunos ejemplos son los siguientes:

• CAD: Computer Aided Design (Diseño
asistido por computadora).
• CAM: Computer Aided Manufacturing
(Manufactura asistida por
computadora).
• NC: Numerical Control (Control
numérico).
• CNC: Computer Numerical Control
(Control numérico computarizado).

• El control numérico involucra diferentes
áreas de conocimiento que son
necesarias para el mejor
aprovechamiento de la tecnología
disponible, dichos conocimientos están
íntimamente relacionados y se vuelve
imperiosa la necesidad de manejarlos
de manera simultánea.

• La responsabilidad de un ingeniero de
procesos o de manufactura,
generalmente tiene relación con la
interpretación del diseño que se
presenta en el dibujo de la pieza, la
elección de la herramienta de corte, la
generación del programa óptimo de NC,
su verificación y puesta a punto para la
corrida de producción.

Al implementar un sistema CAD/CAM se obtienen los beneficios
siguientes:
• Disminución del ciclo de producción
• Integración de la ingeniería a funciones como el diseño, análisis y
manufactura
• Incrementa la productividad
• Disminuye tiempos de dirección de procesos
• Planeación eficiente y control de la calidad
• Mejora el control de procesos de producción
• Reducción de costos de producción
• Precios más competitivos de los productos ofrecidos
• Mayor precisión y rapidez durante la creación de diseños.

La base de cualquier sistema CAD/CAM es la plataforma de
software usada en generar y documentar el modelado de
una parte o documento y es el llamado corazón del sistema.
Es a través de aplicaciones que la verdadera eficiencia de los
sistemas CAD/CAM en términos de ahorro en producción y
costos relacionados con el proceso se pueden ver
realizadas.
Las aplicaciones en el ambiente CAD/CAM pueden ser
clasificadas en: Función, Diseño, Análisis, Documentación,
Planeación de producción, Manufactura, Control de calidad,
Simulación, Soporte logístico etc.

Un mayor nivel de flexibilidad lo poseen las máquinas de
control numérico computarizado. Este tipo de control se ha
aplicado con éxito a máquinas-herramientas CNC. Pudiendo
mencionar entre ellas a las siguientes:
• Fresadoras
• Tornos
• Maquinas de electroerosión
• Corte mediante flama
• Corte por LASER
• Trabajo en madera
• Mecanizado hidrodinámico (Water-Jet)

MAQUINA A CONTROL NUMÉRICO
MODERNA

CARROS LONGITUDINAL Y
TRANSVERSAL

TABLERO DE
OPERACIÓN Y
CARGA DE
PROGRAMAS DE
UNA MÁQUINA CNC
MODERNA
INGRESO
DE
DATOS
Botones de
ciclo
MPG
Reóstato
de
avance
Reóstato
de
Velocidad
Parada de
emergencia
Seguridades
Operación
Manual

USO DE CAJA DE
VELOCIDADES
281
Gama baja Gama alta

En esta sección se verá el tipo de
conocimientos y/o habilidades que debe
poseer un operador CNC.
El operador de CNC deberá tener
conocimientos de geometría, álgebra y
trigonometría, también deberá conocer sobre
la selección y diseño de herramientas de corte
y dominar las técnicas de sujeción

¿QUÉ ES EL CNC?
El término CNC se refiere al control numérico
de máquinas, generalmente
máquinasherramientas.
Normalmente este tipo de control se ejerce a
través de una computadora y la máquina está
diseñada a fin de obedecer las instrucciones
de un programa dado, lo cual se ejerce a
través del proceso siguiente:

• Dibujo del producto
• Programación
• Interfase
• Máquinas-herramientas CNC.

• El CNC tuvo su origen a principios de los años cincuenta
en el Instituto de Tecnología de Massachussets (MIT), en
donde se automatizó por primera vez una gran fresadora.
• En ésta época, las computadoras estaban en sus inicios y
eran tan grandes que el espacio ocupado por la
computadora era mucho mayor que el de la fresadora.
• Hoy en día, las computadoras son cada vez más pequeñas
y económicas, con lo que el uso del CNC se ha extendido
a todo tipo de maquinaria, por ejemplo: tornos,
rectificadoras, punzonadoras, electroerosionadoras, etc.

