• 3 Ejes. Son las más sencillas, constan de Eje X, para movimientos de derecha-izquierda. Eje Y, movimiento delante-detrás. Eje Z, movimiento abajo-arriba. Con una máquina de 3 ejes solo podrás montar y desmontar un cabezal de transmisión angular (si el electro mandril lo permite) de forma manual. En ese caso debes ajustar manualmente el cabezal de transmisión angular en las opciones que te dé, tanto para el ángulo que quieres hacer un corte en el eje X, en el eje Y ó con la combinación de ambos. Además deberás de inclinar el disco para el corte (normalmente a 90 º ó 45 º) con respecto al material que quieras cortar.
• 4 Ejes. Además de los tres ejes descritos constan de un cuarto eje que permite que el electro mandril tome por sí solo de forma automática del almacén de herramientas cabezales de transmisión angular pudiendo girar el cabezal y su herramienta de 0 a 360 º. Con este sistema solo deberías de ajustar la inclinación del disco (siempre que tu cabezal lo permita). Si decides trabajar con cabezales de transmisión angular debes de prestar atención a sus características, ya que tienen un tiempo de trabajo establecido y otro de enfriamiento de sus mecanismos para evitar problemas de rotura o accidente.

  Además, recuerda ver peso y volumen máximos de cabezales de transmisión angular que puede soportar tu electro mandril.

• 5 Ejes. Cuando tienes 5 ejes no te hace falta el cabezal de transmisión angular, ya que el propio electro mandril está articulado y tiene todas las opciones de poder girar en cualquier sentido y ángulo la herramienta por sí solo.

En la imagen ves la diferencia entre electro mandriles de 3 y 5 ejes. En el caso de 3 y 4 ejes el electro mandril es rígido y solo transmite movimiento de forma vertical por lo que te hace falta un cabezal de transmisión angular para poder conseguir que la herramienta se mueva horizontalmente o con cualquier ángulo. En el caso de 5 ejes el electro mandril es articulado y permite todos los movimientos posibles con una herramienta normal.

En el cabezal de transmisión angular puedes montar cualquier herramienta compatible, permiten trabajos de fresado y de corte en zonas que no sería posible sin 5 ejes. En la imagen puedes ver los cabezales de transmisión angular más comunes y una pequeña explicación de los trabajos que realizan.

Vamos a ver una foto real y una imagen de un dibujo para poder explicar mejor las cosas. En el caso de nuestra máquina el electro mandril tiene el número de referencia 100 y un almacén para 12 herramientas. Cada una de las posiciones del almacén de herramientas (tambor giratorio en este caso) está marcada con un número 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111 y 112. Esto es así para tener controladas cada una de las herramientas que pongamos en esa posición.

El almacén de herramientas está sincronizado con el electro mandril para cambiar herramientas de modo automático una vez programado. La secuencia del movimiento es que el electro mandril deja la herramienta que lleve (ej.T101) y toma la que tenga programada (ej. T102). En la siguiente imagen puedes a qué corresponde la numeración del electro mandril y la del almacén de herramientas (en la imagen hay un almacén de 6 herramientas y en la máquina que está utilizando uno de 12 herramientas). Las flechas que ves en el almacén por ejemplo T101 a T107 te indican que si el electro mandril ha tomado la herramienta T101 puedes desmontar del almacén la herramienta T107 ya que la salida de herramientas en esta máquina está enfrente. Esto te servirá de mucha ayuda para desmontar herramientas, modificar sus medidas o cambiar las cuchillas.

Para poder identificar las fresas en el almacén tienen un número de referencia 1, 2, 3… que se corresponden con T101, T102, T103 … que indica al control (cuando realices el programa) la posición exacta de la herramienta para tomarla del almacén y poder desplazarla con el electro mandril al lugar del mecanizado. La T es la abreviatura de Tool. Estas numeraciones vienen establecidas por el fabricante de la máquina y no puedes ni debes cambiarlas.

Al contrario que los taladros, el electro mandril puede girar a derechas o izquierdas, le puedes programar la velocidad de giro (de 0 a 18.000 rpm en nuestro caso) y le puedes programar también la velocidad de subida y bajada. Incluso puedes hacer un mecanizado a 12.000rpm y sin levantar la herramienta seguir a 13.000 rpm.

