Tecnología

¿Qué son los códigos G? (Con ejemplo)


Los códigos G son codificaciones que corresponden a la programación empleada para controlar los equipos de control numérico o CNC, que son máquinas que ejecutan sus trabajos bajo el mando de una computadora. En esta clase de equipos se encuentran las fresadoras, los tornos, impresoras 3D, cortadoras, etc.

Los códigos G también son conocidos como códigos preparatorios. La G significa “geométrico”. Son códigos que indican a la máquina cuál operación debe ejecutar y se identifican por empezar con la letra “G”.

Están compuestos por instrucciones o comandos que le dicen al equipo a qué posición se debe mover, a cuál velocidad, en qué instante debe usar alguna herramienta, tal como un láser, extrusor, etc. Por ejemplo, con la impresión 3D, los códigos G contienen comandos para mover las partes dentro de la impresora.

Existen diversas implementaciones de este lenguaje, pero en cada una de ellas los mandatos y comandos son parecidos. Sin embargo, al momento de generar los archivos se requerirá conocer la versión apropiada de los códigos G que el equipo puede interpretar.

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¿En qué consiste el código G?

El código G es un lenguaje de programación para equipos de control numérico que dirige a las máquinas sobre dónde y cómo moverse. Los códigos G varían según el tipo, la marca y el modelo del equipo.

Siempre sigue alguna variante del siguiente patrón alfanumérico: N## G## X## Y## Z## F## S## T## M##, donde:

– N##: Número de línea del programa.

– G##: Define el movimiento y la función.

– X##: Declara la posición horizontal.

– Y##: Declara la posición vertical.

– Z##: Declara la profundidad.

– F##: Velocidad de alimentación.

– S##: Velocidad del husillo.

– T##: Selección de herramientas.

– M##: Funciones diversas, tales como encender y apagar algo, como el refrigerante, movimiento de indexación, bloqueo de ejes, etc.

Por ejemplo, G01 X2 Y3 F35 S450 T02 M04 indicaría un movimiento de alimentación lineal (G01) a la posición X-Y dada y a una velocidad de alimentación de 35. La velocidad del husillo es 450 y está utilizando la herramienta 2.

Las funciones diversas varían de una máquina a otra. Por tanto, para saber cuál es el código M deberá referenciarse el manual de instrucciones de la máquina.

Movimiento de la máquina

Todo lo que puede hacer cualquier máquina se basa principalmente en tres tipos básicos de movimiento:

– Movimiento rápido: un movimiento lineal a una posición XYZ. Se realiza lo más rápido posible.

– Movimiento de avance: un movimiento lineal a una posición XYZ a una velocidad de avance definida.

– Movimiento circular: un movimiento circular a una velocidad de avance definida.

Cada código G indica al equipo qué variante de estos movimientos básicos debe realizar y también cómo hacerlo.

X, Y son las coordenadas para la posición horizontal y vertical, y Z corresponde a la profundidad de la máquina. Estos números siguen al comando de movimiento o función para así expresar la posición de la máquina.

A continuación, F determina la velocidad de avance (para movimientos de avance o circulares), mientras que S determina la velocidad del husillo. T se usa para seleccionar una herramienta.

Construcción de códigos G

Si se abre el código G en un editor de texto se podrá observar su contenido, pero es bastante complicado darle algún significado. Con una herramienta como Repetier Host se podrá lograr comprender mejor los códigos G.

Este tipo de programa permite abrir los códigos G para así ver las trayectorias que tomará el cabezal para producir una impresión. Repetier Host usa colores para indicar la función de los códigos.

Generar códigos G

Ya que para elaborar por ejemplo una impresión 3D se puede tener que realizar numerosos movimientos, los códigos G pueden llevarse una inmensa cantidad de páginas. Si este conjunto de código se creara a mano se tendría que hacer durante una considerable cantidad de tiempo.

Algún programa especial, por ejemplo el programa de corte Cura, es el que compone de forma técnica la totalidad de los códigos G.

Este programa secciona los archivos STL que contienen toda la información necesaria para crear una impresión 3D. Convierte el archivo STL a códigos G, automatizando así el proceso.

Cada código G es exclusivo de la máquina para la que se escribió. El conjunto de instrucciones se basa específicamente en cada máquina.

CNC vs impresión 3D

Tanto las máquinas CNC como las impresoras 3D se controlan utilizando los códigos G, que es el grupo de comandos que comienzan con la letra “G”, así como hay códigos para muchas otras letras.

Las directrices de los códigos G indican a los equipos cómo moverse y cómo ajustar su configuración, tal como la velocidad de corte o la temperatura de la boquilla. Cada orden constituye un paso en el proceso de elaboración del objeto.

Sin embargo, a pesar que tanto las impresoras 3D como los equipos de CNC usan códigos G, en estas dos aplicaciones existen ciertas diferencias de importancia.

CNC

El control numérico por computadora es una técnica para controlar los instrumentos de una máquina por medio de un sistema informático.

Los molinos y tornos CNC se utilizan generalmente cuando se necesita una precisión o repetibilidad muy alta. Por ejemplo, estos son útiles para perforar cientos de agujeros idénticos para crear una placa óptica.

Este método de crear una pieza se clasifica como “fabricación sustractiva”, ya que la pieza se crea eliminando gradualmente el material.

Impresión 3D

Es un proceso de fabricación que también produce piezas utilizando el control por computadora. De hecho, las impresoras 3D también son máquinas CNC, pero dada su inmensa popularidad, rara vez se las conoce como tales.

En la impresión 3D se erige una pieza mediante la adición de material, hasta que se crea la pieza completa. La impresión 3D es muy útil para crear piezas y prototipos personalizados antes de llegar a un diseño final.

Código de ejemplo

– 11: Indica el número de línea del código y se usa como referencia. En este caso corresponde a la línea 11 del programa que se está ejecutando.

– G/M: En color azul. Indica que es un comando del tipo indicado por la letra. En este caso el código G1 corresponde al comando: Movimiento coordinado a velocidad de avance.

A continuación, cada texto que se encuentra en rojo define ciertos parámetros para el comando y seguidamente el valor para cada parámetro en cuestión:

– F: Velocidad. En este caso se indica que la velocidad sea 900.

– X/Y/Z: Son las coordenadas de posición.

– E: Movimiento del alimentador.

Referencias

  1. Educatibot (2019). G-Code. Tomado de: educatibot.com.
  2. Ultimaker (2019). What is g-code? Tomado de: ultimaker.com.
  3. Benjamin Goldschmidt (2019). 3D Printer G-Code vs CNC G-Code – What’s the Difference? All3dp. Tomado de: all3dp.com.
  4. Autodesk (2019). Getting Started with G-Code. Tomado de: autodesk.com.
  5. Wikipedia the free encyclopedia (2019). G-code. Tomado de: en.wikipedia.org.