Traslado de origen

FUNCIONES DE TRASLADO DE ORIGEN

Las funciones que programan el traslado de origen en las máquinas de control númerico, sirven para situar el "cero

pieza", que el programador desea utilizar para realizar el programa de CNC, respecto al "cero máquina".

En Fagor 8050 existen varias funciones para este fin:

Funciones para programar traslados de origen G54, G55, G56, G57, G58, G59.

Un traslado de origen (o decalaje) consiste en activar un nuevo sistema de referencia.

Como el nuevo sistema está referenciado respecto al cero máquina (en la figura M), las funciones anteriores (G54, G55,

G56, G57, G58, G59), guardan las coordenadas X y Z del "cero pieza" (en la figura W), respecto al "cero máquina".

En la figura estas coordenadas, se corresponden con:

ZMV en el eje Z.-

La distancia en el eje X es cero, ya que W se sitúa, normalmente, en el eje de la pieza.

Los traslados de origen (G54, G55, G56, G57, G58, G59) se guardan en una tabla de registros dentro del control CNC.

Su aspecto es el siguiente:

G54 X00000.0000 Z00000.0000

G55 X00000.0000 Z00000.0000

G56 X00000.0000 Z00000.0000

G57 X00000.0000 Z00000.0000

G58 X00000.0000 Z00000.0000

G59 X00000.0000 Z00000.0000

Cada línea corresponde a un cero pieza, normalmente la columna de la X es 0. Hay que tener en cuenta que G54, G55,

G56 y G57 X y Z son las coordenadas del origen pieza respecto al cero máquina. En cambio para G58 y G59 las

coordenadas X y Z son respecto del anterior cero activo, sea este cual sea G54, G55, G56 , G57, G58, G59.

Formato de una línea ó bloque de un programa

Cada una de las líneas ó bloques que forman un programa de control númerico, cumple unas reglas como se indica a

continación por medio de un ejemplo de una línea de programa.

Ejemplo de una línea de programa de CNC:

N80 G00 X30 Z-20 F0.3 S250 T03 D03 M03

En la línea o bloque se distingue, por un lado:

el orden

la información geométrica relacionada con los movimientos de la herramienta, perfil de la pieza a

mecanizar,...

la información tecnológica relacionada con las velocidades de corte, formas de las herramientas,... Así

mismo, aparecen diferentes letras que se corresponden con funciones de programación auxiliares, que se

estudiarán más adelante.

Los bloques siguen este formato en donde se especifican tanto la información geométrica como tecnológica.

Orden Información Geométrica Información Tecnológica

N80 G00 X30 Z-20 F0.3 S250 T03 D03 M03

En la siguiente tabla, se indica que tipo de información proporcionan las diferentes funciones (N, G, X,Z, F, S,T,D,M)

que se emplean para elaborar programas de control numérico.

Orden Información Geométrica Información Tecnológica

N80 G00 X30 Z-20 F0.3 S250 T03 D03 M03

N Indica el número del b loque ( es optativo indicarlo)

G Información Geométrica Funciones preparatorias, indica el cómo se ejecuta una operación.

X,

Z Información Geométrica Coordenadas para definir las cotas según los ejes.

F Información Tecnológica Velocidad de avance de la herramienta.

S Información Tecnológica Velocidad de giro del cabezal.

T Información Tecnológica Número de identificación de la herramienta.

D Información Tecnológica Número de identificación del corrector de la herramienta.

M Información Tecnológica Funciones auxiliares del funcionamiento de la máquina.

Puntos a tener en cuenta:

El orden en el que deben escribirse las funciones de programación correspondientes a las letras N, G, X, Z, F,

S, T, D y M no se puede cambiar.

Alguna de las N G X Z F S T D M pueden no aparecer. A menudo los programadores separan entre distintas

líneas los aspectos tecnológicos de los geométricos.

Así, es lo mismo programar: N20 G00 X15 Z25 F0.25 S2000 T03 D03 M03

Que hacerlo en dos líneas: N20 F0.25 S200 T03 D03 M03; ASPECTO TECNOLOGICO N30 G00 X15 Z25; ASPECTO GEOMETRICO

Observa en el ejemplo que aunque en las líneas N20 y N30 no aparecen todas las funciones, las que están

siguen el orden N G X Z F S T D M.

