¿Qué es la programación paramétrica cnc?

La programación paramétrica CNC cómo bien índica su nombre es una programación basada en parámetros. Para desarrollar la programación paramétrica en un CNC se deben de tener buenos conocimientos de trigonometría, números primos, fracciones, teorema de Pitágoras, etc. En definitiva, tener un buen nivel de matemáticas para aplicarlo al control numérico.

La mejor forma de definir la programación paramétrica es hacernos a la idea de que es una hoja de cálculo, dónde podemos añadir infinidad de fórmulas dónde modificar un programa completamente modificando únicamente dos parámetros o más y que entre estos guarden una similitud y una concordancia.

Todos los softwares de CNC (Fanuc, Haas, Fagor, Sinumerik, Heidenhain, Mazak, Okuma, etc.) admiten programación paramétrica en sus controles. En varios softwares CNC debido a sus escasos ciclos fijos, es necesaria de la programación paramétrica para realizar diferentes mecanizados o mecanizados más complejos.

¿Cómo se aplica la programación paramétrica en un CNC?

La programación paramétrica CNC o también llamado lenguaje de alto nivel, se aplica designando un parámetro a un número dentro del programa. Ese número puede ser:

  • Avance.
  • Revoluciones por minuto (S).
  • Longitudes en trayectorias y coordenadas de círculos (X, Y, Z)
  • Ángulos de inclinación en ejes basculantes o giratorios (A, B, C)
  • Parámetros del CNC: redondeo, chaflanes, arcos, círculos, etc.
  • Coordenadas polares.
  • Parámetros de ciclos fijos del software del CNC (taladrado, cajeras, ranuras, translación de coordenadas, etc.)
  • Otros parámetros auxiliares: presión de mordazas o garras, puertas abiertas o cerradas, sistemas de avanza barras, etc.
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Los ciclos fijos de los controles numéricos son programas paramétricos ya definidos dentro del propio software, con esto unificamos la programación CNC. Por norma general en los manuales de CNC nos deben de indicar que parámetros ya vienen asignados al CNC con el que estamos trabajando. Los parámetros que ya vienen designados por el CNC también los podemos usar para nuestras fórmulas, o combinarlos con los que añadamos nosotros.

Imagen de programación CNC Heidenhain

Operaciones que se pueden realizar con la programación paramétrica en un CNC

  1. Suma +
  2. Resta –
  3. Multiplicación *
  4. División /
  5. Raíz cuadrada SQRT
  6. Raíz cuadrada de la suma de cuadrados LEN
  7. Seno SEN
  8. Coseno COS
  9. Tangente TAN
  10. Arco tangente ATAN
  11. Fracción FRAC
  12. Exponencial EXP
  13. Parte entera más uno P2=P1+1
  14. Parte entera menos uno P3=P2-1
  15. Saltos condicionales en los programas
  16. Función Si IF
  17. Función ángulo ANG
  18. Mayor que GT
  19. Igual que EQ
  20. Menor que LT
  21. Parte entera P1=3
Imagen de asignación de parámetros Q en un programa con control Heidenhain
Imagen de asignación de parámetros Q en un programa con control Heidenhain

A todo lo mencionado también podemos añadir paréntesis a fórmulas igual que en los cálculos matemáticos además, tenemos la letra Pi y funciones error entre otras opciones. Estas últimas las podemos aplicar para que el programa pare si un cálculo esta fuera de rango o tolerancia.

Con las funciones trigonométricas el CNC es capaz de realizar arcos y radios en 2D calcula los incrementos que necesita hacer en las trayectorias de los diferentes ejes para conseguir el perfil deseado.

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¿Cuándo es necesario aplicar la programación paramétrica en un CNC?

Para aplicar la programación paramétrica en un CNC lo primero que tenemos que saber es que este tipo de programación es más tediosa y más compleja que la programación CNC convencional. Este tipo de programación requiere de más tiempo del habitual, cuando son mecanizados complejos. El mejor ejemplo que podemos poner a este tipo de programación es en piezas que son muy similares, pero cambian su forma manteniendo unas proporciones.

Imaginemos que tenemos que realizar un contorno con una longitud por ejemplo de 100 mm x 50mm x 30mm hemos realizado el programa paramétrico para ese contorno y resulta que en otras ocasiones tenemos un contorno de 80 mm x 40 mm x 20mm. Modificando únicamente estos tres parámetros no debemos de calcular nada más con lo que la configuración del programa es mucho más rápida y eficiente en comparación con realizar el programa desde el principio. 

