¿Quieres aprender a crear fácilmente movimientos circulares en tus diseños con G-Code Arc? En este tutorial rápido, te enseñaremos cómo usar los códigos G02 y G03 para evitar errores y optimizar tus procesos de fabricación. ¡Sigue leyendo para convertirte en un experto en el uso de arcos en G-Code!
Tutorial rápido de arco de código G [Make G02 & G03 Easy]
[ CNCCookbook’s G-Code Tutorial ]
La interpolación circular es un movimiento a lo largo de un arco circular.
Después de haber discutido la interpolación lineal, es decir, el movimiento a lo largo de una línea recta, llegamos a la interpolación circular, es decir, el movimiento a lo largo de un arco circular.
Aparte de la capacidad bastante exótica de seguir un camino «NURBS», la mayoría de los controladores de código G sólo admiten dos tipos de movimiento: movimiento lineal y circular.
La interpolación circular exige mucho más a su máquina, ya que dos ejes deben coordinarse con precisión. Dibujar un círculo completo de código G requiere no sólo un movimiento coordinado, sino también una inversión de dirección en cada uno de los 4 puntos del cuadrante. Estos serían los puntos correspondientes a 0, 90, 180 y 270 grados.
Si hay algún juego en la máquina, será evidente en estos puntos de inversión, ya que habrá una interrupción en el corte.
El movimiento circular es un modo que se inicia mediante G02 y G03.
Al igual que el movimiento lineal (iniciado por G00 y G01), el movimiento circular es un modo iniciado mediante un código G G02 o G03. G02 configura un modo de arco circular en el sentido de las agujas del reloj. G03 configura un modo de arco circular en sentido antihorario.
>Arco en el sentido de las agujas del reloj versus arco en el sentido contrario a las agujas del reloj…
Definición de un arco para control CNC
Una vez que se establece el modo G02 o G03, los arcos se definen en código G identificando sus dos puntos finales y el punto central, que debe estar equidistante de cada punto final o se activará una alarma. Los puntos finales son simples. El punto de control actual o la posición cuando comienza el bloque establece el punto de inicio. El punto final se puede establecer mediante coordenadas XYZ. El centro es un poco más complejo.
Técnicamente también necesitamos definir el plano de trabajo en el que se dibujará el arco. Los códigos G G17, G18 y G19 se utilizan para configurar el plano de trabajo. En la mayoría de los casos se utiliza el plano XY predeterminado seleccionado con G17.
Definición del punto central mediante desplazamientos relativos de IJK
El centro se identifica más comúnmente en la programación de código G CNC usando I, J o K para especificar compensaciones relativas desde el punto inicial del arco hasta el centro. A continuación se muestra un arco típico en el sentido de las agujas del reloj:
>Definiendo el Centro del Arco con IJK…
Este arco comienza en X0Y2 y termina en X2Y0. Su centro está en X0Y0. Podríamos especificarlo en código G así:
G02 (Configuración del modo de arco en sentido horario)
X2Y0 I0J-2.0
La I y la J indican las coordenadas relativas desde el punto inicial hasta el centro. En otras palabras, si sumamos el valor I al eje X del punto inicial y el valor J al eje Y del punto inicial, obtenemos los valores de los ejes X e Y para el punto central.
Establecer el punto central a través del radio con «R»
También podemos definir el centro simplemente especificando el radio del círculo. En este caso nuestro círculo tiene un radio de 2, por lo que el código G podría ser simplemente:
G02
X2Y0 R2
Muchos de ustedes decidirán aquí y ahora que simplemente usarán R y se olvidarán de IJK porque R es más fácil de entender y más corto de escribir. Pero los profesores de CNC del mundo te sugerirán que prefieras IJK. Su argumento es que usar IJK te permite comprobar que tu arco es correcto.
¿Por qué?
Porque el controlador puede calcular un conjunto real de coordenadas para el punto central mediante IJK. Una vez que tenga las coordenadas del punto central, puede comprobar si está a la misma distancia de ambos puntos finales. Probar cada una de estas dos distancias es la doble prueba. En el formato “R”, el controlador no tiene dicha doble verificación. Debe elegir un centro que le garantice la misma distancia.
Personalmente, no sé si estoy de acuerdo con los instructores de CNC en que se trata de una verificación adicional o no. Yo diría que elija el enfoque que tenga sentido para su situación particular, pero definitivamente debe estar familiarizado y sentirse cómodo con ambos. De todos modos, necesitas saber acerca de las coordenadas relativas, ya que son muy útiles. Así que familiarízate con él de inmediato.
Eso es como decirle que solo use el mandril de 4 mordazas en un torno al comenzar para que pueda sentirse cómodo con el ajuste rápidamente. ¡Esa es una buena habilidad para un maquinista!
