¿Qué es la programación CNC? Una visión detallada

La programación de mecanizado CNC es el proceso de creación de instrucciones detalladas que guían a una máquina para realizar operaciones precisas. Mecanizado CNC operaciones. Estas instrucciones se escriben en un lenguaje conocido como código G, el código G indica a la máquina cómo moverse, a qué velocidad y a lo largo de qué trayectoria. En este artículo, hablaremos de qué es la programación de mecanizado CNC, cómo funciona, métodos y ejemplos de código.

Qué es la programación CNC？

La programación CNC es el proceso que utiliza programas informáticos para convertir información geométrica en códigos e instrucciones que guíen los movimientos de las máquinas de corte. Estos códigos e instrucciones controlan con precisión la trayectoria de la herramienta de corte y los parámetros de corte para eliminar ordenadamente los materiales sobrantes y dar a la pieza la forma deseada.

En la programación CNC, operarios cualificados seleccionan las herramientas de corte, los parámetros de corte y las secuencias adecuadas según los planos y los requisitos, y utilizan software especializado para convertirlos en códigos e instrucciones que puedan leer las máquinas. Estos códigos se introducen en el panel de control de la máquina CNC, y la máquina procesará de acuerdo con las instrucciones precargadas.

Cómo funciona la programación CNC

La conversión de un diseño en código de programa de máquina CNC consta de varios pasos. El programador accede al modelo CAD de la pieza necesaria, utiliza software CAM para convertirlo, crea trayectorias de herramienta basadas en elementos de diseño y produce el programa CNC o código G. Tras introducir este código G en la máquina CNC, el programador pulsa el botón de inicio de ciclo para empezar a producir la pieza. Tras introducir este código G en la máquina CNC, el programador pulsa el botón de inicio de ciclo para empezar a producir la pieza.

Diferentes tipos de programación

En el proceso de mecanizado CNC existen 3 tipos de programación: manual, CAM y conversacional. Cada uno tiene sus propiedades distintivas.

Programación manual CNC

La programación manual consiste en que un programador introduce directamente los códigos y las instrucciones en la consola de control basándose en sus amplios conocimientos. es una buena idea mecanizar piezas sencillas.

Programación CNC conversacional

La programación conversacional te permite comunicarte con el sistema en lenguaje natural, como si estuvieras hablando con una persona. El sistema de programación entenderá sus instrucciones y generará el código correspondiente. Al igual que la programación manual, es adecuada para piezas con geometría sencilla.

Programación CNC CAM

CAM significa "fabricación asistida por ordenador", la programación CAM aprovecha el software CAM para convertir el diseño CAD en lenguajes de programación CNC. es ideal tanto para piezas sencillas como complicadas.

Comparación de 3 métodos de programación

Método	Programación manual	Programación conversacional	Programación CAM
Facilidad de uso	Difícil. Requiere grandes conocimientos y experiencia.	Relativamente fácil. Permite la interacción en lenguaje natural	Fácil. Requiere cierta curva de aprendizaje, pero ofrece una amplia gama de funciones.
Velocidad de programación	Lento. Cada paso debe introducirse y ajustarse manualmente	Más rápido que el manual, ya que las instrucciones pueden darse de forma más intuitiva	Más rápido para piezas complejas.
Flexibilidad	Poca flexibilidad	Flexibilidad moderada	Gran flexibilidad
Precisión	Propenso a errores humanos	Más preciso, ya que sigue instrucciones específicas	Más preciso
Aplicabilidad	Tareas sencillas	Tareas sencillas	piezas simples y complejas.

Ejemplos de códigos de programación CNC

Los códigos de programación CNC pueden clasificarse a grandes rasgos en varios tipos. Desempeñan un papel único en el mecanizado CNC y los operarios suelen utilizar una combinación de diferentes códigos para procesar la pieza.

Código G: Estos códigos controlan el movimiento de la herramienta de corte en términos de trayectorias lineales, circulares, helicoidales y otras trayectorias geométricas.

Códigos F: Estos códigos especifican el avance al que se desplaza la herramienta durante el mecanizado

Códigos S: Estos códigos controlan la velocidad del cabezal, como la velocidad de superficie, la velocidad del cabezal, la velocidad incremental, etc.

Códigos T: Estos códigos se utilizan para seleccionar una herramienta específica del almacén de herramientas.

Códigos M: Estos códigos realizan varias funciones auxiliares como encender/apagar el refrigerante, arranque/parada del cabezal y cambio de herramienta.

Códigos N: Estos códigos representan números de secuencia o línea utilizados para organizar e identificar cada bloque de código dentro de un programa CNC. Cada línea o bloque suele contener un comando que controla un movimiento específico.

Tomemos el siguiente conjunto de códigos como ejemplo para demostrarlo.