CUANDO USAR UNA MÁQUINA CNC?
• Lotes grandes?
• Lotes pequeños?
• Producciones flexibles?

PROCESO DE
MECANIZADO
• Antes de pensar en el programa, debemos PENSAR y
DEFINIR el proceso
• Como si fuera un diagrama de flujo en un programa de
computadora, debemos determinar:
– Fases
– Fijaciones
– Operaciones
– Seleccionar herramientas
– Condiciones de corte
• El plano de la pieza es nuestro documento principal, y el
proceso debe asegurar el cumplimiento de las
especificaciones solicitadas

EL MEJOR
PROCESO…
• Para mecanizar una pieza NO hay una
solución única
• El mejor proceso será aquel que:
– Sea estable
– Sea el más económico
• Costo total = Costo Maquina + Costo Mano de
obra + Costo Herramientas + Costos Fijos

VARIABLES QUE
INTERVIENEN
• Experiencia en fabricación de piezas
similares
• Experiencia en aplicación de herramientas
similares
• Producto disponible
• Posibilidad o no de tener una buena
fijación
• Preferencias del usuario
• Items que ya se usan en la planta

SISTEMA NORMALIZADO DE PROGRAMACIÓN
ISO
• Códigos alfanumérico de programación
normalizados
• Idioma Universal
• Macro instrucciones especificas a cada
control
• Ayudas a la programación

ESTRUCTURA DE
PROGRAMA
• N10…..;
• N20….;
• …..;
• ……;
• N1050 M30;
Nombre del programa, para ubicarlo en el
directorio
• O0001; (en otros controles, en lugar de “O” se usa el “%”)
Fin de programa
Fin de bloque, puede ser
otros símbolo
Numero de bloque
El número de bloque no es necesario, pero si recomendable usarlo. El
control no lo usa para ordenar el programa. Al menos hay que numerar
los pasos principales.

INSTRUCCIONES NECESARIAS PARA FABRICAR UNA
PIEZA
• Accionar el husillo
• Seleccionar herramientas
• Definir parámetros de corte
• Posicionamientos
• Definir recorridos (pasadas, perfiles, etc)
• Accesorios
– Refrigerante
– Plato y/o Contrapunta
– Carga y descarga
– Subrutinas

INSTRUCCIONES DEFINIDAS POR DEFAULT
• Unidades de medida
– Programación en mm G71
– Programación en pulgadas G70
• Sistema eje X
– Programación en diámetro
– Programación en radio
• Sistema de coordenadas
– Coordenadas absolutas G90
– Coordenadas relativas G91
• Modo de avance
– G95 mm x revolución
– G94 mm x minuto

GRUPOS DE
INSTRUCCIONES
• Orientadas al husillo
• Orientadas a los carros
• Orientados a la torre y/o herramientas
• Misceláneas
Las funciones G de un mismo grupo son modales, es decir quedan
activas hasta que otra del mismo grupo la reemplace.

INSTRUCCIONES ORIENTADAS LA HUSILLO
Cambio de Velocidad
– Maquinas con Caja
• M41 – gama baja
• M42 – gama alta
Sentido de Giro
– M4- Sentido Horario
– M3 - Sentido Anti-horario
Modo de Velocidad
– G96 Vc = cte
– G97 n = cte
•
•
•
•
•
Velocidad
– S300
– S2500
Limitador de Velocidad G50 S….
M4
M3

BLOQUES PARA ACCIONAR EL
HUSILLO
• O…..;
• N10....;
• N20 G50 S2800 M42;
• N30 G96 S250 M4;
• N…
• ….
n máxima 2800 rpm
Gama Alta
Modo Vc = cte
Vc = 250 m/min
Sentido de giro horario