Variaciones en la sintaxis de Arc para diferentes dialectos y modos de G-Code
Si IJK no es incremental, ¿qué pasa con IJK y R? Además, otras travesuras modales y variaciones de arcos.
Este es otro de esos lugares donde suceden muchas cosas oscuras y tienes que saber qué va a hacer tu controlador sin asumir nada. En general, la regla debería ser que si tiene IJK y R en el mismo bloque, R tiene prioridad y IJK se ignora. Sin embargo, hay controladores que no funcionan exactamente así. Así que asegúrate de saber lo que está pasando.
El Editor G-Wizard le permite especificar varios parámetros en su publicación que determinan cómo funcionan los arcos. Aquí hay una captura de pantalla de las opciones de configuración:
>Opciones de arco para simulación de código G
Repasemos estas opciones:
– IJK incremental versus absoluto: Discutimos IJK como coordenadas relativas al punto inicial del centro del arco. Agregue la I al eje X, la J al eje Y y la K al eje Z del punto inicial y obtendrá el centro del arco. Muchos controles también ofrecen la opción de que IJK sean las coordenadas absolutas del punto central.
– Centros modales IJK: Si IJK son coordenadas centrales absolutas, algunos controladores recuerdan el último centro definido, por lo que IJK es modal en este caso. Cuando utilice un controlador con esta configuración, simplemente puede continuar emitiendo comandos XYZ en arcos sin tener que definir un nuevo punto central cada vez. Sin embargo, no está claro si ahorrará mucho: ¿con qué frecuencia desea crear una serie de arcos con el mismo punto central?
– Centros modales R: Otra variación de la idea del punto central modal es permitir que el radio definido por «R» sea modal. Cualquiera que haya sido la última R utilizada, el controlador recuerda ese valor y lo usa nuevamente si no se especifica ninguna R. Esto parece más útil que el IJK modal. Por ejemplo, una bolsa puede tener arcos en las esquinas y todos tienen el mismo radio.
– Dar prioridad a R: Como se mencionó, la mayoría de los controladores usan «R» cuando tanto «R» como «IJK» se especifican en el mismo bloque. Sin embargo, esta opción le permite cambiar esta prioridad a IJK si su controlador funciona de esa manera.
– Interp. helicoidal.: Esta opción controla si su controlador permite la interpolación en espiral.
El problema más común al configurar un poste CAM o un simulador CNC: IJK absoluto versus relativo
Todos hemos tenido la experiencia de mirar un backplot en un visor NC (o peor, verlo en el movimiento real de una herramienta, lo cual da bastante miedo) y ver círculos enormes, casi completos, y ningún rastro de los movimientos familiares de las piezas que vemos. esperado. Aquí está un ejemplo típico:
>Archivo de grabado con configuración de publicación incorrecta para hojas…
Si ve algo como esto, primero debe verificar el IJK absoluto y relativo de los arcos. La configuración debe coincidir con lo que produce el CAM y lo que espera el controlador o simulador.
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Partes circulares, cuadrantes y controladores.
Lo primero que se puede decir sobre un arco es que no es posible especificar más de un arco de 360 grados, es decir, un círculo completo. Algunos controladores para interpolación helicoidal tienen algunas excepciones (ver más abajo), simplemente porque puede resultar útil para hélices. Si desea un círculo de código G completo, establezca los puntos inicial y final iguales, como en este ejemplo de programación de código G:
G01 X3.25 Y2.0
G02 X3.25 Y2.0 I-1.25 J0
Curiosamente, no se puede especificar un círculo de código G completo utilizando la notación «R». Esto se debe a que hay un número infinito de círculos que comienzan y terminan en el mismo punto con un radio determinado, por lo que el controlador no tiene idea de cuál podría ser el círculo correcto.
Con los arcos “R” y más grandes hay aún más rarezas. Por ejemplo, un arco aún puede tener un radio específico y viajar en el sentido de las agujas del reloj (o en el sentido contrario a las agujas del reloj), pero el punto central es ambiguo si recorre más de 90 grados. Ejemplo:
>Si R es negativo, se toma el camino más largo (amarillo). Positive toma el camino más corto.
Para las dos opciones mostradas, el controlador elige la ruta según el signo del radio. Un signo negativo obliga a un arco más largo, un signo positivo obliga a uno más corto. El signo negativo obliga al controlador a buscar un arco utilizable de más de 180 grados.
Algunos controles son aún más sensibles y no programarán un arco que cruce una línea de cuadrante. Entonces, el ángulo más grande que puede formar un arco es de 90 grados y este ángulo no puede cruzar 0, 90, 180 o 270 grados. Los ángulos de 90 grados que cruzan una línea de cuadrante deben dividirse en dos partes con la conexión entre las partes exactamente en la línea de cuadrante.
