Para que el Control numérico pueda hacer desplazar un eje un recorrido definido, precisa un Sistema de referencia.
Como sistema de referencia simple para ejes lineales en una máquina herramienta sirve el sistema lineal de medida que está montado paralelo al eje. El sistema lineal de medida incorpora una escala graduada, un sistema de coordenadas unidimensional.
Para ir a un punto en el plano, el Control numérico precisa dos ejes y, por lo tanto, un sistema de referencia con dos dimensiones.
Para ir a un punto en el espacio, el Control numérico precisa tres ejes y, por lo tanto, un sistema de referencia con tres dimensiones.
Si los tres ejes están dispuestos perpendiculares entre sí, se origina un denominado sistema de coordenadas cartesiano tridimensional.
Según la regla de la mano derecha, las puntas de los dedos señalan las direcciones positivas de los tres ejes.
Para que un punto pueda determinarse inequívocamente en el espacio, además de la disposición física de las tres dimensiones se necesita además un origen de coordenadas. Como origen de coordenadas en un sistema de coordenadas tridimensional sirve el punto de intersección común. Dicho punto de intersección tiene las coordenadas X+0, Y+0 y Z+0.
Para que el Control numérico ejecute p. ej. un cambio de herramienta siempre en la misma posición, pero un mecanizado siempre referido a la posición actual de la herramienta, el Control numérico debe distinguir entre diferentes sistemas de referencia.
El Control numérico distingue los siguientes sistemas de referencia:
Sistema de coordenadas de la máquina M-CS:
Machine Coordinate System
Sistema de coordenadas básico B-CS:
Basic Coordinate System
Sistema de coordenadas de la pieza W-CS:
Workpiece Coordinate System
Sistema de coordenadas del plano de mecanizado WPL-CS:
Working Plane Coordinate System
Sistema de coordenadas de introducción I-CS:
Input Coordinate System
Sistema de coordenadas de la herramienta T-CS:
Tool Coordinate System
Todos los sistemas de referencia se basan entre ellos. Se rigen por la cadena cinemática de la respectiva máquina-herramienta.
El sistema de coordenadas de la máquina es el sistema de referencia de las referencias.
X
∆
Fundamentos, Gestión de ficheros 3.1 Nociones básicas
3
Sistema de coordenadas de la máquina M-CS
El sistema de coordenadas de la máquina se corresponde con la descripción de la cinemática y, por consiguiente, con la mecánica de la máquina herramienta.
Puesto que la mecánica de una máquina-herramienta nunca se corresponde exactamente con un sistema de coordenadas cartesiano, el sistema de coordenadas de la máquina se compone de varios sistemas de coordenadas unidimensionales. Los
sistemas de coordenadas unidimensionales se corresponden con los ejes físicos de la máquina que no tienen por que estar obligatoriamente perpendiculares entre sí.
En la descripción de la cinemática, la posición y la orientación de los sistemas de coordenadas unidimensionales se definen con la ayuda de traslaciones y rotaciones partiendo del extremo del cabezal.
La posición del origen de coordenadas, del denominado punto cero de la máquina, lo define el constructor de la máquina en la configuración de la máquina. Los valores en la configuración de la máquina definen los puntos cero de los sistemas de medida de posición y de los correspondientes ejes de la máquina. El punto cero de la máquina no tiene porque estar obligatoriamente en el punto de intersección teórico de los ejes físicos. Por consiguiente, también puede encontrarse fuera de la zona de desplazamiento.
Puesto que los valores de la configuración de la máquina no pueden ser modificado por el usuario, el sistema de coordenadas de la máquina sirve para determinar las posiciones constantes, p. ej. punto de cambio de herramienta.
MZP
Punto cero de máquina MZP:
Machine Zero Point
Nociones básicas 3.1
3
El Control numérico realiza todos los movimientos en el sistema de coordenadas de la máquina, independientemente de cual sea el sistema de referencia en el que se realiza la introducción de los valores.
Ejemplo para una máquina de 3 ejes con un eje Y como eje de calce, que no está dispuesto perpendicularmente al plano ZX:
En el modo de funcionamiento Posicionam. con introd.
manual ejecutar una frase de datos NC con L IY+10
A partir de los valores definidos, el Control numérico determina los valores teóricos del eje que se precisan.
