Módulo 01 de 15
Qué es un CNC y de dónde viene
La máquina, su historia y el vocabulario mínimo para que el resto del curso tenga sentido.
Unos 15 minutos
Lo que vas a ver
- Control numérico en una frase
- De la cinta perforada al control de hoy
- Los ejes y la regla de la mano derecha
- Cero máquina y cero pieza
- Las partes que vas a nombrar todos los días
Punto de partida
Control numérico, en una frase
Un CNC es una máquina herramienta que sigue instrucciones escritas en números en lugar de seguir las manos de alguien. Eso es todo. El corte lo sigue haciendo una herramienta que gira contra un material, igual que en una fresadora manual; lo que cambia es quién decide a dónde se mueve.
En una máquina manual tú giras una manivela y la mesa avanza. Tu ojo y tu oído deciden cuánto. En un CNC escribes que la mesa vaya a una coordenada, y un servomotor la lleva ahí con una precisión de milésimas, las veces que haga falta, con el mismo resultado la pieza uno y la pieza doscientos.
Lo que esto te cambia a ti
De dónde viene
De una pala de helicóptero a tu máquina
La historia empieza con un problema de geometría. A finales de los años cuarenta, un fabricante de palas de helicóptero llamado John Parsons necesitaba curvas que no se podían trazar con las plantillas de la época. Se le ocurrió calcular la curva punto por punto con tarjetas perforadas y luego posicionar la máquina en cada uno de esos puntos.
- 1949La Fuerza Aérea de Estados Unidos financia la idea de John Parsons: calcular las curvas de una pala de helicóptero punto por punto y darle esos números a una máquina. El trabajo se subcontrata al laboratorio de servomecanismos del MIT.
- 1952El MIT demuestra la primera fresadora de control numérico: una máquina convencional a la que le montaron servomotores y un lector de instrucciones. Ocupaba más espacio el control que la máquina.
- 1958Aparece APT, el primer lenguaje para describir trayectorias sin calcular cada punto a mano. Es el bisabuelo del CAM que usamos hoy.
- 1960sEl programa viaja en cinta perforada. Un error significaba volver a perforar la cinta, y la cinta se rompía, se ensuciaba y se perdía.
- 1970sEl microprocesador se mete dentro del control. La máquina ya trae su propia computadora, puede guardar el programa y editarlo ahí mismo: eso es la C de CNC.
- 2020sPantalla a color, memoria de sobra, red, USB y goteo por DNC para los programas que no caben. La idea de fondo no ha cambiado desde 1952: números que se vuelven movimiento.
Vale la pena quedarse con una idea de todo esto: la máquina no entiende tu pieza. Nunca la ha entendido. Entiende coordenadas, y alguien tiene que traducir la pieza a coordenadas. Ese alguien primero fue un cuarto lleno de gente con reglas de cálculo, después un lenguaje de programación, y hoy es el CAM más tú corrigiendo lo que el CAM no sabe del taller.
Cómo se orienta
Los ejes, y por qué se mueve al revés
Toda posición en la máquina se da con tres números. En una fresadora vertical, que es con la que vas a empezar, los ejes se reparten así:
- X — el recorrido largo de la mesa, de izquierda a derecha visto de frente.
- Y — del frente hacia el fondo de la máquina.
- Z — arriba y abajo, a lo largo del husillo. Z positivo es alejarse de la pieza, y eso es deliberado: la posición segura siempre está arriba.
Si la máquina trae un cuarto o quinto eje, los giratorios se llaman A, B y C, y cada uno gira alrededor de X, de Y y de Z respectivamente.
Aquí es donde se confunde todo el mundo
El punto de partida
Cero máquina y cero pieza
La máquina tiene su propio cero, fijo, que encuentra sola cuando la mandas a home al encenderla. Ese cero no te sirve para programar: está en una esquina del recorrido y no tiene nada que ver con dónde pusiste tu pieza.
Por eso existe el cero pieza: un punto que tú eliges sobre la pieza, normalmente una esquina o el centro, y que se vuelve el origen del programa. La máquina guarda la distancia entre su cero y el tuyo en un registro que se llama G54.
Cuando el programa dice X0 Y0, la máquina no va a su propia esquina: va al cero que tú guardaste. Cambias la pieza de lugar, vuelves a sacar el cero, y el mismo programa corre igual sin tocar una sola línea. Sacar ese cero con un edge finder es uno de los módulos que vienen, y es de las cosas que más se practican.
Vocabulario de piso
Las partes que vas a nombrar todos los días
No necesitas conocer la máquina entera para empezar, pero sí estas piezas, porque son las que se nombran en cada instrucción que vas a recibir.
- Husillo
- Lo que gira la herramienta. Su velocidad se manda con S y se prende con M03.
- Porta y cono
- La herramienta no va directo al husillo: va en un porta, y el porta entra en el cono.
- Carrusel
- Guarda las herramientas numeradas. T08 M06 quiere decir “ponme la ocho”.
- Mesa
- Donde se sujeta la pieza. Es la que se mueve en X y en Y.
- Prensa
- La sujeción más común. Alinearla bien es un módulo completo más adelante.
- Control
- La pantalla y el teclado. Ahí cargas el programa, editas offsets y corres la pieza.
- Volante
- Para mover los ejes a mano cuando estás preparando. Se usa muchísimo al sacar el cero pieza.
- Sinfín de viruta
- Saca la viruta de la máquina. Si se atasca, se para todo.
Cómo lo lee
Qué pasa cuando la máquina lee una línea
El programa es texto plano. Cada renglón es un bloque, y cada letra dentro del bloque le dice algo distinto. Este es un bloque cualquiera:
N50 G01 X25.4 Y10.0 F250.- N50
- el número de línea. Sirve para ubicarte, la máquina no lo necesita.
- G01
- movimiento en línea recta a velocidad de avance, o sea cortando.
- X25.4 Y10.0
- a dónde va, medido desde tu cero pieza.
- F250.
- a qué avance. También es modal: se queda hasta que lo cambies.
La máquina no ve una pieza ni una trayectoria: ve un bloque, lo ejecuta, y pasa al siguiente. Si un bloque dice una barbaridad, la ejecuta igual. Esa es la razón por la que existen la simulación, el recorrido en seco y el bloque a bloque, y por la que nadie corre una pieza nueva a velocidad completa.
Para tener a la mano
Las palabras mínimas
- Bloque
- Una línea del programa. La máquina las ejecuta de arriba hacia abajo, una a la vez.
- Modal
- Un código que se queda puesto hasta que otro lo cambia. Si pusiste G01, sigue en G01 aunque no lo repitas.
- Rápido
- G00: el movimiento más veloz de la máquina. No sirve para cortar, y ahí es donde se estrella la gente.
- Avance
- F: la velocidad a la que avanza la herramienta mientras corta.
- Offset
- Un número guardado que corrige una diferencia: el largo de la herramienta, su radio, o dónde está la pieza.
- MDI
- Entrada manual de datos: escribes una línea suelta y la corres sin necesidad de un programa completo.
- Home
- Mandar los ejes a su posición de referencia. Es lo primero que se hace al encender.
Antes de pasar al siguiente módulo
Material de capacitación propio de Sonora Precision. Cada máquina y cada control tienen sus particularidades: el manual del fabricante manda sobre lo que leas aquí, y nada de esto sustituye la supervisión de alguien con experiencia en piso.