Círculos completos sin XYZ
Los círculos completos se crean cuando los puntos inicial y final son los mismos y el centro se da mediante IJK (recuerde que R conduce a un número infinito de círculos). Si desea que los puntos inicial y final sean los mismos, es posible que ni siquiera necesite molestarse en especificar el punto final como XYZ. Algunos controladores pueden requerir esto, pero la mayoría no. Aquí hay un programa simple de código G que crea 3 círculos de esta manera:
N45 G0X-2.
N46 G1 Z-.5 F10.
N47 J.5 F30. S2000
N48 G2 J-1.1
N49 G1 Y.75
N50 Z.2
N51 G0 X.75 Y-3.4
N52 G1 Z-.5 F10.
N53 X.5 F30.
N54 G2 I-1.1
N55X.75
N56 Z.2
N57 G0 X-4.75 Y-3.4
N58 G1 Z-.5 F10.
N59 X-4.5 F30.
N60 G2I1.1
N61 G1X-4.75
N62 Z.2
Y así es como se ve la trama de fondo:
>Consejo para facilitar la programación del arco: comience con segmentos
Cuando diseño una trayectoria, prefiero dejar los arcos hasta el final. En lugar de cada arco, simplemente coloco un segmento de línea cuyos puntos finales corresponden a los puntos finales del arco. Esto agiliza la creación de un boceto aproximado de la trayectoria y, a menudo, parece más fácil volver atrás y convertir las líneas en arcos si la estructura básica ya está en su lugar.
Interpolación en espiral
Una hélice es un arco que se mueve continuamente en una tercera dimensión, como la rosca de un tornillo. En la interpolación de hélice, especificamos dicho arco con G02/G03 para mover el cortador a lo largo de una hélice. Esto se puede hacer para fresar roscas, interpolar un orificio o para una variedad de otros propósitos. Aquí hay un diagrama de un programa de fresado de roscas NPT de 1/4 ″:
>Espiral para fresado de roscas…
Aquí hay un ejemplo del código del programa de fresado de roscas:
G01 G91 Z-0.6533 F100.
G01 G42 D08 X0.0235 Y-0.0939 F10.
G03 X0.0939 Y0.0939 Z0.0179 R0.0939
G03 X-0.1179 Y0.1179 Z0.0179 R0.1179
G03 X-0.1185 Y-0.1185 Z0.0179 R0.1185
G03 X0.1191 Y-0.1191 Z0.0179 R0.1191 F16.
G03 X0.1196 Y0.1196 Z0.0179 R0.1196
G03 X-0.1202 Y0.1202 Z0.0179 R0.1202 F26.
G03 X-0.1207 Y-0.1207 Z0.0179 R0.1207
G03 X0.1213 Y-0.1213 Z0.0179 R0.1213
G03 X0.1218 Y0.1218 Z0.0179 R0.1218
G03 X-0,0975 Y0,0975 Z0,0179 R0,0975
Este es el formato “R” (radio) para los arcos. Tenga en cuenta que hay una coordenada Z para indicar un cambio de profundidad para el punto final de cada arco. Este código utiliza movimiento relativo (G91), de modo que cada «Z0.0179» mueve la cortadora 0.0179 pulgadas más profundamente.
El G-Wizard Editor proporciona información realmente útil para ayudar a comprender la interpolación en espiral. Aquí está la pista de la tercera línea (primer movimiento de reverencia):
>Tenga en cuenta que el paso del hilo aquí se calcula como 0,1
GWE mide y te indica el paso de la espiral, que en este caso es de 0,100 pulgadas. Esto puede resultar útil para identificar qué tipo de hilo se está fresando. También podemos ver que este arco en particular va desde 270 grados hasta un ángulo de 0,1 grados sobre cero.
Analizaremos el fresado de roscas con más detalle en un capítulo posterior dedicado exclusivamente a este tema. Por ahora, sólo queríamos familiarizarte con la idea de que puedes crear tanto espirales como arcos planos bidimensionales.
Por cierto, si el agujero se perfora en un material relativamente fino en relación con el diámetro de la herramienta, se puede prescindir de la espiral y simplemente realizar una interpolación circular.
Cree trayectorias de herramientas que hagan que su máquina sea más feliz
Cada vez que el cortador cambia de dirección, se crea una cierta tensión. La cortadora corta más o menos el material que antes dependiendo de si la dirección cambia hacia o desde la pieza de trabajo (o el material sin cortar). Su máquina funcionará mucho mejor si programa un arco en lugar de un cambio abrupto de dirección en línea recta. Incluso un arco de radio muy pequeño permite que el control evite cambios repentinos de dirección, que pueden, en el mejor de los casos, dejar marcas en el acabado y, en el peor, provocar vibraciones u otros problemas. Para cambios menores de dirección, puede que esto no valga la pena. Pero cuanto más abrupto sea el cambio (y 90 grados es muy abrupto), más probable es que debas utilizar un arco para facilitar el giro.
