LinuxCNC: software para la fabricación industrial con maquinaria CNC

Si tienes un taller de mecanizado o simplemente eres aficionado a este tipo de fabricación de piezas, debes conocer un software excepcional que puedes usar en tu equipo, tanto instalando el proyecto o simplemente usarlo en modo Live. Se llama LinuxCNC y viene con todo lo necesario para que puedas realizar los mecanizados CNC de forma cómoda y profesional.

Aquí te enseñaremos todo sobre qué es LinuxCNC, cómo instalarlo, y cómo se usa para comenzar a hacer tus propios proyectos mediante este tipo de maquinaria CNC.

¿Qué es el mecanizado CNC?

El mecanizado CNC (Control Numérico por Computadora) es un proceso de fabricación sustractiva que utiliza máquinas herramienta controladas por ordenador para eliminar material de una pieza en bruto y darle una forma y dimensiones precisas. En esencia, es como una escultura digitalizada, donde una máquina sigue instrucciones detalladas para crear objetos complejos a partir de bloques de material.

Esta forma de manufactura tiene una amplia gama de aplicaciones en diversos sectores industriales, gracias a su precisión, versatilidad y capacidad para producir piezas complejas, automatizar el procedimiento y repetir cuantas veces se necesite para crear piezas idénticas. Algunas de sus principales aplicaciones son:

• Fabricación de prototipos: permite crear rápidamente prototipos funcionales para pruebas y validación de diseños, acelerando el proceso de desarrollo de productos.
• Producción en serie: es ideal para fabricar grandes cantidades de piezas idénticas con alta precisión y repetibilidad, lo que lo hace esencial en la producción de componentes para automóviles, maquinaria industrial, electrónica, etc. Por ejemplo, tuercas, tornillos, engranajes, y más.
• Fabricación de herramientas y moldes: se utiliza para crear herramientas de corte, moldes para inyección de plástico y matrices para estampado, que son fundamentales en muchos procesos de fabricación.
• Personalización de productos: permite crear piezas únicas y personalizadas, como joyas, implantes médicos o componentes para equipos deportivos. Solo hay que cambiar unos parámetros y podrás crear nuevos labrados en madera, metal, plástico y otros materiales que se prestan a este tipo de mecanizado.
• Fabricación de piezas de alta precisión: gracias a su control numérico, el mecanizado CNC puede producir piezas con tolerancias extremadamente estrechas, lo que es esencial en industrias como la aeroespacial y la médica.

¿Qué es LinuxCNC?

LinuxCNC es un sistema de software que transforma cualquier ordenador (incluso una Raspberry Pi) en un potente controlador CNC. En otras palabras, convierte tu ordenador en el cerebro de una máquina herramienta, como una fresadora, un torno o un robot de fabricación, permitiéndote crear piezas con una precisión asombrosa a partir de bloques de material.

Además, se trata de un sistema libre y de código abierto, totalmente gratuito y con acceso al código fuente, lo que permite modificarlo y adaptarlo a necesidades específicas. Si lo usas como aficionado, evitarás pagar licencias, y si lo haces para uso profesional, también ahorrarás al no tener que invertir en otros sistemas caros y propietarios.

También es muy versátil, ya que se adapta a una amplia gama de aplicaciones y máquinas. Puedes utilizarlo desde pequeñas máquinas de hobby hasta sistemas industriales de gran tamaño. Permite crear configuraciones personalizadas para cada máquina. Y si todo eso te parece poco, cuenta con una gran comunidad de usuarios y desarrolladores ofrece soporte y recursos.

Por tanto, este sistema LinuxCNC está pensado tanto para aficionados que quieran comenzar a crear con sus máquinas de CNC pequeñas, desde impresoras 3D, hasta grabadoras o cortadoras láser, pasando por otras muchas como tornos pequeños, fresadoras, etc. También puede ser un buen proyecto para la educación, para comenzar a enseñar a los alumnos a este tipo de mecanizado y control numérico. Por supuesto, para pequeñas empresas, talleres, investigadores, etc. Todos ellos encontrarán una plataforma fiable, flexible, y de calidad.

Cómo instalar LinuxCNC  paso a paso

Para poder comenzar a probar LinuxCNC, es tan fácil como seguir estos pasos para su descarga e instalación:

1. Lo primero es descargar la imagen ISO de LinuxCNC. Para ello, tan solo tienes que acceder a la web oficial y verás la lista de versiones de las imágenes que puedes descargar. Puedes ver que hay una imagen para instalar en un PC en distintas versiones.
2. Una vez elegido y descargada la ISO, lo siguiente es grabar la imagen en un medio booteable o arrancable, como puede ser un DVD o un USB. La unidad debe tener al menos 4GB de espacio.
3. Después de eso, solo queda arrancar el Live en tu equipo para probarlo sin necesidad de instalar, eso sí, todo lo que hagas se borrará, ya que no es un medio persistente, como sabes que ocurre en otras distros que pruebas en modo Live o vivo.

