Compensación de Herramientas
Generalidades
Al escribir un programa de control numérico no es necesario tener en cuenta las dimensiones de las herramientas a los efectos compensarlas en cada línea de movimiento. Se puede programar según el contorno de la pieza a mecanizar de acuerdo al plano de producción y hacer que el control numérico haga los cálculos para desplazar la herramienta según sus dimensiones. De esta forma se puede programar según el contorno de la pieza y en caso de cambiar utilizar una herramienta con otro radio por ejemplo, utilizar el mismo código. La posición real de las herramientas dependerá no solo de sus dimesiones sinó de la dirección en la que se realiza el movimiento.
Compensación de dimensiones de herramientas a) Fresado (superior) b) Torneado (inferior)
Para que el control pueda realizar las correcciones es necesario especificar las dimensiones, además de especificar el tipo de herramienta que se trata.
Dimensiones para Fresado
Las dimensiones que son necesarias especificar en operaciones de fresado son el radio y el largo de la herramienta.
Dimensiones de herramienta de Fresado
Interpretación según el plano de trabajo
Según el plano de trabajo activo el radio y el largo se utilizan para corregir la posición de cada eje.
Dimensiones de herramienta según plano de trabajo
Por ejemplo si está activo el comando G17 es decir el plano de trabajo es el XY, el largo de herramienta se utiliza para corregir la posición del eje Z y el radio se utiliza para corregir la posición según los ejes X e Y.
Dimensiones para Torneado
En operaciones de torneado se especifican dos valores de largo de herramienta, normalmente el Largo 1 según el eje X y el Largo 2 según el eje Z. Estas dimensiones se toman desde el punto de referencia del porta herramienta hasta la punta de la herramienta, P (notar que el punto P se encuentra físicamente fuera del inserto), lo que se muestra en la siguiente figura.
Herramienta de Torneado
Además, para que el control pueda realizar las correcciones se especifican el radio del inserto y la orientación de la herramienta, según la numeración que se muestra en la siguiente figura.
Posiciones de herramienta de Torneado
Filos de Herramientas
Una misma herramienta puede tener más de un inserto o filo por ejemplo para mecanizar dos frentes opuestos. Para definir la posición de cada filo se utiliza la letra D.
Filos de Herramienta
En el ejemplo de la figura para programar se podrá utilizar las coordenadas del contorno de la pieza y para mecanizar el frente de la izquierda especificar el uso de la herramienta 1 con el filo 1 T1 D1 y luego para mecanizar el frente de la derecha especificar la misma herramienta pero con el filo 2 T1 D2.
Efecto en la trayectoria
La compensación de herramienta permite programar los movimientos sin saber de antemano las dimensiones exactas de la herramienta. La única salvedad a tener en cuenta es que para que la compensación tenga efecto luego de activarla, el primer movimiento debe ser de un largo de por lo menos el radio mayor de las herramientas que se utilizarán.
Existen dos posibilidades en la trayectoria que seguirá la herramienta mientras la compensación está activa, que esté a la izquierda (G41) o que está a la derecha (G42) de trayectoria programada, mirándolo en la dirección de avance.
Además, la trayectoria depende del siguiente movimiento, si el próximo movimiento hace que el punto al que se llega forme una esquina exterior, entonces el movimiento se extenderá hasta la posición del próximo movimiento teniendo en cuenta la compensación. En este caso el controlador genera un arco de círculo entre el desplazamiento actual y el siguiente. En el caso de que se forme una esquina interior el movimiento actual debe ser más corto que el que especifica el punto programado, para tener en cuenta la compensación en el próximo movimiento y no mecanizar dentro del contorno. En este caso no es necesario que el controlador genere un movimiento intermedio. La próxima figura muestra cómo se ejecuta la compensación de herramienta en los dos casos.
Efecto en la trayectoria de la compensación de herramienta
Tabla de Herramientas
La compensación de herramientas utiliza los datos guardados en la tabla de herramientas cuando los necesita. Estos datos pueden ser modificados en el momento de la ejecución del programa por ejemplo, con el comando G10 L1.
Movimientos de entrada
Cualquier movimiento que sea más largo que el radio de la herramienta servirá como movimiento de entrada. Puede ser un movimiento rápido sobre la pieza. Si se ejecutan varios movimientos rápidos luego de activar la compensación G41/G42 solo el último de éstos moverá a la posición definida teniendo en cuenta la compensación.
En la próxima figura se puede ver que el movimiento de entrada se compensa a la derecha de la trayectoria. Esto hace que que el centro de la herramienta quede a la derecha del primer punto del contorno. Si se programa el mecanizado del contorno y se utiliza como punto final este mismo punto, el contorno quedará con una prominencia debido a la compensación en el punto de entrada.
Prominencia en el punto de entrada
Cambio de la dirección de compensación
Es posible cambiar de G41 a G42 o viceversa sin un G40 intermedio.