Cosas extrañas pero ciertas que ocurren con los CNC

El mes pasado presenté algunas características únicas de los CNC que pueden sorprenderle, ya sea de forma positiva o negativa. Me gustaría ampliar la discusión para incluir rarezas en las formas en que un CNC se comporta naturalmente, con la esperanza de ayudarle a entender algunas situaciones bastante inusuales. Al igual que con los problemas mencionados antes, descubrí la mayoría de estas condiciones mientras ayudaba a los usuarios del CNC a lo largo de los años.

Cuando el movimiento lineal (G01) es más rápido que el movimiento rápido (G00)

Si la máquina no está cortando, una buena regla general es elegir el movimiento rápido. Esto minimiza el tiempo de ejecución del programa al mover los ejes de un lugar a otro lo más rápido posible.

Hay una situación, sin embargo, en la que mover los ejes en modo de interpolación lineal (G01) utilizando un avance rápido puede acelerar el tiempo total de posicionamiento. Los CNC gestionan la aceleración y deceleración en modo rápido de forma diferente a la aceleración y deceleración en modo de interpolación lineal.

Por lo general, las máquinas tardan más en acelerar y decelerar cuando están en modo rápido. Cuando se realizan movimientos cortos, por ejemplo, de 0.5 pulgadas (unos 13 milímetros) o menos, la mayoría de las máquinas no alcanzan su velocidad rápida.

Realice esta sencilla prueba para juzgar si debe empezar a utilizar G01 para movimientos cortos de posicionamiento. Primero, cree y ejecute este programa. Asume que la máquina tiene al menos 30.0 pulgadas de recorrido en el eje X.

- O0001 (Prueba de movimiento rápido)

- G91 G00 Z-0.5

- Z0.5

- X0.5

- Z-0.5

- Z0.5

- X0.5

- (Repita los tres controles en negrita 48 veces).

- M30

Mueve el eje X cerca de su límite negativo y ejecuta (y cronometra) este programa.

Ahora modifica el primer comando de la siguiente manera para crear este nuevo programa:

- O0001 (Prueba de movimiento de interpolación lineal)

- G91 G01 Z-0.5 F50.0 (cambia G00 por G01 y añade la palabra F50.0)

- Z0.5

- X0.5

- Z-0.5

- Z0.5

- X0.5

- (Repita los tres controles en negrita 48 veces).

- M30

Ejecuta y cronometra esta nueva versión del programa. ¿Qué programa se ejecuta más rápido? Puede que le sorprendan los resultados.

Fresado de filetes internos versus radios externos

El movimiento circular, controlado por G02 y G03, se utiliza con mucha frecuencia. Aun así, el avance para el movimiento circular está muy mal entendido. Debe comprender que el avance especificado en un control de movimiento circular es el avance de la trayectoria central de la herramienta de corte.

Es posible que con el trabajo de torno nunca note un problema. Con las herramientas de corte de una sola punta utilizadas en centros de torneado, el radio de la nariz de la herramienta suele ser muy pequeño (normalmente inferior a 0.100 pulgadas). Por este motivo, la trayectoria central de la herramienta siempre está muy cerca de la superficie de trabajo que se está mecanizando. Tenga en cuenta, sin embargo, que la velocidad de mecanizado al mecanizar limaduras internas será ligeramente superior a la velocidad de mecanizado al mecanizar radios externos.

Este problema es mucho más evidente en el fresado. Las fresas utilizadas en los centros de mecanizado pueden ser bastante grandes. Ahora la distancia entre la trayectoria central de la fresa y la superficie de trabajo que se mecaniza es más considerable. Si utiliza la misma velocidad de avance para los movimientos circulares que para los lineales, es posible que observe diferencias de acabado superficial entre las superficies rectas y las circulares.

Cuanto mayor sea el tamaño de la fresa, más perceptible será la diferencia en los acabados superficiales. No resulta inusual, por ejemplo, que una fresa grande vibre al mecanizar un radio interno (filete), ya que su periferia se mueve mucho más rápido de lo que debería.

Ajuste del chaflán de rosca en controles CNC modernos

Existe una función llamada biselado de roscas, que afecta directamente cómo se mecanizan las roscas cuando se utilizan los ciclos repetitivos múltiples del G76 con los CNC de FANUC. Con controles más antiguos, la cantidad de chaflán de rosca se especifica mediante un ajuste de parámetros.

Con los controles más recientes, puede especificarse en el control G76 (de dos líneas) utilizando la palabra P de seis dígitos. Los dos segundos dígitos de la palabra P especifican la cantidad de chaflán de la rosca en incrementos de 0.1 pasos. Un valor de P001000, por ejemplo, especifica una cantidad de chaflán de 1.0 paso.

Cuando se especifica una cantidad de chaflán de rosca (por el ajuste del parámetro o con la palabra P), la herramienta de roscado perseguirá la rosca hasta dentro de la cantidad de chaflán de rosca del punto final de la rosca y entonces empezará a tirar hacia fuera (chaflán) en un ángulo de 45 grados. Esto no es necesario cuando el roscado se realiza en un rebaje.

Si la cantidad de chaflán de la rosca se ajusta excesivamente, digamos a un valor de tres cantidades de paso (P003000 o en el parámetro), y con una rosca corta y gruesa, la herramienta de roscado empezará su movimiento de chaflán antes, incluso, de empezar a perseguir la rosca. No habrá rosca cuando la herramienta de roscado esté acabada.

Este puede ser un problema difícil de diagnosticar, especialmente si no se ha especificado una cantidad de chaflán en la palabra P del control G76. Puede que no conozca el parámetro (excesivamente ajustado) que especifica el valor de biselado de la rosca. Puede que simplemente piense que la orden G76 no funciona en su máquina.

¿Por qué la herramienta ha taladrado dos agujeros en el mismo lugar?

Una vez que se controla un ciclo de mecanizado de taladros (como G81), el CNC mecanizará un taladro en cada comando hasta que el ciclo se cancele con un G80. Considere estos comandos:

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- N040 G81 X1.0 Y1.0 R0.1 Z-0.75 F3.0 (Taladrar primer agujero)

- N045 X2.0 (Taladrar segundo agujero)

- N050 X3.0 (Taladrar tercer agujero)

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- N055 X4.0 (Taladrar cuarto agujero)

- N060 G80 (Cancelar ciclo)

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Observe la línea omitida entre N050 y N055. Aunque no hay nada en este “comando”, el CNC taladrará un agujero. Estará en el mismo lugar que el tercer agujero.