Esta sección proporciona una breve descripción de una máquina CNC desde los puntos de vista de entrada y salida del intérprete.
1. Componentes mecánicos
Una máquina CNC tiene muchos componentes mecánicos que pueden ser controlados o que pueden afectar a la forma en que se ejerce el control. Esta sección describe el subconjunto de aquellos componentes que interactúan con el intérprete. Los componentes mecánicos que no interactúan directamente con el intérprete, como los botones de jog, no se describen aquí, incluso si afectan al control.
1.1. Axes
Cualquier máquina CNC tiene uno o más ejes. Diferentes tipos de máquinas CNC pueden tener diferentes combinaciones. Por ejemplo, una fresadora de 4 ejes puede tener ejes XYZA o XYZB. Un torno normalmente tiene los ejes XZ. Una máquina de corte de espuma puede tener ejes XYUV. En LinuxCNC, el caso de una máquina pórtico XYYZ, con dos motores para un eje, se maneja mejor con la cinemática en lugar de con un segundo eje lineal.
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Nota
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Si el movimiento de los componentes mecánicos no es independiente, como en máquinas hexapod, el lenguaje RS274/NGC y las funciones de mecanizado canónicas seguirán siendo utilizables, siempre que los niveles inferiores de control sepan cómo controlar los mecanismos reales para producir el mismo movimiento relativo de herramienta y pieza de trabajo como el que se produciría por ejes independientes. Esto se llama cinemática. |
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Nota
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Con LinuxCNC, el caso de máquina pórtico XYYZ con dos motores para un eje se maneja mejor con la cinemática en lugar de con un segundo eje lineal. |
.Primary Linear Axes The X, Y, and Z axes produce linear motion in three mutually orthogonal directions.
.Secondary Linear Axes The U, V, and W axes produce linear motion in three mutually orthogonal directions. Typically, X and U are parallel, Y and V are parallel, and Z and W are parallel.
.Rotational Axes The A, B and C axes produce angular motion (rotation). Typically, A rotates around a line parallel to X, B rotates around a line parallel to Y, and C rotates around a line parallel to Z.
1.2. Husillo
Una máquina CNC tiene generalmente un husillo que sostiene una herramienta de corte, una sonda, o el material en el caso de un torno. El husillo puede ser controlado por el software CNC. LinuxCNC soporta hasta 8 husillos, los cuales pueden ser controlados individualmente y pueden trabajar simultáneamente a diferentes velocidades y direcciones.
1.3. Refrigerante
Cada refrigerante por niebla e inundación puede funcionar independientemente. El lenguaje RS274/NGC los apaga en conjunto, vea la sección M7 M8 M9.
1.4. Anula alimentación y velocidad
Una máquina CNC puede tener controles separados de imposición de velocidad y avance, que permiten al operador especificar la velocidad de alimentación real, o la velocidad utilizada en el husillo durante el maquinado, en función de un porcentaje de la velocidad programada.
1.5. Interruptor de borrado de bloque
Una máquina CNC puede tener un interruptor de eliminación de bloques de código G. Vea la sección Eliminar Bloque.
1.6. Interruptor de parada de programa opcional
Una máquina CNC puede tener un interruptor de parada opcional de programa. Ver la sección Parada opcional de programa.
2. Componentes de control y datos
2.1. Ejes lineales
Los ejes X, Y y Z forman un sistema de coordenadas estándar de mano derecha de ejes lineales ortogonales. Las posiciones de los tres mecanismos de movimiento lineal se expresan usando coordenadas en estos ejes.
Los ejes U, V y W también forman un sistema de coordenadas diestro estándar. X y U son paralelos, Y y V son paralelos, y Z y W son paralelos (cuando A, B y C se rotan a cero).