N10 G90 G17 G21	Programación absoluta, selección del plano XY, unidades milimétricas
N20 G00 X0 Y0	Desplazamiento rápido al origen (X0, Y0)
N30 G43 H1 Z5	Offset de longitud de herramienta aplicado a la herramienta 1, mover Z a 5mm por encima de la pieza.
N40 M03 S1200	Regreso rápido al origen
N50 G01 Z-10 F200	Avance hasta Z = -10mm con 200mm/min de avance
N60 G01 X50 Y50	Desplazamiento lineal a X50, Y50 con el avance actual
N70 G02 X100 Y0 I25 J-25	El arco se desplaza en el sentido de las agujas del reloj hasta X100, Y0 con centro en (I25, J-25)
N80 G01 X150 Y0	Movimiento lineal a X150, Y0
N90 G00 Z5	Movimiento rápido hasta Z = 5mm
N100 M05	Tope del husillo
N110 G00 X0 Y0	Regreso rápido al origen
N120 M30	Fin de programa y reinicio

Software CAM de pago recomendable

El software de fabricación asistida por ordenador (CAM) convierte los modelos CAD en programas que pueden leer las máquinas. Existen muchos programas CAM en el mercado, pero recomendamos encarecidamente los siguientes programas de pago por sus potentes funciones y su base de usuarios.

MaserCAM

Mastercam es una aplicación CAD/CAM para PC creada por CNC Software Inc. Combina una gran variedad de funciones, como el boceto en 2D, el modelado de sólidos en 3D, el diseño de superficies, la costura de vóxeles, la programación CNC, la simulación de trayectorias de herramientas y la simulación realista.

Mastercam dispone de potentes funciones de desbaste y acabado de superficies. Existen muchas opciones para el acabado de superficies, que pueden satisfacer los requisitos de procesamiento de superficies de piezas complejas y disponen de funciones de procesamiento multieje. Debido a su bajo coste y a su excelente rendimiento, se ha convertido en el software de programación CNC preferido en diversos sectores.

SolideCAM

SolidCAM está estrechamente integrado con SOLIDWORKS y ofrece fresado, torneado y electroerosión multieje. Su tecnología iMachining es una característica destacada, ya que puede diseñar automáticamente la ruta de mecanizado óptima en función del material y la herramienta, lo que reduce significativamente el tiempo de mecanizado y prolonga la vida útil de la herramienta.

Fusión 360

Fusion 360, es un programa basado en la nube que combina CAD y CAM para permitir operaciones industriales que van desde el simple fresado en 2D hasta el complicado mecanizado en 5 ejes. Fusion 360 se conecta sin esfuerzo con el módulo de diseño y facilita la colaboración en equipo. Entre sus características destacan su bajo precio y una amplia gama de funcionalidades adecuadas tanto para principiantes como para profesionales.

Programas CAM gratuitos

Si es nuevo en el mecanizado CNC o simplemente busca software CAM gratuito para uso individual, las siguientes opciones pueden ser adecuadas para usted.

Fusion 360 para uso personal

Fusion 360 ofrece una versión personal gratuita adecuada para pequeñas aplicaciones no comerciales. Combina capacidades CAD y CAM para permitir trabajos de fabricación simples a complicados, como mecanizado en 2,5D, 3D y multieje. Fusion 360 Personal Edition es adecuada para principiantes, entusiastas y pequeños estudios.

Descárgatelo: https://www.autodesk.com/products/fusion-360/personal

FreeCAD

FreeCAD es un software de modelado 3D de código abierto que admite funciones de procesamiento CAM. Su Path Workbench permite a los usuarios crear trayectorias de herramientas, adecuadas para tareas de procesamiento CNC. Las funciones de FreeCAD son relativamente sencillas y adecuadas para las necesidades de fabricación de particulares y pequeños proyectos.

Descárgatelo: https://www.freecad.org/downloads.php

Carburo Crear

Carbide Create es un software CAM 2D y 3D gratuito con funciones relativamente básicas, una interfaz intuitiva y un flujo de trabajo sencillo. Es una buena opción para proyectos pequeños y usuarios principiantes.

Descárgatelo: https://carbide3d.com/carbidecreate/download/

Consejos para mejorar las habilidades de programación CNC

Para ser un experto programador de mecanizado CNC, es crucial actualizar continuamente sus habilidades y conocimientos de programación.

Cursos completos de programación CNC

Es útil aprovechar al máximo los numerosos cursos gratuitos disponibles. Cursos populares como "CNC Programming with G Code for Beginners" de Marc Cronin y "Fusion 360 for Beginners" de Lars Christensen están disponibles en plataformas como Udemy y YouTube. Estos cursos ofrecen lecciones gratuitas desde la escritura fundamental de código G hasta el desarrollo sofisticado de trayectorias de herramientas.

Aprendizaje

Un enfoque exhaustivo para aprender programación CNC es muy probablemente a través de un aprendizaje. Estos cursos suelen combinar la enseñanza en el aula con el trabajo práctico y suelen estar financiados por empresas, sindicatos u organizaciones de colaboración obrero-patronal. El lugar ideal para buscar un aprendizaje es a través de motores de búsqueda de empleo como Indeed o LinkedIn, ya que se consideran puestos a tiempo completo. Además, el Departamento de Trabajo ofrece una lista de programas de aprendizaje.

Practicar más

Busca algunos proyectos o casos reales para practicar la programación. Puede empezar con piezas sencillas e ir aumentando gradualmente la dificultad. Utilizar un simulador de máquina CNC para practicar es una buena opción. El simulador puede simular el funcionamiento y el procesamiento de la máquina, lo que le permite realizar la depuración de la programación sin utilizar realmente la máquina, reduciendo costes y riesgos. Durante la práctica, anote los problemas encontrados y las soluciones. Estas experiencias le ayudarán a evitar errores similares en futuras programaciones.