En los bloques N20 y N30 terminan con un texto separado de resto del código con el signo " ; ", el punto y la

coma sirven para ir anotando explicaciones ó comentarios al programa, para facilitar su comprensión.

No pueden darse líneas vacías; el bloque mas sencillo al menos contiene el signo ";".

En una línea puede escribirse tantas funciones G y M como sean necesarias, siempre que no sean

incompatibles entre sí.

Funciones modales

En los programas de CNC, existen funciones que, una vez programadas, permanecen activas hasta que se

programa una función contraria, o el programa se termina. Estas funciones son las llamadas Funciones Modales.

Por ejemplo, en el siguiente programa de control numérico correspondiente a la animación, tenemos algunas funciones

modales, tal es el caso de las líneas N260 a N320 y de las funciones G0 y G1 que son modales y contrarias.

N010 G54

N020 G92 S2000

N030 T1 D1; Herramienta para desbaste exterior

N040 G95 G96 G90 F0.1 S160 M3

N050 G0 X52 Z0

N060 G1 X12

N070 G0 X51 Z1

N080 G81 X48 Z-48 Q50 R-48 C1 L0.2 M0.1 F0 H0

N090 G0 X49 Z1

N100 G81 X43 Z-29 Q48 R-40 C1 L0.2 M0.1 F0 H0

N110 G0 X44 Z1

N120 G81 X36 Z-29 Q43 R-29 C1 L0.2 M0.1 F0 H0 N130

G0 X37 Z1

N140 G81 X30 Z0 Q36 R-19 C1 L0.2 M0.1 F0 H0

N150 G0 X100 Z100

N160 T8 D8; Herramienta para desbaste interior

N170 G95 G96 G90 F0.05 S150 M3

N180 G0 Z1

N190 X14

N200 G81 X17 Z-25 Q15 R-25 C1 L0.2 M0.1 F0 H0

N210 G0 X16 Z1

N220 G81 X24 Z-19 Q17 R-19 C1 L0.2 M0.1 F0 H0

N230 G0 X100 Z100

N240 T9 D9; Herramienta para acabado interior

N250 G96 G95 G90 G5 F0.05 S160 M3

Al pulsar sobre el botón PLAY, se ve el mecanizado de una pieza

según el programa CNC del ejemplo. La pieza esta seccionada longitudinalmente para apreciar el mecanizado de su interior.

N260 G0 G41 Z1 En este bloque se programa la funcion G0, que es modal.

N270 X24 En este bloque se sigue ejecutando la función G0, ya que no

se ha anulado con su función contraria

N280 G1 Z-19

En esta función se programa la función G1 que es modal y

que anula a la G0 programada en el bloque N260 anterior.

N290 X17

N300 Z-25

N310 X14

Durante estas líneas de programa se sigue ejecutando la

función G1 (modal), ya que no se ha anulado con su función

contraria

N320 G0 Z5

En esta línea se anula la función G1 con su contraria que es

la G0

N330 G40 X100 Z100

N340 T3 D3; Herramienta para acabado interior

N350 G95 G96 G5 G90 F0.05 S180 M3

N360 G0 G42 X30 Z2

N370 G1 Z0

N380 X36 Z-19

N390 Z-29

N400 X43

N410 X48 Z-40

N420 Z-48

N430 X52

N440 G0 G40 X100 Z100

N450 M30

Introducción

Por medio de un pequeño ejercicio, vamos a identificar las diferencias entre los tres tipos de coordenadas empleados

para acotar las piezas.

Al corregir el ejercicio se obtiene la información necesaria para identificar los tres tipos de coordenadas.

Coordenadas cartesianas (X,Z)

Coordenadas polares (R,Q)

Coordenadas mixtas (Q,Z) ó (Q,X)

Explicación

Se ve claramente que en todas las aristas de la pieza se acota:

su distancia desde un punto (R)

y el ángulo de la arista, respecto de la horizontal (que llamaremos Q) l.

El punto desde el que se acota la distancia de las aristas y los ángulos, es el origen polar y la acotación

está en Coordenadas Polares.

Solo hay 2 puntos que se acotan con diámetros (acotación cartesiana, ø45 y ø50).

En cuanto a la acotación de ángulo y coordenada cartesiana; en ningún punto se da el ángulo del

segmento que termina en dicho punto respecto de la horizontal, ni tampoco las cotas X, Z.

Explicación

En el dibujo las acotaciones son todas de:

diámetros (X)

y longitudes ( Z), es decir, en Coordenadas Cartesianas.