2.2. Ejes de rotación
Los ejes de rotación se miden en grados como ejes lineales de revolución en los que la dirección de la rotación positiva es en sentido antihorario cuando se ven desde el extremo positivo del eje X, Y o Z correspondiente. Por eje lineal de revolucion, nos referimos a uno en el que la posición angular puede aumentar sin límite (va hacia más-infinito) a medida que el eje gira en sentido antihorario y decrece sin límite (va hacia menos-infinito) a medida que el eje gira en el sentido de las agujas del reloj. Se utilizan ejes lineales de revolucion independientemente de si hay o no un límite mecánico en la rotación.
El sentido horario o antihorario se toma desde el punto de vista de la pieza de trabajo. Si la pieza de trabajo está sujeta a un plato giratorio que gira en un eje de rotación, un giro en sentido antihorario desde el punto de vista de la pieza de trabajo se logra girando el plato giratorio en una dirección que (para la mayoría de las configuraciones de máquina comunes) se ve en el sentido de las agujas del reloj desde el punto de vista de alguien parado al lado de la máquina.
[si se viola el requisito de paralelismo, el creador del sistema tiene que decir cómo distinguir entre sentido horario y antihorario.]
2.3. Controlled Point
El punto controlado es el punto cuya posición y velocidad de movimiento están controlados. Cuando el offset de la longitud de la herramienta es cero (el valor predeterminado), este es un punto en el eje del husillo (a menudo llamado punto calibrado) que es una distancia fija mas allá del final del husillo, generalmente cerca del extremo del portaherramientas que encaja en el husillo. La ubicación del punto controlado se puede mover a lo largo del eje del husillo especificando una cantidad positiva para el offset de la longitud de la herramienta. Esta cantidad es normalmente la longitud de la herramienta de corte en uso, por lo que el punto controlado está al final de la herramienta de corte. En un torno, los offsets de longitud de herramienta se pueden especificar para los ejes X y Z, y el punto controlado esta en la punta de la herramienta o ligeramente fuera de ella (donde se intersectan las líneas perpendiculares al eje que tocan el frente y flanco de la herramienta).
2.4. Movimiento lineal coordinado
Para manejar una herramienta a lo largo de una ruta especifica, un centro de mecanizado debe coordinar el movimiento de varios ejes. Usamos el término movimiento lineal coordinado para describir la situación en la que, nominalmente, cada eje se mueve a velocidad constante y todos los ejes se mueven desde sus posiciones iniciales a sus posiciones finales al mismo tiempo. Si solo los ejes X, Y y Z (o uno o dos de ellos) se mueven, se produce movimiento en una línea recta, de ahí la palabra lineal en el término. En movimientos reales, a menudo no es posible mantener la velocidad constante porque se requiere aceleración o desaceleración al comienzo y/o al final del movimiento. Sin embargo, es factible controlar los ejes para que, en todo momento, cada eje haya completado la misma fracción del movimiento requerido que los otros ejes. Esto mueve la herramienta a lo largo de la misma ruta, y también llamamos a este tipo de movimiento movimiento lineal coordinado.
El movimiento lineal coordinado se puede realizar a la velocidad de avance prevalente, o a la velocidad de cruce, o puede estar sincronizado con la rotación del husillo. Si los límites físicos en la velocidad del eje hacen que la tasa deseada sea inalcanzable, todos los ejes se ralentizan para mantener el camino deseado.
2.5. Velocidad de alimentación
La velocidad a la que se mueve el punto controlado es, nominalmente, la velocidad estable que puede establecer el usuario. En el intérprete, la tasa de alimentación se interpreta de la siguiente manera (a menos que se usen los modos alimentación inversa al tiempo o alimentación por revolución, en cuyo caso, consulte la sección G93-G94-G95-Mode).
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Si X, Y o Z se mueven, F está en unidades por minuto en el sistema cartesiano XYZ, y todos los demás ejes (ABCUVW) se mueven para arrancar y parar de manera coordinada.
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De lo contrario, si U, V o W se mueven, F está en unidades por minuto en el sistema cartesiano UVW y todos los demás ejes (ABC) se mueven para arrancar y parar de manera coordinada.
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De lo contrario, el movimiento es giratorio puro y la palabra F está en unidades de rotación en el sistema pseudo-cartesiano ABC.
