El programador establece las trayectorias que deben seguir las herramientas definidas de acuerdo con un sistema de coordenadas y las condiciones de trabajo y traduce estos datos a un lenguaje o código que sea capaz de entender la máquina.
2.1. Sistemas de coordenadas
Para definir en el programa CNC las trayectorias que debe seguir la herramienta se define la posición de una serie de puntos. Para que la máquina pueda trabajar con las cotas de posición especificadas, estos datos deben darse en un sistema de referencia que coincida con las direcciones de desplazamiento de los carros de los ejes. Para ello, se utiliza un sistema de coordenadas con los ejes X, Y y Z. Este es el denominado sistema de coordenadas cartesiano. En tornos basta un plano para definir el contorno, mientras que para fresados es necesario indicar también la profundidad (penetración).
Definición de la posición de puntos en sistemas de coordenadas cartesianas rectangulares bidimensional usado para tornos (izquierda) y tridimensional usado para fresadoras (derecha)
Cuando se desea indicar una secuencia correlativa de puntos existen dos modos diferentes de hacerlo:
1 Coordenadas absolutas: todas las posiciones introducidas están referidas al origen. Esto se traduce en que para el desplazamiento de la herramienta la cota absoluta describe la posición a la que se deberá desplazar la herramienta.
2 Coordenadas relativas o incrementales: cada posición está referida al punto anterior. Esto se traduce en que para el desplazamiento de la herramienta la programación en incremental indica a qué distancia se debe de desplazar el útil. Dicho de otro modo, la distancia (en las direcciones coordenadas) que hay que recorrer desde el punto en el que se encuentra hasta llegar al siguiente punto.
Ejemplo
Indicación de posición de puntos en coordenadas absolutas:
1 P1: X20 Y35.
2 P2: X50 Y60.
3 P3: X70 Y20.
Posición de puntos en un sistema de coordenadas cartesiano empleando acotación absoluta
Indicación de posición de puntos en coordenadas incrementales:
1 P1: X20 Y35; (referido al origen).
2 P2: X30 Y20; (referido a P1).
3 P3: X20 Y-35; (referido a P2).
Posición de puntos en un sistema de coordenadas cartesiano empleando acotación incremental
Existe otra posibilidad para definir las coordenadas de un punto, el sistema de “coordenadas polares”. El sistema de coordenadas polares se utiliza generalmente cuando la pieza o una parte de ella está acotada con radios y ángulos. El punto donde se cortan los radios se denomina “polo”.
Ejemplo
Indicación de posición de puntos en coordenadas polares:
1 P1: radio = 100 ángulo = 30°.
2 P2: radio = 60 ángulo = 75°.
Posición de puntos en un sistema de coordenadas polares
Para obtener una determinada geometría sobre una pieza mediante arranque de viruta, cualquier máquina herramienta dispone de movimiento relativo entre pieza y herramienta en los ejes coordenados del espacio.
Nota
Esto posibilita mecanizar en la pieza, y según la tipología de máquina, diferentes tipos de superficies planas o curvas.
El movimiento relativo entre la pieza y la herramienta de corte puede efectuarse de diferentes maneras. Puede desplazarse la herramienta mientras que la pieza se mantiene inmóvil o viceversa. También puede darse el caso combinado de que alguno de los movimientos (en X, Y o Z) lo tenga la herramienta y el resto la pieza. Lo anterior depende de la estructura elegida por cada fabricante de máquinas herramientas para cubrir las diferentes necesidades de la industria. Para que un programa de CNC pueda controlar tanto una máquina como otra, se determina que solo se moverá la herramienta, permaneciendo la pieza quieta.
Esta forma de interpretar los movimientos y los ejes de coordenadas hace mucho más sencilla la programación, pues no se tiene que pensar continuamente qué es lo que verdaderamente se mueve.
2.2. Regla de la mano derecha
Como ayuda nemotécnica para conocer la dirección positiva (+) de los diferentes ejes de movimiento de cualquier máquina sirve la llamada regla de la mano derecha (según DIN 66217).
Situándose delante de la máquina con el dedo corazón de la mano derecha en dirección opuesta a la dirección de penetración del cabezal, entonces:
1 El pulgar indica el sentido +X.
2 El índice indica el sentido +Y.
3 El dedo corazón indica el sentido +Z.
3. Estructura de un programa CNC
Un programa de control numérico es un conjunto de información codificada que se traduce en una serie de órdenes y pasos que se producen de forma correlativa. Estas órdenes tienen que efectuarse en una secuencia lógica establecida para que el control de la máquina herramienta sea capaz de ejecutarlas.
La labor o conjunto de tareas que son necesarias realizar para obtener un programa de control numérico se denomina programación. Por lo tanto, el objetivo del hecho de programar es obtener un programa CNC con el que se pueda mecanizar una determinada pieza.
Todo programa CNC contiene y va alternando información de tipo geométrico (trayectoria de la herramienta, situación del origen de coordenadas, etc.) y de tipo tecnológico (dimensiones de herramienta, datos de corte, uso de refrigerante, etc.).
Según la clase de estructura del programa, la programación CNC puede ser del tipo cerrada o abierta. La del tipo cerrada es la clase de programación que se realiza siguiendo una tabla
