Programa con compensación y sin compensación del radio de la herramienta (para fresadora)

Después de algún tiempo de parón inicio de nuevo mi actividad en el blog. Esta vez será con una entrada que muestra cómo programar con compensación del radio de la herramienta y sin compensación del radio de la herramienta. El ejemplo es bastante sencillo, pero bastante clarificador. El mecanizado se realiza en una fresadora. Para realizar mecanizados sin compensación del radio de la herramienta en torno hay que tener en cuenta una serie de temas que explicaré más adelante en una nueva entrada.

 

Con compensación:

N10 G0 G90 G80 G43 X95 Y-20 Z20 F50 S400 T1D1 M3

N20 G0 Z-10 (Color gris)

N30 G1 G42 X80 Y-20 (color Rojo)

N40 G1 Y80 (Color Verde)

N50 G3 X65 Y95 I-15 J0 (Color Naranja)

N60 G1 X0 (Color Azul)

N70 G0 G40 Y110 (Color Marrón)

N80 G0 20

N90 M30

Sin compensación:

N10 G0 G90 G80 G43 X95 Y-20 Z20 F50 S400 T1D1 M3

N20 G0 Z-10 (Color gris)

N30 G1 X85 Y-20 (color Rojo)

N40 G1 Y80 (Color Verde)

N50 G3 X65 Y100 I-20 J0 (Color Naranja)

N60 G1 X0 (Color Azul)

N70 G0 Y110 (Color Marrón)

N80 G0 20

N90 M30

Explicación del mecanizado de una semiesfera con una fresa cilíndrica de radios en las esquinas

Antes de empezar con la explicación, daré algunos datos. La semiesfera a mecanizar tiene un diámetro de 30 mm. La fresa es de Ø10 mm con unos radios en las esquinas de 1,5 mm. Con estos datos podemos empezar. Para realizar este mecanizado, lo haremos alternando los planos de trabajo. En este caso G17 y G18(XY y XZ). El punto naranja será el centro de giro en el plano XY(G17), que será igual a G93 I0 J0. El punto azul celeste será el centro de giro en el plano G18(XZ), que será igual a G93 I3.5 J-16.5.

La trayectoria que realizará el control en el plano G18 será la que está pintada de color rojo en la ilustración. La trayectoria real que realizará la herramienta, será la trayectoria en forma de arco de color verde de la ilustración. Aunque parezca magia no lo es.

A tener en cuenta una serie de situaciones:

-   El posicionado de la herramienta en X debe ser (D/2)-R. En Y, en este caso, puede ser 0.

     D. Es el diámetro de la fresa. En nuestro caso 10 mm.

     R. es el radio en las esquinas de la fresa. Que es de 1,5 mm.

Ese mismo valor será la diferencia en X de los centros de giro en los diferentes planos de trabajo.

Seguid el código de programa de la entrada anterior, e intentad comprender la idea.

Instrucción G39 (Achaflanado controlado de aristas)

Esta función nos permite realizar un chaflán entre dos rectas o aristas. No es preciso calcular ningún punto de intersección, tan sólo hay que indicarle el radio. El radio es la longitud que queremos quitar de material. Como siempre una ilustración y un ejemplo me ayudará a explicarlo.

Imaginemos el siguiente código:
N10 G54
N20 G0 G90 G43 X0 Y0 Z100 F100 S500
N30 T3.3
N40 M6
N50 G0 X50 Y20
N60 G0 Z5
N70 G1 Z-1
N80 G39 R10 Y50
N100 X10
N110 G0 G44 Z80
N120 M30

En la línea N80 utilizamos la función G39. En la ilustración se indica los puntos que recorre el control cuando ejecuta el código de la línea N80 (tramo A-B). Seguidamente cuando ejecuta el código de la línea N100, realiza el resto de recorrido (tramo B-C-D). Es así porque el control precisa saber siempre una segunda trayectoria para poder calcular el punto C. Se podría decir que la primera trayectoria es la A-B (la que se realiza en la línea N80), mientras que la segunda trayectoria es la B-C-D (la que se realiza en la línea N100). A continuación la simulación del programa arriba mostrado.

Instrucción G72 (Factor de escala)

Mediante la función G72 se puede ampliar o reducir la pieza programada. Cuando queremos escalar todas las magnitudes programadas (de todos los ejes), bastará con utilizar la siguiente línea de código:

(multiplicara las magnitudes de todos los ejes por dos).