2.6. Cooling
El refrigerante de inundación y el refrigerante de niebla pueden encenderse independientemente. El lenguaje RS274/NGC los apaga juntos. Ver sección control de refrigerante.
2.7. Espera
Se puede ordenar que un centro de mecanizado haga dwell (es decir, mantenga todos los ejes inmóviles) durante una cantidad específica de tiempo. El uso más común de dwell es romper y despejar las virutas, por lo que el husillo suele girar durante un dwell. Independientemente del modo de control de ruta (ver la sección control de ruta) la máquina se detendrá exactamente al final del movimiento programado anterior, como si estuviera en modo de ruta exacta.
2.8. Unidades
Las unidades utilizadas para distancias a lo largo de los ejes X, Y y Z pueden medirse en milímetros o pulgadas. Las unidades para todas las demás cantidades involucradas en el control de la máquina no puede ser cambiadas. Diferentes cantidades usan diferentes unidades específicas. La velocidad del husillo se mide en revoluciones por minuto. Las posiciones de los ejes de rotación se miden en grados. La velocidad de alimentación se expresan en unidades actuales de longitud por minuto, o grados por minuto, o unidades de longitud por revolución del husillo, como se describe en la sección G93 G94 G95.
2.9. Posición actual
El lugar donde en cualquier momento se encuentra el punto controlado se llama posición actual, y el controlador siempre conoce dónde está ese punto. Los números que representan la posición actual deben ajustarse si, en ausencia de cualquier movimiento del eje, ocurre alguno de estos eventos:
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Se cambian las unidades de longitud.
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El offset de la longitud de la herramienta ha cambiado.
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Se modifican los offsets del sistema de coordenadas.
2.10. Plano seleccionado
Siempre hay un plano seleccionado, que debe ser el plano XY, el YZ, o el XZ del centro de mecanizado. El eje Z es, por supuesto, perpendicular al plano XY, el eje X al plano YZ, y el eje Y al plano XZ.
2.11. Carrusel de herramientas
Se asigna cero o una herramienta a cada ranura en el carrusel de herramientas.
2.12. Cambio de herramienta
Se puede ordenar a un centro de mecanizado que cambie las herramientas.
2.13. Pallet Shuttle
Los dos palets pueden intercambiarse por comando.
2.14. Anulación de velocidad
Los botones de anulación de velocidad pueden ser activados (como funcionan normalmente) o volverlos inoperantes (ya no tendrán efecto alguno). El lenguaje RS274/NGC tiene un comando para activar todos los botones y otro para desactivarlos. Ver inhibición y activación de correctores de velocidad. Ver también aquí para mas detalles.
2.15. Modo de control de ruta
El centro de mecanizado puede colocarse en cualquier modo de control de ruta entre estos tres:
- modo de parada exacta
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En el modo de parada exacta, la máquina se detiene brevemente al final de cada movimiento programado.
- modo de ruta exacta
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En modo de ruta exacta, la máquina sigue la ruta programada lo más exactamente posible, ralentizandose o deteniendose, si es necesario en las esquinas agudas del camino.
- modo continuo
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En modo continuo, las esquinas de la ruta pueden ser redondeadas ligeramente para que la velocidad de alimentación pueda mantenerse actualizada (pero no mas que la tolerancia, si se ha especificado).
3. Interacción del intérprete con interruptores
El intérprete interactúa con varios interruptores. Esta sección describe las interacciones con mas detalle. En ningún caso el intérprete sabe cuál es la configuración de cualquiera de estos interruptores.
3.1. Cancelación de interruptores de avance y velocidad
El intérprete procesará los comandos RS274/NGC que habilitan M48 y deshabilitan M49 los interruptores de imposición de alimentación y velocidad. Para ciertos movimientos, como el cruce de salida al final de un hilo durante un ciclo de roscado, los interruptores se deshabilitan automáticamente.
LinuxCNC reacciona a la anulación de la configuración de alimentación y velocidad cuando estos interruptores están habilitados.
Consulte la sección Interruptores M48-M49 para obtener mas información.
