CNC Path Analyzer

Compensación del radio de herramienta G41/G42: distinguir izquierda y derecha y escribir los bloques de activación y cancelación

Explica con un contorno rectangular cómo distinguir la compensación del radio de herramienta G41 (izquierda) y G42 (derecha) en un centro de mecanizado según la dirección de avance, los números D y valores de corrección, así como los sobrecortes y alarmas en los bloques de activación y cancelación.

Una función para programar directamente con las cotas del plano

Al fresar un contorno con una fresa de mango, el centro de la herramienta debe recorrer una trayectoria desplazada de la superficie mecanizada en el radio de la herramienta. Para fresar el exterior de una forma de 60 mm de ancho con una fresa de mango Ø10, el centro debe seguir una trayectoria 5 mm por fuera a cada lado, es decir, de 70 mm de ancho. Si este cálculo se integra en el programa, habrá que recalcular todas las coordenadas cada vez que cambie el diámetro de la herramienta.

La compensación del radio de herramienta permite escribir directamente en el programa las coordenadas del contorno del plano y hace que el controlador calcule en tiempo real el desplazamiento del radio. Cuando la herramienta se desgasta o se sustituye por otra de distinto diámetro, solo es necesario cambiar el valor en la pantalla de correctores.

Izquierda y derecha son relativas a la dirección de avance

G41 desplaza la herramienta para situarla a la izquierda de la dirección de avance, y G42, a la derecha. La referencia no es la máquina ni el plano, sino la dirección en la que avanza la herramienta. Imagine que conduce un automóvil: si la superficie mecanizada queda fuera de la ventanilla derecha, la herramienta está a la izquierda (G41); si queda fuera de la ventanilla izquierda, la herramienta está a la derecha (G42).

Cuando una fresa de mango que gira hacia delante (M03) recorre un contorno exterior en sentido horario, la herramienta queda a la izquierda del contorno, es decir, G41, y el corte es fresado concordante. Recorrer el mismo contorno en sentido antihorario da G42 y fresado convencional. Los centros de mecanizado CNC habituales tienen poca holgura, por lo que el fresado concordante suele usarse como opción predeterminada.

Zona de mecanizadoDirección de avanceCompensaciónModo de corte (M03)
Exterior (isla)Sentido horarioG41Fresado concordante
Exterior (isla)Sentido antihorarioG42Fresado convencional
Interior (pared de cavidad)Sentido antihorarioG41Fresado concordante
Interior (pared de cavidad)Sentido horarioG42Fresado convencional

Contorno de ejemplo

La trayectoria siguiente es un programa que recorre en sentido horario el exterior de un rectángulo desde (0,0) hasta (60,40). El plano muestra las coordenadas del contorno exactamente como están escritas en el programa; la máquina calcula la trayectoria real del centro de la herramienta, desplazada hacia fuera mediante el corrector D3, a partir del valor de corrección. Una herramienta de visualización de trayectorias no puede conocer los valores de la tabla de correctores de la máquina.

Trayectoria de contorno que fresa en concordancia el exterior de un rectángulo de 60×40 con G41 D3

O3002
T3 M6
G21 G90 G17 G40 G94
G54
S4000 M03
G00 X-20. Y-20. Z50.
Z2.
G01 Z-3. F150
G41 D3 X0. Y-10. F400
Y40.
X60.
Y0.
X-10.
G40 X-20. Y-20.
G00 Z50.
M30
Trayectoria de contorno que fresa en concordancia el exterior de un rectángulo de 60×40 con G41 D3 — XY trayectoriaXY
La línea azul clara discontinua es avance rápido G00; la naranja continua es movimiento de corte. Los arcos se muestran como curvas estáticas calculadas.

La figura anterior es el resultado de analizar este programa con CNC Path Analyzer (rápido 3 segmentos, corte lineal 7 segmentos).

El bloque de activación necesita un movimiento lineal

La compensación no entra en vigor instantáneamente al activarla: durante el movimiento del bloque que contiene G41/G42, la herramienta se desplaza en diagonal hasta la posición compensada. Este bloque se denomina bloque de activación y normalmente debe ser un movimiento lineal G00 o G01. Muchos controladores generan una alarma si la compensación comienza en un bloque de arco.

El movimiento de activación debe ser mayor que el valor de corrección. El ejemplo activa la compensación mientras recorre unos 22 mm desde (-20,-20) hasta (0,-10), para que la herramienta se estabilice en la prolongación situada debajo del punto inicial del contorno (0,0) antes de cortar el primer lado con Y40.. Activar la compensación justo sobre el contorno puede provocar un sobrecorte de la superficie mecanizada durante el desplazamiento.

El bloque de cancelación y el último lado

G40 también se escribe junto con un movimiento, para liberar la compensación mientras la herramienta abandona el contorno. El ejemplo prolonga el último lado más allá del contorno hasta X-10. y luego cancela mientras se aleja con G40 X-20. Y-20.. Cancelar justo en el punto final del contorno puede hacer que el movimiento diagonal de salida corte la esquina.

Números D y valores de corrección

D3 significa usar el valor almacenado en la línea 3 de la pantalla de correctores de herramienta. Normalmente se usa el mismo número que el de herramienta, aunque no es obligatorio. El corrector suele contener el radio de la herramienta, y los resultados de medición se introducen en la columna de desgaste para corregir el tamaño. Si el exterior resulta 0.02 mm mayor que el plano (0.01 mm por lado), ajuste el valor de desgaste del radio en -0.01.

También existe la técnica de introducir deliberadamente una corrección mayor que el radio para dejar sobrematerial de acabado. Desbaste con un valor D de 5.3 para una herramienta Ø10, cámbielo después a 5.0 y ejecute de nuevo el mismo programa para retirar los 0.3 mm de sobrematerial en una pasada de acabado.

Dónde revisar si aparece una alarma de compensación

SíntomaCausa habitual
Alarma al activar la compensaciónG41/G42 se inició en un bloque de arco, o el movimiento de activación es menor que el corrector
Sobrecorte en esquinas interioresBloques consecutivos sin movimiento durante la compensación, o radio de arco interior menor que el radio de la herramienta
Tamaño incorrecto solo en un ladoG41/G42 contrario a la dirección de avance, o número D incorrecto
Esquina dañada tras cancelarG40 justo en el punto final del contorno, sin movimiento de prolongación

Preguntas frecuentes

¿También se usan G41/G42 en programas CAM?
Si el sistema CAM ya ha calculado y generado la trayectoria del centro de la herramienta, la compensación se desactiva. Sin embargo, existe un método de salida en «modo de compensación de desgaste», con G41/G42 y valores D próximos a cero, para compensar únicamente el desgaste en la máquina.
¿Los tornos tienen la misma compensación?
Los tornos usan los mismos G41/G42 para la compensación del radio de punta, que compensa el radio de punta de la plaquita. Elimina el error dimensional causado por el radio de punta en conos y arcos, y se configura junto con un número de dirección imaginaria de la punta.

Siguientes pasos

Comprobar la trayectoria en CNC Path Analyzer