N050 G72 K2

Si queremos aplicar el factor escala tan solo a uno de los ejes o a más de uno, pero no a todos, bastará con utilizar la instrucción de la siguiente forma:

N050 G72 X0.5 o N050 G72 X0.5 Y2

A tener en cuenta lo siguiente:

- Si volvemos a utilizar otro factor escala, por ejemplo en una supuesta línea N100, y lo aplicamos a las magnitudes de todos los ejes, por ejemplo. N100 G72 k2, resultaría que las magnitudes de los ejes "Y" y "Z" serian escaladas multiplicando por dos, pero las magnitudes del eje "X", se mantendrian en su verdadera magnitud, ya que el control cuando encuentra varios factores de escala para un mismo eje, lo que hace es multiplicarlos. En este caso primero habíamos escalado el eje "X" con un valor de 0.5 y posteriormente hemos escalado todas las magnitudes de los ejes por 2, lo que nos indica que el eje "X" tendria una magnitud de (0.5 x 2 = 1), mientras que el resto de los ejes tendrian una magnitud de (1 x 2 = 2).

- Con G72 K1, volvemos a la verdadera magnitud.

- G72 es una función modal. Es anulada cuando utilizamos un M02, M30, apretamos la seta de emergencia o hacemos un reset.

Un programa ejemplo:

N010 G53 X-100 Y-100 Z-102
N020 G53
N030 T3.3
N040 M06
N050 G0 G90 X0 Y0 Z10 F100 S1500 M3
N060 G0 Z2
N70 G1 Z-1
N80 X20 Y30
N90 G0 Z2
N100 X0 Y0
N110 G72 K0.5 (Factor de escala 0.5 sobre las magnitudes de todos los ejes.)N115 G11 (Imagen espejo sobre el eje "X")N120 G25 N70.100.1
N130 M30

Se puede apreciar en la simulación que la trayectoria de la izquierda es más corta, tanto en "X" xomo en "Y" y además la regata no tiene tanta profundidad como la regata de la derecha (en el vídeo casi no se aprecia).

Imagen espejo + subrutinas

A continuación un programa de CNC donde entran en combinación funciones de imagen espejo y subrutina estandar. El código es para un control FAGOR 8025M. El cero de pieza está ubicado en el centro.

N020 G54
N030 T6.6
N040 M06
N050 G0 G90 G94 G42 X30 Y5 Z15 S1000 M3
N060 G43 G1 Z-5.5 F150
N070 G22 N2 (Definición de subrutina estandar)
N080 G1 Y10 F250
N090 G2 X10 Y30 I0 J20
N100 G1 X5
N110 Y20
N120 G2 X-5 I-5 J0
N130 G1 Y30
N140 X-10
N150 G2 X-30 Y10 I-20 J0
N160 G1 Y5
N170 X-20
N180 G2 Y-5 I0 J-5
N190 G1 X-30
N200 G24 (Fin de subrutina)
N210 G11 G12 (Imagen espejo)
N220 G20 N2.1 (Llamada a subrutina estandar Nº2)
N230 G1 G40 Z80
N240 G0 X0 Y0
N250 M30

(Programa realizado para control FAGOR 8025M)

Hexágono (Polares y RPT)

Un sencillo programa que realiza el perfil de un hexágono. Se utilizan cotas en polares y la función RPT.

N0010 G54
N0020 T6 D6
N0030 M6
N0040 G90 G43 F100 S1000 M3
N0050 G00 X0 Y0 Z20
N0060 G93 I45 J50 ; Definición de centro Polar.
N0070 G01 G90 R30 Q0
N0080 G1 Z-2
N0090 G1 G91 Q60
(RPT N90,N90) N6 ; Repetición.N0100 Z10
N0110 M30

(Programa realizado para control FAGOR 8050M)

Instrucción G83 (Ciclo fijo de taladrado profundo)

La función G83 en fresadora la utilizamos para realizar el mecanizado de taladros profundos. El formato es el siguiente:

N050 G98/99 X_ Y_ Z_ I_ J_

G98/99. Retroceso de la herramienta al plano de partida (en caso de G98) o al plano de referencia (G99).
X e Y Cotas del primer taladro a mecanizar.
Z Cota de inicio. (Empieza G01).
I Paso. (Cuando se ha taladrado una profundidad I, la herramienta sube hasta el plano de referencia o de partida, para volver a seguir mecanizando el taladro).
J Número de pasos.