SISTEMA COORDENADO DE REFERENCIA
+ Z
0
+ X + X
0
Cero pieza
Cero pieza
Cada control tiene distintos
modos de definir el cero pieza,
desplazandolo desde el cero
máquina.
El Fanuc con el parámetro
workshift, o con los offset de
las herramientas, el Siemens
con el G59 Z….
Opciones de Cero
pieza

SISTEMA COORDENADO DE REFERENCIA
+ Z
+ X
0 0
En general, la dirección del eje X depende de donde está
colocada la torreta portaherramientas. En caso de que la
máquina tenga dos torretas, una adelante y una atrás,
hay que tener mucho cuidado porque de acuerdo donde
trabaje hay que colocar el signo correcto a las
coordenadas X. Normalmente, las máquinas tienen en su
parte exterior una placa indicando la dirección de los ejes
+ X

PUNTO “P” DE LA
HERRAMIENTA
+ X
0
. P
+ Z
Por ahora, manejaremos
un punto “P” teórico,
como si fuera la punta
de un lápiz

POSICIONAMIENTO RÁPIDO G0 (G00)
+ Z
+ X
0
. P
0
. P
1
No importa la
trayectoria (de
hecho, en la
mayoría de los
controles no la
puedo manejar o
definir)
Tampoco se
controla la
velocidad, que es
la máxima en
cada eje
. P0
La dirección de está
línea depende de la
composición de las
velocidades en rápido
de cada eje (tornillo +
motor)

POSICIONAMIENTO RÁPIDO G0 (G00)
+ Z
+ X
0
. P
0
. P
1
N n G0 X x1 Z z1;

INTERPOLACIONES
• Se define y controla la trayectoria
• Se define y controla la velocidad de
avance F (mm/rev o mm/min)
• Interpolación lineal G01
• Interpolación circular
– Horaria G02
– Anti horaria G03

INTERPOLACIÓN LINEAL G1
(G01)
+ Z
+ X
0
. P
0
. P
1
La trayectoria es lo MAS importante
. P0

+ Z
+ X
0
. P
0
. P
1
N n G1 X x1 Z z1 F f;
INTERPOLACIÓN LINEAL G1
(G01)

+ Z
+ X
0
.P
1
r
.P
0
INTERPOLACIÓN CIRCULAR HORARIA G2 (G02)

+ Z
+ X
0
.P
1
r
.P
0
INTERPOLACIÓN CIRCULAR HORARIA G2 (G02)
N n G2 X x1 Z z1 R r F f;

+ Z
+ X
0
INTERPOLACIÓN CIRCULAR ANTIHORARIA G3
(G03)
.P0
r
.P
1

+ Z
+ X
0
INTERPOLACIÓN CIRCULAR ANTIHORARIA G3
(G03)
.P0
r
.P
1
N n G3 X x1 Z z1 R r F f;

+ Z
+ X
0
DEFINICIÓN DEL CIRCULO A
MECANIZAR
.
P0
r
r
K
I
C Ic (radial)
Kc
Arco a realizar
por default
.P
1
I y K son las coordenadas del
centro del círculo respecto al
punto de partida (con su signo)
N n G3 X x1 Z z1 I ic K kc F f ;

COORDENADAS
RELATIVAS
+ Z ; W
+ X ; U
0
Se usan para indicarle al
control movimientos relativos
desde la ubicación actual. En
la norma ISO se definen los
códigos G y G para usar
absolutas o relativas
respectivamente. En el control
Fanuc se usan las
coordenadas asociadas U y W

COORDENADAS
RELATIVAS
+ Z ; W
+ X ; U
0
Se pueden usar en cualquiera de las
instrucciones G mencionadas
5
40
105
80
G01 X 40 Z 5 F0.1
ó
G01 U -65 W -75 F0.1
En diámetro