No se acotan radios desde un origen polar (R), ni tampoco ángulos (Q).

En cuanto a la acotación de ángulo y coordenada cartesiana; en ningún punto se da el ángulo

del segmento que termina en dicho punto respecto de la horizontal, ni tampoco las cotas X, Z.

3.

Explicación

Las acotaciones de cada punto, se dan:

por el ángulo del segmento que une un punto respecto de la horizontal en el punto anterior,

y una de la coordenadas cartesianas ( Q X/Z).

Por ejemplo en el punto 2, la programación de ángulo y coordenada cartesiana es:

el ángulo del segmento 1-2 con la horizontal positiva en 1 es 135º

y en este caso se acota el diámetro del punto 2: Æ15. Por lo tanto la programación de cotas del punto 2 es

Q135 X15.

En cuanto a la acotación cartesiana, no se dan las cotas X, Z de los puntos.

En cuanto a la acotación polar, las cotas no están dadas en forma de ángulos y distancias desde un punto

determinado (Origen Polar).

En CNC se admite que la programación de coordenadas de un punto se realice en coordenadas absolutas con la

función G90 o incrementales con la función G91.

G90 programación en absolutas

G91 programación en incrementales

En absolutas (G90) X, Z o R, Q (polares), las cotas, se refieren al origen de coordenadas o el cero

pieza.

Cuando se trabaja en incrementales (G91) los valores de coordenadas corresponden al valor del desplazamiento entre el punto inicial y el final (la diferencia entre las coordenadas del final y del punto

inicial); por ello si las coordenadas aumentan toman signo positivo (+) y si disminuyen negativo (-).

Las funciones G90 y G91 son modales e son incompatibles (no se pueden escribir en el mismo bloque del programa) y lo más frecuente, es que en la personalización del control, G90 (programación de cotas en

absolutas), sea la función activa por defecto.

Ejemplo del uso de la función G90 y G91 para programar el punto B del plano.

El cero pieza está indicado por los ejes X+, Z+ en azul.

La programación de cotas del punto B en coordenadas absolutas (G90) es:

G90 X45 Z-50

Que son las cotas del punto B referidas al Cero Pieza

La programación de cotas del punto B en incrementales (G91) es:

G91 X20 Z-30

Para programar las coordenadas de B en incrementales, se debe considerar el punto

anterior A ya que las coordenadas incrementales son las cotas de un punto respecto del anterior.

En la figura este es el punto A; en este punto se sitúan unos ejes auxiliares Xi, Zi, respecto de los cuales se dan las coordenadas del punto B. Estas cotas se indican en el dibujo en color rojo, y como no se da su valor, se deduce que:

X (en diámetro) incremental de B = X absoluta de B - X absoluta de A = XB = 45 - 25 = 20

Z incremental de B = Z absoluta de B - Z absoluta de A ZB= (-50) - (-20) = -30

Cuando las coordenadas X incremental y Z incremental se den acotadas en el dibujo se debe plantear el uso de

coordenadas incrementales, de lo contrario es mejor usar siempre coordenadas absolu tas.

Diferencias entre G90 y G91

En esta actividad, puedes ver las diferencias entre los dos programas de la imagen, en los cuales uno de ellos está

programado usando coordenadas absolutas y el otro con coordenadas relativas.

Seleccionando los diferentes puntos (P1, P2, P3 y P4) de la imagen se puede obtener información sobre la programación

de cada uno de ellos en absolutas e incrementales.

El comentario inicial de ambos programas

"USANDO COORD... ", sirve para documentar

el programa.

Los programas siempre empiezan en

absolutas (G90) La herramienta de antemano

no sabe en qué coordenadas se encuentra por

ello es difícil moverla hasta el punto 1 usando

coordenadas incrementales.

En la programación de cotas del punto 2 (P2),

es donde se diferencia la programación del

resto de puntos.

En el caso de absolutas (G90), las

coordenadas son las que se reflejan en el

dibujo, y en el caso de incrementales, primero,

es necesario poner G91 para anular el G90 y

las coordenadas son las diferencias de P2 con

el punto anterior P1.

Para el punto 2 la coordenada X incremental

es 30 (absoluta del punto 2) menos 30 (

absoluta de punto 1) por lo tanto 0 ( en

incrementales G91 X0 Z-25 equivale a G91 Z-

25), y en cuanto a la coordenada Z incremental

del punto 2 es Z absoluta del punto 2 ( Z-25)

menos la Z absoluta del punto 1 (Z0) por lo

tanto Z-25. Idem para el resto de puntos.