Durante el posicionamiento, el Control numérico mueve los ejes de la máquina Y y Z.
Las indicaciones REFREA y REFNOMINAL indican movimientos del eje Y y del eje Z en el sistema de coordenadas de la máquina.
Las indicaciones REAL y NOML. indican exclusivamente un movimiento del eje Y en el sistema de coordenadas de introducción.
En el modo de funcionamiento Posicionam. con introd.
manual ejecutar una frase de datos NC con L IY-10M91 A partir de los valores definidos, el Control numérico determina los valores teóricos del eje que se precisan.
Durante el posicionamiento, el Control numérico mueve exclusivamente el eje de la máquina Y.
Las indicaciones REFREA y REFNOMINAL indican
exclusivamente un movimiento de eje Y en el sistema de coordenadas de la máquina.
Las indicaciones REAL y NOML. indican movimientos del eje Y y del eje Z en el sistema de coordenadas de introducción.
El usuario puede programar posiciones referidas al punto cero de la máquina, p. ej. con la ayuda de la función adicional M91.
Softkey Aplicación
El usuario puede definir eje a eje los
desplazamientos en el sistema de coordenadas de la máquina, con la ayuda de los valores OFFSET de la tabla de presets.
El constructor de la máquina configura las columnas OFFSET de la tabla de presets, adaptadas a la máquina.
Información adicional: "Gestión del punto de referencia con la tabla de Presets", página 517
Fundamentos, Gestión de ficheros 3.1 Nociones básicas
3
Sistema de coordenadas básico B-CS
El sistema de coordenadas básico es un sistema de coordenadas cartesiano tridimensional cuyo origen de coordenadas es el final de la descripción de la cinemática.
La orientación del sistema de coordenadas básico se corresponde, en la mayoría de los casos, con la del sistema de coordenadas de la máquina. Al respecto puede haber excepciones si un constructor de la máquina emplea transformaciones cinemáticas adicionales.
La descripción de la cinemática, y por consiguiente la posición del origen de coordenadas para el sistema de coordenadas básico, la define el constructor de la máquina en la configuración de la máquina. Los valores de la configuración de la máquina no pueden ser modificados por el usuario.
El sistema de coordenadas básico sirve para determinar la posición y la orientación del sistema de coordenadas de la pieza.
W-CS
B-CS
Softkey Aplicación
El usuario determina la posición y la orientación del sistema de coordenadas de la pieza p. ej. con la ayuda de un palpador digital 3D. Los valores hallados los memoriza el Control numérico referidos al sistema de coordenadas básico como valores TRANSFORM. BASE en la tabla de presets.
El fabricante de la máquina configura las columnas TRANSFORM. BASE de la tabla de presets adaptadas a la máquina.
Información adicional: "Gestión del punto de referencia con la tabla de Presets", página 517
Nociones básicas 3.1
3
Sistema de coordenadas de la pieza W-CS
El sistema de coordenadas de la pieza es un sistema de
coordenadas cartesiano tridimensional cuyo origen de coordenadas es el punto de referencia activo.
El usuario determina la posición y la orientación del sistema de coordenadas de la pieza dependen de los valores TRANSFORM.
BASEde la línea de presets activa.
Softkey Aplicación
El usuario determina la posición y la orientación del sistema de coordenadas de la pieza p. ej. con la ayuda de un palpador digital 3D. Los valores hallados los memoriza el Control numérico referidos al sistema de coordenadas básico como valores TRANSFORM. BASE en la tabla de presets.
Información adicional: "Gestión del punto de referencia con la tabla de Presets", página 517
Con la ayuda de transformaciones, el usuario define en el sistema de coordenadas de la pieza la posición y la orientación del sistema de coordenadas del plano de mecanizado.
Transformaciones en el sistema de coordenadas de la pieza:
Funciones 3D ROT Funciones PLANE
Ciclo 19 PLANO DE TRABAJO Ciclo 7 PUNTO CERO
(desplazamiento antes de la inclinación del plano de mecanizado)
Ciclo 8 ESPEJO
(espejo antes de la inclinación del plano de mecanizado)
¡El resultado de transformaciones que se configuran mutuamente depende del orden secuencial de la programación!