EJEMPLO
Ø20
Ø40
Ø70
Ø90
0
O0001;
N10 G0 X275 Z500 T0 G40;
N20 G50 S1800 M42;
N30 G96 S200 M4;
N40 G0 X0 Z0 M8;
N50 G1 X16 F0.15;
N60 X20 Z-2 F0.1;
N70 Z-40 F0.2;
N80 X40 Z-60;
N90 Z-76;
N100 G2 X48 Z-80 R4 F0.1;
N110 G1 X58 F0.2;
N120 G3 X70 Z-86 R6 F0.1;
N130 G1 Z-95 F0.2;
N140 X95;
N150 G0 X275 Z500 T0 G40;
N160 M30;
+z
+x
2 X 45

EJEMPLO
Ø20
Ø40
Ø70
Ø90
0
O0001;
N10 G0 X275 Z500 T0 G40;
N20 G50 S1800 M42;
N30 G96 S200 M4;
N40 G0 X0 Z0 M8;
N50 G1 U16 F0.15;
N60 U4 W-2 F0.1;
N70 W-38 F0.2;
N80 U20 Z-20;
N90 W-16
N100 G2 U8 Z-4 R4 F0.1;
N110 G1 U10 F0.2;
N120 G3 U12 W-6 R6 F0.1;
N130 G1 W-9 F0.2;
N140 U25;
N150 G0 X275 Z500 T0 G40;
N160 M30;
+z
+x
2 X 45

PUNTO “P” DE LA
HERRAMIENTA
+ Z
+ X
0

SELECCIÓN DE
HERRAMIENTAS
Número de corrector de la
herramienta (Offset)
Posición Fisica de
la Torreta
Giro por el
camino más
corto
T0303 M16
M17
M18

SELECCIÓN DE
HERRAMIENTAS
T0303 M16
Número de corrector de la
herramienta (Offset)
. Punto que maneja
la máquina (cero
torre)
. .

CORRECTORES DE HERRAMIENTA (OFFSETS)
.X
Z
X Z R T
T01
T02
T03
T04
T05
T06
T07
T08

ROSCADO – G32
• Coordinación electrónica entre el husillo y
los ejes
• Encoder de husillo
• Velocidad de giro constante
• Sentido de giro, avance y mano del
portaherramientas
• Cantidad de pasadas y escalonamiento

G32
+ Z
+ X
0
N n G32 X x1 Z z1 F f ;
P1
P0
Rosca de
paso f
IMPORTANTE: USAR G97

PROCESO DE ROSCADO
G32
G0
G0
G0
Salida de la
pieza
Retorno
Nueva
profundidad
de corte
P1
P0
Cantidad de pasadas
según el paso y
recomendación del
fabricante de la
herramienta

TIPOS DE
HERRAMIENTAS
Perfil Completo Perfil Parcial

SENTIDO DE GIRO, DIRECCIÓN
DE AVANCE Y MANO DEL
PORTAHERRAMIENTAS

CASO MÁS
GENERAL
SENTIDO DE GIRO ANTI-HORARIO M3 !!!!
Porta herramienta derecho, invertido!!

PUNTO “P” DE LA
HERRAMIENTA
+ Z
+ X
P
.
P
0

.
DETERMINACIÓN DE LOS CORRECTORES (OFFSETS) DE
LA HERRAMIENTA
+ X
P
P
0
.
+ Z
El punto que queda determinado es el punto
P, intersección de cada tangente en los
sentidos paralelos a los ejes

PUNTO “P” DE LA
HERRAMIENTA
+ Z
+ X
0
P
.
R
R es el radio de la punta de la
herramienta. Tiene valores normalizados:
0.2 , 0.4 , 0.8 , 1.2 , 1.6 , etc
Su elección depende del tipo de
operación a efectuar
Nosotros usaremos 0.8

ERROR DE MECANIZADO POR EL RADIO DE LA
HERRAMIENTA
P
.
R Mecanizado real
Mecanizado programado
Este error va a aparecer siempre que mecanicemos planos inclinados o círculos.
Necesitamos corregir la trayectoria programada, para que el mecanizado real
concuerde con lo requerido.