En la ilustración se puede ver la idea del mecanizado de un taladro profundo.



Veamos un ejemplo de lo dicho para fresadora. El punto rojo es el cero pieza y también el centro polar.

N020 G54
N030 T5 D5
N040 M06
N050 G0 G90 G43 X20 Y20 Z50 F200 S1000 M3
N060 G83 G99 X20 Y20 Z2 I-13.75 J4N070 X40
N080 G93 I0 J0
N90 R80 Q15
N100 Q30
N110 Q60
N120 G80
N130 G0 G44 Z50
N140 M30

A continuación la simulación de estas lineas de programa.

(Programa realizado para control FAGOR 8050M)

G87 Ciclo fijo de cajera rectangular

Para realizar el mecanizado de cajeras rectangulares en la fresadora, utilizamos la función G87. Los parámetros utilizados en la función G87 son los siguientes:

N050 G87 G98/99 X_ Y_ Z_ I_ J_ K_ B_ C_ D_ H_ L_

A continuación una breve explicación de lo que es cada parámetro.
X Cota de inicio (con respecto a X).
Y Cota de inicio (con respecto a Y).
Z Cota de inicio (Plano de referencia). Cuando se programa en incremental, esta cota está referida con respecto al plano de partida.
I Profundidad del mecanizado. Cuando se programa en inremental esta cota está referida con respecto al plano de partida.
J Mitad de anchura de la cajera según el eje de abscisas.
K Mitad de anchura de la cajera según ele eje de ordenadas.
B Pasada (según el eje Z).
C Pasada (según el plano XY).
D Distancia existente entre el plano de referencia y la superficie de la pieza donde efectuaremos la cajera.
H Avance de tranajo en la pasada de acabado. Si no se programa se realizará con el avance del mecanizado.
L Demasía para el acabado según el plano principal.

Aqui un ejemplo de mecanizado de una cajera rectangular. La cajera tiene 60 mm de ancho (con respecto al eje X). 30 mm de anchura (con respecto al eje Y). 4 mm de profundidad. El centro de la cajera está ubicado en el punto X50 Y50.

N020 G54
N030 T2 D2
N040 M06
N050 G0 G90 X0 Y0 Z100 F100 S300 M3
N060 G87 G99 X50 Y50 Z5 I-4 J30 K15 B1.5 C4 D5 H50 L0.5
N070 G80 Z100
N080 M30

(Programa realizado para control FAGOR 8050M)

G36 (Redondeo controlado de aristas) Prog_%3641

Se programará la silueta representada en la ilustración. El cero pieza (X0,Y0,Z0) está ubicado donde lo señala el punto rojo. Antes de ver la simulación es muy recomendable leer el código e intentar seguir de cabeza el recorrido de la herramienta. Se ha dejado exceso de material para poder ver la figura centrada en el taco de material.

N020 G54
N030 T6 D6
N040 M06
N050 G0 G90 X0 Y0 Z30 F10 S1000 M3
N060 G0 X40
N070 G0 Z5
N080 G1 Z-2
N090 G1 G36 R12 X80 Y0
N100 G1 G36 R12 X40 Y69.282
N110 G1 G36 R12 X0 Y0
N115 G1 X40 Y0
N120 G0 Z30
N130 M30

(Programa realizado para control FAGOR 8050)

G36 (Redondeo controlado de aristas) Prog_%3643

Se programará la silueta representada en la ilustración. El cero pieza (X0,Y0,Z0) está ubicado donde lo señala el punto rojo. El punto de color rosa, es el centro polar. Antes de ver la simulación es muy recomendable leer el código e intentar seguir de cabeza el recorrido de la herramienta.Se ha dejado exceso de material para poder ver la figura centrada en el taco de material.