Sin transformaciones activas en el sistema de coordenadas de la pieza, la posición y la orientación del sistema de coordenadas del plano de mecanizado y las del sistema de coordenadas de la pieza son idénticas.
En una máquina de 3 ejes o en un
mecanizado de 3 ejes puro, no hay transformaciones en el sistema de coordenadas de la pieza. En este supuesto, los valores TRANSFORM. BASEde la línea de presets activa actúan inmediatamente sobre el sistema de coordenadas del plano de mecanizado.
Naturalmente, en el sistema de coordenadas del plano de mecanizado son posibles otras
transformaciones. Información adicional: "Sistema de coordenadas del plano de mecanizado WPL-CS", página 124
Fundamentos, Gestión de ficheros 3.1 Nociones básicas
3
Sistema de coordenadas del plano de mecanizado WPL-CS El sistema de coordenadas del plano de mecanizado es un sistema de coordenadas cartesiano tridimensional.
La posición y la orientación del sistema de coordenadas del plano de mecanizado dependen de las transformaciones activas en el sistema de coordenadas de la pieza.
Sin transformaciones activas en el sistema de coordenadas de la pieza, la posición y la orientación del sistema de coordenadas del plano de mecanizado y las del sistema de coordenadas de la pieza son idénticas.
En una máquina de 3 ejes o en un
mecanizado de 3 ejes puro, no hay transformaciones en el sistema de coordenadas de la pieza. En este supuesto, los valores TRANSFORM. BASEde la línea de presets activa actúan inmediatamente sobre el sistema de coordenadas del plano de mecanizado.
WPL-CS
W-CS
WPL-CS
Con la ayuda de transformaciones, el usuario define en el
sistema de coordenadas del plano de mecanizado la posición y la orientación del sistema de coordenadas de introducción.
Transformaciones en el sistema de coordenadas del plano de mecanizado:
Ciclo 7 PUNTO CERO Ciclo 8 ESPEJO Ciclo 10 GIRO
Ciclo 11 FACTOR ESCALA Ciclo 26 FAC. ESC. ESP. EJE PLANE RELATIVE
I-CS WPL-CS
I-CS
Nociones básicas 3.1
3
Como función PLANE actúa PLANE RELATIVE en el sistema de coordenadas de la pieza y orienta el sistema de coordenadas del plano de mecanizado.
Pero los valores de la inclinación aditiva se refieren siempre al sistema de coordenadas del plano de mecanizado actual.
¡El resultado de transformaciones que se configuran mutuamente depende del orden secuencial de la programación!
Sin transformaciones activas en el sistema de coordenadas del plano de mecanizado, la posición y la orientación del sistema de coordenadas de introducción y del sistema de coordenadas del plano de mecanizado son idénticas.
En una máquina de 3 ejes o en un mecanizado de 3 ejes puro, no hay además transformaciones en el sistema de coordenadas de la pieza. En este supuesto, los valores TRANSFORM. BASEde la línea de presets activa actúan inmediatamente sobre el sistema de coordenadas de introducción.
Fundamentos, Gestión de ficheros 3.1 Nociones básicas
3
Sistema de coordenadas de introducción I-CS
El sistema de coordenadas de introducción es un sistema de coordenadas cartesiano tridimensional.
La posición y la orientación del sistema de coordenadas de introducción dependen de las transformaciones activas en el sistema de coordenadas del plano de mecanizado.
Sin transformaciones activas en el sistema de coordenadas del plano de mecanizado, la posición y la orientación del sistema de coordenadas de introducción y del sistema de coordenadas del plano de mecanizado son idénticas.
En una máquina de 3 ejes o en un mecanizado de 3 ejes puro, no hay además transformaciones en el sistema de coordenadas de la pieza. En este supuesto, los valores TRANSFORM. BASEde la línea de presets activa actúan inmediatamente sobre el sistema de coordenadas de introducción.
I-CS WPL-CS
I-CS
Con la ayuda de frases de desplazamiento en el sistema de coordenadas de introducción, el usuario define la posición de la herramienta y, con ello, la posición del sistema de coordenadas de la herramienta.