Beneficios de la programación paramétrica CNC frente a la programación CNC convencional

Los beneficios son numerosos incluso con la programación CAD/CAM:

  1. Rápida configuración de programas modificando pequeños parámetros del programa.
  2. No es necesario un sistema CAD/CAM, ya que modificamos directamente desde la propia máquina.
  3. Mecanizados complejos de rápida modificación.
  4. Programación 100% personalizable cuando tenemos grandes conocimientos tanto de CNC cómo de paramétricas.
  5. Crear arcos y perfiles complejos sin necesidad de sistemas CAD/CAM, cómo esferas, elipses, espirales, conos, etc.
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Desventajas de la programación paramétrica CNC frente a la programación CNC convencional

  1. Programación más complicada y enrevesada respecto a la programación CNC convencional.
  2. Altos conocimientos de trigonometría y aritmética.
  3. Falta de formación específica acorde a este tipo de programación.
  4. Programas que en ocasiones únicamente puede entender el que los crea, a no ser que especifique que significa cada parámetro y cómo se aplica. (Por eso lo llaman el arte negro de la programación CNC)

Resumen

La programación paramétrica nos abre un mundo lleno de posibilidades dónde al principio puede que tardemos más en programar, pero que más adelante podremos sacar provecho de nuestros programas. Realizando pequeñas y rápidas modificaciones conseguimos cambiar por completo la configuración de nuestro programa CNC. Estar atentos que pronto vamos a presentar la nueva plataforma dónde vamos a realizar cursos de programación paramétrica de los principales softwares CNC del mercado. ¿Sueles programar con este tipo de programación CNC? te leemos en los comentarios.

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5 comentarios

  1. Hola, del año 1987 al año 1991 trabaje en un taller en el area de «Mando Númerico» conjuntamente con otro ingeniero Mecánico (nos graduados juntos en el 1986) teniendo bajo muestra responsabilidad 3 tornos CNC de procedencia alemana del lado socialista recien llegados al taller de los cuales no sabiamos nada y como face de entrenamiento nos enviaron por periodo de un mes a otra fabrica que tenia varios años con un area de tornos CNC pero estos de procedencia Española Marca LEALDE pero aprendimos lo que pudimos de lo que vimos y preguntamos trabajando como operario de los tornos.
    Regresamos al taller y nos dimos a la tarea de traducir y estudiarnos los manuales de operación y programacion de los tornos hasta que llego el técnico alemán y le dio la puesta en marcha.
    El tecnico aleman no sabia nada de operación ni de programación por lo que tuvimos que arreglarnolas como pudimos y empezamos ha hacer producciones sencillas pero que hechas en tornos convencionales distaba mucho la calidad de los hechos en tornos CNC por ejemplo sproker para cadenas por la posibilidad de hacerle los radios segun norma a los dientes.
    El trabajo mas complejo realizado fue una tuerca de cuatro entradas diente de sierra y paso no nominal (92.54 mm) para lo cual tuve que valerme de la programación parámetrica (calcular pasadas necesarias) y funciones matemáticas (calcular el posicionamiento de ambos lados de la rosca en cada pasada usando la función G33) para poder fabricar la tuerca, mientras el otro ingeniero diseñaba un porta cuchillas y sus cuchillas que fueran intercambiables, Bueno terminamos haciéndole dos tuercas al cliente que antes de llegar a nosotros habia recorrido medio país sin resultado alguno.
    En aquella epoca la programación era a pie de máquina y los programas se guardaban en cinta de papel perforado una vez puesto a punto para preservarlo.
    Por lo que vivi es que me llamo la atención este artículo
    Saludos Isidro

    • Hola Isidro, gracias por comentar el artículo y contar tu experiencia personal. La verdad que hoy en día con los sistemas Cad/Cam cada vez se usa menos la programación paramétrica. Aunque personalmente cuánto más profundizo más esencial lo veo. Las uso a diario en una fresadora CME para realizar diversas operaciones. Para los que venís de años atrás en el mecanizado, es la única forma que teníais en aquel entonces, para realizar programas complejos de mecanizado en CNC. Me imagino que sería todo un mundo bastante complicado, con poca información y muchos cálculos para conseguir realizar geometrías complejas. Yo a día de hoy programo casi todo a pie de máquina y creo que es sin duda lo que más profesionalidad da a este sector. Más allá de los sistemas Cad/Cam.

  2. Hola victor
    Para mi la programacion es fundamental a pesar de ser ingeniero mecanico con especialidad Maquinado y conformado de metales y Diseño mecanico general, siempre la programación me ha permitido salir adelante. En la fabrica habia un taller de paileria de acero inoxidable y la maquina de corte en aquellos momentos era un pantografo por contraste una plantilla blanca sobre un fondo negro, un sistema sequia el contraste entre el borde blanco de la pieza y el fondo, pero las plantillas las hacian a mano y a la hora de soldar las piezas era un problema, en aquellos momentos utilice el sistema de AutoList de Autocad para con los datos bases de los diferentes piezas calcular y dibujar las plantillas lo que aumento notablemente la calidad. Por lo que lo mejor es usar Programas que den la opcion de programar como este caso AutoCad con AutoList por que siempre algo se queda aunque tengan michas opciones.
    Saludos Isidro

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