CNC Path Analyzer

Por qué X en el torno es un diámetro: programación en diámetro, movimientos incrementales U/W y plano G18

Explica por qué el valor X de un programa de torno CNC representa un diámetro y no un radio, por qué aparece como radio en el dibujo de la pantalla, y los comandos incrementales U/W y el plano ZX G18, mediante un ejemplo de achaflanado.

Planos y medidas basados en diámetros

La mayoría de las piezas fabricadas en torno son de revolución. Los planos indican diámetros como Ø30 o Ø24, y los operarios miden diámetros con micrómetros o calibres vernier. Por eso, la mayoría de los controles de torno usan de forma predeterminada la programación en diámetro, en la que el valor X se interpreta como diámetro. Escribir X30. significa que la punta de la herramienta va a un punto situado a 15 mm del centro del husillo.

Esto permite copiar directamente las cotas del plano, pero siempre se debe tener presente que la máquina se desplaza en realidad la mitad de esa distancia. Cambiar X en 1 mm mueve la herramienta solo 0.5 mm y cambia el diámetro en 1 mm.

Por qué el dibujo de la pantalla muestra radios

Cuando una trayectoria se dibuja como una sección, el eje vertical representa la distancia desde el centro del husillo, es decir, el radio. CNC Path Analyzer también divide por dos los valores del comando X en el modo torno. En el ejemplo, X30. aparece a una altura de 15 en el dibujo y X60. a una altura de 30. Es normal que los valores del programa y la escala del dibujo parezcan distintos.

G18: el plano predeterminado del torno

Una herramienta de torno se mueve a lo largo de dos ejes, Z (dirección del husillo) y X (dirección del diámetro), por lo que los arcos y las compensaciones se calculan en el plano ZX. El código que lo selecciona es G18. Los controles de torno suelen estar en G18 al encenderse, pero en máquinas multitarea con funciones de fresado un programa puede terminar con G17 o G19 todavía activo, por lo que es recomendable indicarlo al inicio.

Ejemplo y trayectoria

Programa breve de torneado que mecaniza un chaflán C2 en un diámetro exterior Ø30 y crea un escalón con movimientos incrementales U/W

O2003
T0101
G21 G90 G18 G40 G99
G97 S1500 M03
G00 X32. Z2.
G01 X26. F0.15
Z0.
X30. Z-2.
Z-25.
U4.
W-10.
G00 X60. Z50.
M30
Programa breve de torneado que mecaniza un chaflán C2 en un diámetro exterior Ø30 y crea un escalón con movimientos incrementales U/W — ZX (radio) trayectoriaZX (radio)
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 (corte lineal 6 segmentos, rápido 1 segmentos).

Cómo interpretar el ejemplo

BloqueSignificado en términos de diámetroPosición en radio (dibujo)
G00 X32. Z2.Aproximación rápida a Ø32, 2 mm delante de la caraAltura 16, Z2
G01 X26. F0.15Avanza hasta el diámetro inicial del chaflán Ø26Altura 13
Z0.Avanza hasta la cara de la piezaZ0
X30. Z-2.Diámetro +4 mm a lo largo de 2 mm → chaflán C2Altura 15, Z-2
Z-25.Torneado del diámetro exterior Ø30 a una longitud de 25 mmZ-25
U4.Aumenta el diámetro actual en 4 mm → escalón Ø34Altura 17
W-10.Avanza 10 mm más desde la Z actual → Z-35Z-35

U y W: comandos incrementales en el torno

Los centros de mecanizado activan el modo incremental con G91, pero el sistema de código G estándar de los tornos FANUC (sistema A) distingue las coordenadas absolutas de las incrementales mediante la letra de dirección. X/Z son coordenadas absolutas y U/W son incrementos en X y Z, respectivamente. Incluso pueden combinarse en un mismo bloque, como en X30. W-5..

U también es un valor de diámetro. U4. desplaza la herramienta 2 mm hacia fuera en radio y aumenta el diámetro en 4 mm. Si se olvida esto y se escribe U pensando en términos de radio, la altura del escalón acaba siendo la mitad o el doble de lo previsto.

Por qué debe cambiar la velocidad del husillo cuando cambia el diámetro

La relación entre la velocidad de corte V (m/min) y la velocidad del husillo N (rpm) es N = 1000 × V ÷ (π × D). A las mismas 1,500 rpm, la velocidad de corte es de unos 141 m/min en Ø30, pero baja a 47 m/min en Ø10. Si la velocidad del husillo permanece fija durante un trabajo en el que el diámetro disminuye continuamente, como el refrentado, la superficie se vuelve más rugosa hacia el centro.

Por eso, cuando V se especifica con G96 (control de velocidad de corte constante), el torno cambia automáticamente la velocidad del husillo para adaptarla al diámetro X actual. El hecho de que X sea un diámetro se usa directamente en este cálculo. Cortar Ø30 a V160 da unas 1,698 rpm, y en Ø10 subiría a unas 5,093 rpm; por ello, la velocidad máxima del husillo se limita con algo como G50 S2000 para proteger el plato y la pieza.

DiámetroVelocidad del husillo con V=160Con G50 S2000
Ø60Unas 849 rpm849 rpm
Ø30Unas 1,698 rpm1,698 rpm
Ø20Unas 2,546 rpmLimitada a 2,000 rpm
Ø10Unas 5,093 rpmLimitada a 2,000 rpm

Errores frecuentes en la programación en diámetro

  • Cálculo del chaflán: un chaflán C2 mide 2 mm de longitud y 2 mm en radio, por lo que supone una diferencia de 4 mm en diámetro. En el ejemplo, X26 → X30 y Z0 → Z-2 muestran exactamente esta relación.
  • Corrector de desgaste de herramienta: si el diámetro exterior resulta 0.02 mm sobredimensionado, se introduce -0.02 (un valor de diámetro) como corrector de desgaste X. Introducir -0.01 por pensar erróneamente en radio solo corrige la mitad.
  • U en los ciclos: U en el primer bloque de G71 es una profundidad de corte en radio, por lo que debe interpretarse de manera distinta al uso habitual del diámetro.
  • Diámetro de fondo de rosca: en G76, X es el diámetro de fondo (un diámetro), mientras que P es la profundidad de rosca (un radio), por lo que se mezclan las referencias.

Preguntas frecuentes

¿U y W también son incrementales en las máquinas que usan los sistemas de código G B o C?
No. En los sistemas B y C, el modo absoluto y el incremental se conmutan con G90/G91, como en un centro de mecanizado, y U y W pueden tener otros significados. Primero se debe comprobar la configuración del sistema de código G de la máquina.
¿Se pueden usar valores X negativos?
Eso significa sobrepasar el centro del husillo, por lo que rara vez se utiliza en el torneado ordinario. En el refrentado, a veces se usa X-0.5 aproximadamente para pasar ligeramente del centro y eliminar el tetón restante, pero se deben comprobar la geometría de la herramienta y el recorrido permitido de la máquina.

Siguientes pasos

Comprobar la trayectoria en CNC Path Analyzer