No obstante, también existen otras opciones para usar LinuxCNC, como es instalar el propio sistema o distro en tu equipo:

1. Una vez inicia LinuxCNC en modo Live, se mostrará un menú al cargar.
2. En este menú puedes seleccionar si probar el modo Live o también te da la opción Instalación (Gráfica), elige esta otra opción.
3. Ahora tendrás un asistente gráfico que te guiará paso a paso para la instalación. No obstante, si no sabes lo que haces, mejor prueba el modo Live para no eliminar las particiones o dañar el sistema operativo que ya tienes instalado…

Para la instalación en la Raspberry Pi, en cambio, los pasos son estos otros:

1. También otra específica para instalar en la Raspberry Pi, ya que también lo puedes usar con tu SBC favorita, para ello, debes descargar las imágenes Raspbian OS de la zona de descargas oficial.
2. Ahora tendrás un archivo .xz con la imagen, se trata de un paquete comprimido. No tienes que descomprimir ni nada, ya es directamente leíble por la Raspberry Pi. Así que puedes pasar el .xz a una tarjeta de memoria SD.
3. La insertas en la Raspberry Pi. Y enciendes la placa SBC. Si quieres configurar opciones de esta imagen, puedes ejecutar el comando «sudo menu-config» para poner tu idioma, zona horaria, adaptador de red, etc. Si no lo haces se inicia con los valores por defecto.
4. Ahora tendrás que introducir el nombre de usuario y contraseña, que son:
   • Nombre de usuario: cnc
   • Contraseña: cnc
5. Una vez inicia, ya tienes todo listo para comenzar a probar LinuxCNC.

También cabe otra posibilidad, y es instalar los paquetes de software de LinuxCNC en tu propia distro GNU/Linux, de esa forma tendrás todo el software necesario para trabajar con maquinaria CNC en tu sistema operativo, sin tener que sustituirlo por otro o sin necesidad de usar un Live no persistente. Para ello, los pasos puedes verlos en la propia documentación oficial.

Más información, paquetes de documentación en español, paquetes para instalar en tu propia distro, aquí.

Herramientas y funciones incluidas

LinuxCNC ofrece un conjunto completo de herramientas y funcionalidades para el control de máquinas CNC, incluyendo:

• Interfaz gráfica de usuario (GUI): permite interactuar con la máquina de forma intuitiva, configurando parámetros, monitoreando el proceso de mecanizado y visualizando la trayectoria de la herramienta.
• Intérprete de código G: comprende y ejecuta el lenguaje de programación estándar para máquinas CNC (código G), que define los movimientos de la herramienta y las operaciones a realizar.
• Planificador de movimientos en tiempo real: optimiza la trayectoria de la herramienta para garantizar movimientos suaves y eficientes, minimizando los tiempos de ciclo.
• Control de ejes: gestiona el movimiento de múltiples ejes de forma sincronizada y precisa, permitiendo la creación de piezas complejas con geometrías curvas y superficies.
• Soporte para diferentes tipos de máquinas: se adapta a una amplia variedad de máquinas CNC, desde fresadoras y tornos hasta robots y sistemas de corte por láser.
• Control de E/S: permite la conexión y control de diversos dispositivos de entrada y salida, como sensores, actuadores y motores.
• PLC integrado: incluye un controlador lógico programable (PLC) para implementar la lógica de control necesaria para automatizar procesos.
• Configuración flexible: permite personalizar la configuración del sistema para adaptarse a diferentes máquinas y aplicaciones.

Hay que decir que LinuxCNC soporta distintas interfaces de hardware, como pueden ser RS232 serial, USB, SPI (en Raspberry Pi), puerto paralelo en tarjetas PCI o PCIe, y Ethernet. Además, no necesita un equipo con grandes recursos, consume poca memoria RAM, y puede trabajar tanto con x86 (Intel y AMD) como con ARM (Raspberry Pi y Orange Pi).

Más ayuda en español:

• Manual de desarrollador en PDF.
• Documentación en PDF.

Primeros pasos con ejemplos: LinuxCNC con Arduino

Para poder obtener ayuda práctica de tutoriales de uso, tienes estos tutoriales y estos recursos de vídeo. Allí podrás obtener buena información de cómo manejar los paquetes incluidos en LinuxCNC como es el caso de QtDragon y QtDragon_hd, ambos creados con el framework QtVCP y con una interfaz intuitiva para poder comenzar a realizar trabajo CNC en máquinas de 3/4 ejes. Además, puede funcionar bien con una pantalla táctil si lo prefieres, o simplemente con el ratón.

Por ejemplo, aquí puedes ver un caso de trabajo de una pieza de aluminio en la que se ha usado LinuxCNC para el control de la máquina de mecanizado:

Aquí tienes más casos de uso de LinuxCNC