CÁLCULO DE LA COMPENSACIÓN DEL RADIO DE LA
HERRAMIENTA
POX
La corrección depende del radio de la herramienta y del
ángulo del plano inclinado
OZ
.
Nomenclatura :
Verde = Pieza
Negro = Herramienta
Rojo = Trayectoria programada

HERRAMIENTA
OX
P
OZ
P
.
OZ
OZ

HERRAMIENTA
OX=2 * R
OZ= R
.
R
P
OZ= R
OX=2 * R
r
R
Rp = r + Rr Rp = r - R

CICLOS FIJOS
• Ayudas de programación
• Específicos para cada control
• Rígidos
• Rápidos para programar pero lentos para
mecanizar

CICLO DE DESBASTE LONGITUDINAL G71
+ Z
+ X
0
N n0-1 G0 X x0 Z z0
N n0 G71 U ud R e;
N n0+1 G71 P ni Q nf U ut W wt F fd;
N ni
….
….
….
N nf
ud
e
Descripción del
perfil
ut
wt
X0 ; Z0
IMPORTANTE X0 y Z0 DEBEN estar afuera
de la pieza!!!

EJEMPLO G71
+ Z
+ X
0
Desde aquí se llama al G71

COMPENSACIÓN AUTOMÁTICA DEL RADIO DE LA
HERRAMIENTA
P
.
R
Material a la izquierda de la herramienta en la dirección del
avance: compensación (a derecha) G42

HERRAMIENTA
P
.
R
Material a la izquierda de la herramienta en la dirección del
avance: compensación (a derecha) G42
Se coloca en el bloque anterior al que se necesita compensar
G0 X Z G42;
G1 X Z F ;

HERRAMIENTA
P
.
R
Material a la derecha de la herramienta en la dirección del
avance: compensación (a izquierda) G41

FACILIDADES DE
PROGRAMACIÓN
• Calculan automáticamente puntos de
intersecciones y empalmes de difícil cálculo
2
G1 X 60 C-2 F.15;
G1 Z-11;
ø60

.X
Z
X Z R T
T01
T02
T03
T04
T05
T06
T07
T08
Radio de la
herramienta Indicador de
dirección
COMPENSACIÓN AUTOMÁTICA DEL RADIO
DE LA HERRAMIENTA
CORRECTORES DE HERRAMIENTA (OFFSETS)

P
R
P
.
R
COMPENSACIÓN AUTOMÁTICA DEL RADIO
DE LA HERRAMIENTA
Indicador de dirección T
T=1
T=1
T=1
T=1
T=1
T=1
T=1
T=1
T=1
T=1
.
T=1

ø60R=3
G1 X 60 R-3 F.15;
G1 Z-11;
FACILIDADES DE
PROGRAMACIÓN

FACILIDADES DE
PROGRAMACIÓN
A=150
ZP1
Ø50
G1 X50 A 150;

FACILIDADES DE
PROGRAMACIÓN
ZP1
Z=75
A=150
G1 Z-75 A 150;

FACILIDADES DE
PROGRAMACIÓN
A=150
P1 Z

FACILIDADES DE
PROGRAMACIÓN
P1 Z
G1 A 135;
X60 Z-75 A160
Z=75
A=160
A=135
Ø50

FACILIDADES DE
PROGRAMACIÓN
P1 Z
Z=75
A=160
A=135
G1 A 135 C4;
X60 Z-75 A160
Ø50
4

FACILIDADES DE
PROGRAMACIÓN
P1 Z
Z=75
A=160
A=135
G1 A 135 R5;
X60 Z-75 A160
Ø50 R5

FACILIDADES DE
PROGRAMACIÓN
P1 Z
G1 A 135 R5;
X60 Z-75 A160 R r (ó C c)
Ø50 R5
Z=75
A=160
A=135
R ó C

CNC

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

La actualidad más candente (20)

Similar a CNC

Similar a CNC (20)

Más de Rodia Bravo

Más de Rodia Bravo (19)

Último

Último (20)

CNC