N020 G54
N030 T6 D6
N040 M06
N050 G0 G90 X0 Y0 Z30 S1000 M3
N060 G0 Z5
N70 G1 Z-2
N80 G1 G36 R15 X0 Y40
N90 G1 G36 R12 X-35 Y40
N100 G1 G36 R15 X-35 Y105.455
N110 G93 I-75 J120 ;Define el centro polar (Punto de color rosa en la ilustración de arriba).
N120 G1 R18 Q45
N130 G3 Q135
N140 G1 G36 R15 X-115 Y105.455
N150 G1 G36 R12 X-115 Y40
N160 G1 G36 R15 X-150 Y40
N170 G1 X-150 Y0
N180 G1 X0
N190 G0 Z30
N200 M30

(Programa realizado para control FAGOR 8050)

G36 (Redondeo controlado de aristas) Prog_%3640

Programando redondeos. Se programará la silueta representada en la ilustración. El cero pieza (X0,Y0,Z0) está ubicado donde lo señala el punto rojo. Se ha dejado exceso de material para poder ver la figura centrada en el taco de material. A continuación la simulación y el programa.

N020 G54
N030 T6 D6
N040 M06
N050 G0 G90 X0 Y0 Z30 F10 S1000 M3
N060 G0 Z5
N70 G1 Z-2
N80 G1 G36 R10 X61.258 Y0N90 G1 X78 Y46
N100 G1 X0
N110 G1 Y0
N120 G0 Z30
N130 M30

(Programa realizado para control FAGOR 8050)

G36 (Redondeo controlado de aristas) Prog_%3639

Programando redondeos. Se programará la silueta representada en la ilustración. El cero pieza (X0,Y0,Z0) está ubicado donde lo señala el punto rojo. Se ha dejado exceso de material para poder ver la figura centrada en el taco de material. A continuación la simulación y el programa.

N020 G54
N030 T6 D6
N040 M06
N050 G0 G90 X0 Y0 Z30 F10 S1000 M3
N060 G0 X0 Y20
N070 G0 Z5
N080 G1 Z-2.5
N90 G1 G36 R12 X0 Y40
N100 G1 G36 R11 X92 Y40
N105 G1 G36 R20 X92 Y0
N110 G1 G36 R9 X0 Y0
N115 G1 Y20
N120 G0 Z30
N130 G0 Z30
N140 M30

(Programa realizado para control FAGOR 8050)

Instrucción G81 (Ciclo fijo de taladrado)

Es una función modal. Se utiliza cuando queremos realizar una operación de taladrado (en el caso de la fresadora) o cuando queremos realizar un ciclo fijo de tramos rectos (en el caso del torno).

Generalmente en todo ciclo fijo, en lo que a trabajos en fresadora se refiere, podemos encontrar unos aspectos comunes para todos los ciclos fijos. Estos son los siguientes:

- Existe un plano inicial o de seguridad.
- Seguido del plano inicial, podemos encontrar un plano de referencia.
- Mecanizado.
- Retorno al plano de seguridad (mediante G98) o al plano de referencia (mediante G99).

A continuación se adjunta una ilustración que nos ayudará a entender el concepto.

Aqui se pueden ver los dos planos (el de seguridad y el de referencia). También se refleja la zona y el tipo de movimiento (en G00 o en G01). Precisamente en esta ilustración también podemos ver las funciones G98 y G99, cada una en un plano diferente. A continuación entraremos en más detalle y comprenderemos rapidamente cual es el método de trabajo en un ciclo fijo.
Para realizar un ciclo fijo de taladrado deberemos programar la instrucción de la siguiente manera:

N080 G81 G98/G99 X_ Y_ Z_ I_

Donde G81 indica el ciclo de taladrado, G98/G99 vuelta al plano de seguridad o de referencia, X e Y coordenadas del taladro en el plano de trabajo activo, Z es la situación del plano de referencia, I es la profundidad del taladro a mecanizar, en cotas absolutas o incrementales. Si es en incremental, la referencia es el plano de referencia (valga la redundancia). De todas formas nada mejor que un par de ejemplos para verlo.

%8199N020 G54
N030 T5 D5
N040 M06
N050 G0 G90 G43 X20 Y30 Z40 F10 S1100 M3
N060 G81 G99 X20 Y30 Z2 I-15
N70 X40 Y30
N75 X60 Y30
N80 G0 G80
N90 X80 Y30
N100 M30

Podemos ver como iniciamos el ciclo de taladrado con el retorno de la broca al plano de referencia mediante la función G99 (Z2 del bloque de programa n060 %8199). También vemos que mientras no haya una anulación del ciclo fijo, el programa realiza taladrados allí donde se reflejan unas coordenadas (veánse líneas n070 y n075 del programa %8199). Cuando efectuamos la anulación del ciclo fijo, ya no se realiza el taladro (línea n090 del programa %8199).