Los arcos también son una forma conveniente de ingresar al corte en lugar de introducir la fresadora directamente. Para obtener información sobre cómo comenzar con un corte en arco, consulte la página de trayectoria del curso Avances y velocidades de fresado.
Preguntas frecuentes (FAQ)
¿Cuál es la diferencia entre G02 y G03?
La diferencia radica en la dirección del movimiento del arco. G02 crea arcos en el sentido de las agujas del reloj. G03 crea arcos en sentido antihorario.
¿Qué es el Código G G2?
El G-Code G2 inicia un modo de arco circular en el sentido de las agujas del reloj.
Ejercicios
1. Obtenga el manual de su controlador CNC y revise la configuración del arco para configurar GWE para que se adapte al funcionamiento de su controlador.
2. Experimente con GWE usando Etch-a-Sketch. Cree algunas trayectorias con arcos hasta que se sienta cómodo creándolas.
Artículo siguiente: Ejecutando el simulador GWE G-Code
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Tutorial Rápido de G-Code Arc: Cree G02 y G03 Fácilmente y Evite Errores
Después de discutir la interpolación lineal, ahora nos adentramos en la interpolación circular, que es el movimiento a lo largo de un arco circular. La mayoría de controladores de g-code solo admiten dos tipos de movimiento: lineal y circular. La interpolación circular requiere que dos ejes estén coordinados con precisión, lo que la hace más exigente para su máquina. Dibujar un círculo completo en gcode implica no solo un movimiento coordinado, sino también una inversión de dirección en cada uno de los 4 puntos de cuadrante. Estos serían los puntos correspondientes a 0, 90, 180 y 270 grados.
Movimiento Circular es un Modo Iniciado a Través de G02 y G03
Al igual que el movimiento lineal (iniciado por G00 y G01), el movimiento circular es un modo iniciado a través de un código G02 o G03. G02 establece un modo para arcos circulares en el sentido de las agujas del reloj. G03 establece un modo para arcos circulares en sentido contrario a las agujas del reloj.
- ¿Qué es el código CNC G02 G03?
- ¿Cuál es la diferencia entre G02 y G03?
- ¿Qué es el código G2?
Los códigos G02 y G03 inician el movimiento circular. G02 establece un modo para arcos circulares en el sentido de las agujas del reloj. G03 establece un modo para arcos circulares en sentido contrario a las agujas del reloj.
La diferencia radica en la dirección del movimiento del arco. G02 realiza arcos en sentido de las agujas del reloj. G03 realiza arcos en sentido contrario a las agujas del reloj.
El código G2 inicia un modo para arcos circulares en sentido de las agujas del reloj.
Para evitar errores al programar arcos, es crucial familiarizarse y sentirse cómodo con las coordenadas relativas. Es importante recordar que al programar un círculo completo en gcode, es necesario establecer los puntos de inicio y finalización iguales. Para definir el centro del arco, se utilizan coordenadas relativas mediante los ejes I, J o K.
Dependiendo de las configuraciones de su controlador, puede ser necesario establecer el centro mediante el radio de la circunferencia. Es importante comprender las variaciones en la sintaxis del arco para evitar errores y asegurar que el controlador realice los movimientos de manera precisa.
La interpolación helicoidal es otra técnica que se utiliza para realizar arcos en tres dimensiones, como en el fresado de roscas. Para programar helixes, se especifica el arco con G02/G03 y se utiliza un radio para las coordenadas del centro del arco.
Al crear trayectorias de herramienta, es fundamental utilizar arcos en lugar de cambios bruscos de dirección, ya que esto reduce el estrés en la herramienta y facilita el movimiento suave de la misma. Tomarse el tiempo para comprender y practicar la programación de arcos en gcode garantizará un funcionamiento más eficiente de su máquina CNC.
Finalmente, para evitar errores al programar arcos, es esencial revisar la configuración de su controlador y asegurarse de que coincida con las especificaciones de su software de simulación de gcode. Con la práctica y la comprensión de los conceptos básicos, podrá crear trayectorias de herramienta efectivas y precisas en su máquina CNC.
Este tutorial me salvó de cometer un montón de errores con los códigos G02 y G03. ¡Gracias por simplificarlo! 👏🏼👏🏼👏🏼
¡Gracias por compartir este tutorial! Me siento más seguro ahora al crear G02 y G03 en G-Code. ¡Excelente explicación! 👍🏼
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