Frases de desplazamiento en el sistema de coordenadas de introducción:
frases de desplazamiento con ejes paralelos
Frases de desplazamiento con coordenadas cartesianas o polares
Frases de desplazamiento con coordenadas cartesianas y vectores normales a la superficie
7 X+48 R+
7 L X+48 Y+102 Z-1.5 R0
7 LN X+48 Y+102 Z-1.5 NX-0.04658107 NY0.00045007 NZ0.8848844 R0
También en frases de desplazamiento con vectores normales a la superficie se determina la posición del sistema de coordenadas de la herramienta a través de las coordenadas cartesianas X, Y y Z.
En combinación con la corrección de herramienta 3D puede desplazarse, a lo largo de los vectores normales a la superficie, la posición del sistema de coordenadas de la herramienta.
La orientación del sistema de coordenadas de la herramienta puede realizarse en diferentes sistemas
X10
Un contorno referido al origen del sistema de coordenadas de introducción puede transformarse a voluntad de una forma muy simple.
Nociones básicas 3.1
3
Sistema de coordenadas de la herramienta T-CS
El sistema de coordenadas de la herramienta es un sistema de coordenadas cartesiano tridimensional cuyo origen de coordenadas es el punto de referencia de la herramienta. Sobre este punto se refieren los valores de la tabla de herramienta, L y R en herramientas de fresado y ZL, XL y YL en herramientas de torneado.
Información adicional: "Introducir los datos de la herramienta en la tabla", página 209 y "Datos de la herramienta"
Para que la Monitorización Dinámica de Colisiones (Opción #40) pueda supervisar correctamente la herramienta, los valores de la tabla de herramienta deben corresponderse con las dimensiones reales de la herramienta.
Según los valores de la tabla de herramienta se desplaza el origen de coordenadas del sistema de coordenadas de la herramienta al punto de guía de herramienta TCP. TCP es el acrónimo de Tool Center Point.
Si el programa NC no está referido al extremo de la herramienta, el punto de guía de herramienta debe desplazarse. El desplazamiento necesario tiene lugar en el programa NC con la ayuda de los valores delta en la llamada de herramienta.
La posición del TCP mostrada en el gráfico está vinculada obligatoriamente a la corrección de herramienta 3D.
Con la ayuda de frases de desplazamiento en el sistema de coordenadas de introducción, el usuario define la posición de la herramienta y, con ello, la posición del sistema de coordenadas de la herramienta.
Estando activa la función TCPM o la función adicional M128, la orientación del sistema de coordenadas de la herramienta depende de la colocación actual de la herramienta.
Una colocación de la herramienta la define el usuario o bien en el sistema de coordenadas de la máquina o bien en el sistema de coordenadas del plano de mecanizado.
Colocación de la herramienta en el sistema de coordenadas de la máquina:
7 L X+10 Y+45 A+10 C+5 R0 M128
Colocación de la herramienta en el sistema de coordenadas del plano de mecanizado:
6 FUNCTION TCPM F TCP AXIS SPAT PATHCTRL AXIS 7 L A+0 B+45 C+0 R0 F2500
7 LN X+48 Y+102 Z-1.5 NX-0.04658107 NY0.00045007
NZ0.8848844 TX-0.08076201 TY-0.34090025 TZ0.93600126 R0 M128
7 LN X+48 Y+102 Z-1.5 NX-0.04658107 NY0.00045007 NZ0.8848844 R0 M128
T-CS
W-CS
Fundamentos, Gestión de ficheros 3.1 Nociones básicas
3
En las frases de desplazamiento mostradas con vectores es posible una corrección de herramienta 3D con la ayuda de los valores de corrección DL, DR y DR2 a partir de la frase de datos TOOL CALL.
Los modos funcionales de los valores de corrección dependen del tipo de herramienta.
El Control numérico reconoce los diferentes tipos de herramienta con la ayuda de las columnas L, R y R2 de la tabla de herramienta:
R2TAB + DR2TAB + DR2PROG = 0
→ Fresas cilíndricas
R2TAB + DR2TAB + DR2PROG = RTAB + DRTAB + DRPROG
→ Fresas de radio o fresas esféricas
0 < R2TAB + DR2TAB + DR2PROG < RTAB + DRTAB + DRPROG
→ Fresas de radio de punta o fresas toroidales Sin la función TCPM o la función auxiliar M128, la orientación del sistema de coordenadas de la herramienta y la del sistema de coordenadas de introducción son idénticas.
DR+
DR- DL-DL+