Para el punto P3, sus coordenadas en incrementales son:

X absoluta de P3 - X absoluta de P2 = 90 - 30 = 60

Z absoluta de P3 - Z absoluta de P2 = (-55) - (-25) = -30

Para el punto P4, sus coordenadas en incrementales son :

X absoluta de P4 - X absoluta de P3 = 96 - 90 = 6

Z absoluta de P4 - Z absoluta de P3 = (-55 )- (-55)=0

Si en un programa sólo se usa programación en coordenadas incrementales (G91) y se comete un error en la

programación de las coordenadas de un punto, el resto de coordenadas del programa no se corresponden con

la geometría de la pieza, aunque su programación sea correcta, ya que el error se arrastra a los siguientes

puntos. Al contrario, si la programación es en absolutas (G90) y se comete un error en la programación de las

coordenadas de un punto, esto no afecta a las coordenadas X, Z de los siguientes bloques.

En conclusión el tipo de acotación del dibujo marca en cada caso el uso de G90 o G91, pero en general se usa

programación absoluta y en determinados puntos se pasa a incrementales para después volver a absolutas.

Ejercicio 1

Relaciona cada plano con su correspondiente programa y una vez corregido, puedes explorar los planos y los

programas, para obtener más información.

Para realizar el ejercicio, ten en cuenta la forma en la que se encuentra acotados los planos, y el uso de las funcio nes

G90 y G91

Algunas de las funciones que se usan en los programas siguientes se explican más adelante, por ello no te

preocupes si no se entiende todo el programa).

Programa A

N10 ; PROGRAMA A

N20 G55 ; EL CERO PIEZA EN EL PUNTO 1

N30 G95 G96 F0.05 T03 D03 M03 M08

N40 G90 G00 X0 Z3

N50 G91 G01 Z-3

N60 X10

N70 Z-10

N80 X12 Z-10

N90 Z-15

N100 X8 Z-5

N110 G90 G00 X35

N120 Z100

N130 M30

Programa B

N10 ; PROGRAMA B

N20 G55 ; EL CERO PIEZA EN EL PUNTO 1

N30 G95 G96 F0.05 T03 D03 M03 M08

N40 G90 G00 X0 Z3

N50 G01 Z0

N60 X10

N70 Z-10

N80 X22 Z-20

N90 Z-35

N100 X30 Z-40

N110 G00 X35

N120 Z100

N150 M30

Función G93: Preselección de origen polar

La función G93 permite seleccionar un punto cualquiera del plano como nuevo origen de coordenadas polares.

Su formato de programación es:

G93 I ±5.5 J ±5.5

Los parámetros I y J definen las coordenadas en los ejes X y Z respectivamente del punto en que se desea situar el

origen polar. I, J se toman respecto al cero pieza activo.

Sí a G93 no se le dan los parámetros I, J el punto donde se encuentre la herramienta pasa a ser el nuevo origen polar.

Cuando no se programa ningún origen polar, éste, por defecto, se encuentra en el cero pieza.

Nota: el formato I ±5.5 indica que el parámetro I toma valores que pueden ser negativos o positivos y con 5 enteros y 5

decimales. Por lo tanto el mayor número válido para el parámetro I es 99999.99999

Así, en el siguiente bloque de programación, tenemos:

N30 G93 I0 J-55 ; SELECCIÓN DEL ORIGEN POLAR

Se establece el origen polar con la función G93 en el punto

marcado en la imagen como "ORIGEN POLAR", facilitándose

así la programación de la pieza, ya que todas las cotas

partes del plano, parten del origen polar y no del cero pieza

(P1).

El origen polar se referencia respecto al cero pieza (véase

punto 1 con los ejes auxiliares I J), mediante las

coordenadas I, J.

En este caso, como el origen polar y cero pieza se

encuentran en el eje Z, la coordenada 'I' es 0.

En cuanto a la coordenada 'J', dada la acotación de

la pieza, se ve que el punto 1 (cero pieza), está a

una distancia según el eje Z de 55 y es negativa,

por lo tanto 'J' es -55, tal como se muestra en la

figura.

En la siguiente animación seleccionando los diferentes bloques de programación, se obtiene más información del programa CNC.