3.2. Interruptor de borrado de bloque
Si el interruptor de borrado de bloque está activado, las líneas de código G que comienzan con una barra inclinada (el carácter de borrar bloque) no se interpretan. Si el interruptor está apagado, tales líneas sí son interpretadas. Normalmente, este interruptor debe activarse antes de iniciar el programa NGC.
3.3. Interruptor de parada de programa opcional
Si este interruptor está activado y se encuentra un código M1, la ejecución del programa entra en pausa.
4. Tabla de herramientas
Para usar el intérprete se requiere una tabla de herramientas. El archivo dice que herramientas están en qué ranuras de un cambiador de herramientas y cuál es el tamaño y tipo de cada herramienta. El nombre de la tabla de herramientas se define en el archivo INI:
[EMCIO] # archivo de tabla de herramientas TOOL_TABLE = tooltable.tbl
El nombre de archivo predeterminado probablemente se parezca a lo anterior, pero es posible que prefiera darle a su máquina su propia tabla de herramientas, utilizando el mismo nombre en su archivo INI, pero con una extensión tbl:
TOOL_TABLE = acme_300.tbl
o:
TOOL_TABLE = EMC-AXIS-SIM.tbl
Para obtener mas información sobre los detalles del formato de la tabla de herramientas, vea la sección Formato de la tabla de herramientas.
5. Parámetros
Bajo el punto de vista del lenguaje RS274/NGC, un centro de mecanizado mantiene una matriz de parámetros numéricos definida por el valor de sistema (RS274NGC_MAX_PARAMETERS). Muchos de ellos tienen usos específicos, especialmente en la definición de sistemas de coordenadas. La cantidad de parámetros numéricos puede aumentar a medida que el desarrollo agrege soporte para nuevos parámetros. La matriz persiste con el tiempo, incluso si el centro de mecanizado está apagado. LinuxCNC usa un archivo de parámetros para asegurar la persistencia y le da al intérprete la responsabilidad de mantener el archivo. El intérprete lee el archivo cuando se inicia y lo escribe cuando se cierra.
Todos los parámetros están disponibles para su uso en programas de código G.
El formato de un archivo de parámetros se muestra en la siguiente tabla. El archivo consiste en cualquier cantidad de líneas de encabezado, seguidas por una línea en blanco, seguidas por cualquier cantidad de líneas de datos. El intérprete omite las líneas de encabezado. Es importante que haya exactamente una línea en blanco (sin espacios ni tabuladores) antes de los datos. La línea de encabezado que se muestra en la siguiente tabla describe las columnas de datos, por lo que se sugiere (pero no es obligatorio) que esa línea siempre se incluya en el encabezamiento.
El intérprete solo lee las dos primeras columnas de la tabla. La tercer columna, Comentario, no es leída por el intérprete.
Cada línea del archivo contiene el número de índice del parámetro en la primera columna y, en la segunda columna, el valor al que ese parámetro debe establecerse. El valor se representa como un numero flotante de doble precisión dentro del intérprete, pero el punto decimal no es obligatorio en el archivo. Todos los parámetros que se muestran en la siguiente tabla son parámetros requeridos y deben ser incluidos en cualquier archivo de parámetros, excepto cualquier parámetro que represente un valor de eje de rotación para un eje no utilizado, que puede omitirse. Se señalará un error si falta algún parámetro requerido. El archivo puede incluir cualquier otro parámetro, siempre que su número esté en el rango de 1 a 5400. Los números de los parámetros se deben organizar en orden ascendente; si no lo estan, se señalará un error. Cualquier parámetro incluido en el archivo leído por el intérprete se incluirá en el archivo que se escriba cuando se cierre. El archivo original se guarda como un archivo de copia de seguridad cuando se escribe el nuevo archivo. Los comentarios no se conservan cuando se escribe el archivo.
| Numeración de parámetros | Valor del parámetro | Comment |
|---|---|---|
5161 |
0.0 |
G28 Home X |
5162 |
0.0 |
G28 Home Y |
Vea la sección Parámetros para mas información.