%8198N020 G54
N030 T5 D5
N040 M06
N050 G0 G90 G43 X20 Y30 Z40 F10 S1100 M3
N060 G81 G98 X20 Y30 Z2 I-15
N70 X40 Y30
N75 X60 Y30
N80 G0 G80
N90 X80 Y30
N100 M30

Realiza el mismo trabajo que el programa anterior, pero esta vez el retorno del eje Z es al plano de seguridad (Z40 de la línea de programa n050 del programa %8198).

(Programas realizados para control FAGOR 8050)

Instrucción G10, G11, G12 (Espejo o especularidad)

La función G10 es una función modal que se encarga de anular la imagen espejo o especularidad. Además de ser una función modal, es una función que el control asume cuando es iniciada la máquina. Es decir, si no se le ordena lo contrario, la máquina siempre asumirá que debe trabajar sin imagen espejo.

G11 es una función modal también, que se utiliza cuando queremos realizar una imagen espejo en el eje "X". A continuación un ejemplo para ayudar a entender que hace realmente esta función:
N080 G11
N090 X-50 Y100 ---> (X50 Y100). Mantiene el signo en el eje "Y", pero lo cambia en el eje "X".
N100 X-100 Y-10 ---> (X100 Y-10). Idem que en el caso anterior.

Es decir, G11 "especula" sobre el eje "X" cambiandole el signo.

G12 es una función modal también, que se utiliza cuando queremos realizar una imagen espejo en el eje "Y". Por ejemplo:
N080 G12
N090 X-50 Y100 ---> (X-50 Y-100). Mantiene el signo en "X", pero lo cambia en "Y".
N100 X-100 Y-10 --->(X-100 Y10). Idem que en el caso anterior.

Para utilizar estas funciones debemos saber que siempre se utilizará en figuras equidistantes. El cero de pieza deberá estar en el centro de la pieza.

N010 G54 ;Decalaje
N020 G0 G90 X0 Y0 Z300 F30 S1000 M3
N022 T3 D3
N024 M6
N030 G0 X13 Y16 Z5
N040 G1 Z-2
N050 Y36
N060 X27
N070 X48.101 Y55
N080 G2 X63.123 Y48.312 I6.022 J-6.688
N090 G1 Y28
N100 X45
N110 Y14
N120 X41.745
N130 G2 X26 Y16 I-7.745 J2
N140 G1 X13 Y16
N150 G0 Z5
N160 G11 ;Especularidad en eje X
N170 (RPT N30,N150)N1 ;Repite de la línea 30 a la 150 una vezN180 G12
N190 (RPT N30,N150)n1 ;Repite de la línea 30 a la 150 una vezN200 G10
N210 G12 ;Especularidad en eje YN220 (RPT N30,N150)n1 ;Repite de la línea 30 a la 150 una vezN230 G0 G90 Z100
N235 G10 ;Anulación imagen espejo
N240 X0 Y0
N250 M30

Un pequeño detalle. Cuando programamos interpolaciones circulares y utilizamos las funciones espejo, el control reconoce que lo que en un cuadrante se mecaniza con G02, cuando hacemos G11, en el siguiente cuadrante será G03.

El programa se ha realizado para un control FAGOR 8050. De todas formas nos basta con tener la idea de como utilizar las funciones, ya que los códigos de programación se rigen por una norma ISO.

Programa 0001

A continuación, para ir entrando en materia, vamos a realizar un pequeño programa muy simple. Para realizar este programa, vamos a pensar que en el cabezal hay un bolígrafo (no utilizaremos ninguna compensación del radio de la herramienta). El programa dibujará el perfil indicado. El punto de inicio será el 01 (X0 Y0) y el bolígrafo se encuentra en la posición X-30 Y-20 Z40.

N0010 G00 G90 X0 Y0 Z2 (Punto 01)
N0020 G1 Z-0.05 F30 (Clava la punta del bolígrafo 0.05 mm)
N0030 G1 Y25 (Punto 02)
N0040 G1 X18N0050 G3 X38 Y45 I0 J20 (Punto 03)
N0060 G1 X90 (Punto 04)
N0070 G1 Y15 (Punto 05)
N0080 G1 X75 Y0 (Punto 06)
N0090 G1 X0 (De nuevo punto 01)
N0100 G00 Z100