Normalmente serás tú quien monte en la máquina fresas y un disco para corte. Las Fresas son herramientas para mecanizar (Taladros, cajas, molduras) por arranque de viruta. Van sujetas a un cono porta herramientas (HSK, ISO 25, ISO 30 etc.), con una pinza elástica ER según diámetro del mango de la herramienta (ojo solo montar herramienta cuyo diámetro-s especifique la pinza) y una contratuerca, Dependiendo del giro de la herramienta tendremos conos de giros Der (es lo normal) o giro Izq (ejemplo: para evitar astillado combinando con giro der).

En la siguiente imagen puedes ver la secuencia de montaje de una fresa en un cono porta herramientas.

Vamos a ver sus características:

• Giro de las fresas. Con las fresas tenemos que tener especial cuidado ya que no se distinguen a simple vista como las brocas que están coloreadas según su sentido de giro. ¿Entonces como sabes de qué giro son?, pues para saber si las fresas son de giro derecha (positivo +) o izquierda (Negativo -) haces lo siguiente, coges la herramienta desde el mango (parte donde no corta la herramienta) con la punta hacia abajo y la haces girar:
  • Giro a derechas. Si la fresa corta girando en el sentido horario (mismo sentido de las agujas del reloj) diremos que corta a derechas (corte positivo +).
  • Giro a izquierdas. Si la broca corta girando en el sentido anti-horario (al revés del sentido de las agujas del reloj) diremos que corta a izquierdas (corte negativo -).
• Posibilidades de corte. Define los mecanizados que puedes hacer con la herramienta:
  • Corte simétrico. Corte en los dos laterales de herramienta. NO puede entrar “comiendo” ej. No puede mecanizar un taladro o alojamiento de pilas de fregar.
  • Corte simétrico e inferior. Corte en los dos laterales y puede entrar comiendo haciendo todos los mecanizados posibles.
  • La fresa que ves en la imagen es una porta cuchillas, están indicadas para madera maciza.
• Hélice corte positivo + ó negativo - : Define la dirección de hacia adonde va la viruta cuando es arrancada de la pieza.
  • Corte Positivo +. Es el corte más común, desplaza la viruta hacia arriba (caso de astillar astilla por arriba), OK para aspiración viruta.
  • Corte Negativo -. Desplaza viruta hacia abajo (ojo aspiración viruta), en caso de astillar astilla por debajo.

Las fresas que ves en la imagen son integrales, están indicadas para madera maciza. La de la izquierda es una del tipo rompe viruta(ó diente de cocodrilo) y la derecha es una fresa normal.

Ahora verás los diseños y los materiales de las herramientas que definen los tipos de corte y que definen la forma de la herramienta y como mecanizan el material mediante arranque de viruta:

• Corte en espiral. Es el diseño más común en herramientas de una sola pieza. La fresa del ejemplo es del tipo rompe viruta indicada para madera maciza.
• Corte alterno: Diseño óptimo para trabajos de repasado, minimiza el astillado ya que las placas están dispuestas para arrancar la viruta hacia el centro de la pieza. La fresa del ejemplo está indicada para tableros recubiertos (láminas de madera, colores o imitaciones de madera) aunque también puedes trabajar madera con ella, el problema es que cuando mecanices tableros su corte pierde calidad.
• Corte progresivo: Herramienta de corte fraccionado y progresivo, para afilar se pone recta. La fresa del ejemplo está indicada para madera maciza.
• Cuchillas Intercambiables: Corte plano o con ligera inclinación, su principal ventaja es que cambiando cuchillas tenemos inmediatamente preparada la herramienta con las mismas medidas de corte (sin tiempo de espera para afilado). Dependiendo del diseño de la herramienta tienes además la opción de trabajo por debajo de la pieza lo que puede ser útil para mecanizar los taladros por la cara mala y la moldura por la cara buena de una tapa de mesa sin darle la vuelta a la pieza.
  

• Discos. Herramientas de corte con forma de círculo. Solo tienen un sentido de giro (no los hay de giro derechas o giro izquierdas). Ten especial cuidado ya que al igual que las fresas si no giran correctamente en su sentido de giro no cortan. Dependiendo del material a cortar (madera o tableros) selecciona el tipo de diente y diseño del disco siguiendo las especificaciones del fabricante.
  

• Materiales más comunes en las placas de corte de fresas y discos: Son los materiales con los que realizamos el corte. El cuerpo de la herramienta puede de una sola pieza ó estar compuesto de un material ligero que tiene unido por soldadura o por tornillos las placas de corte. Los materiales de corte más comunes son: Aceros rápidos HSS: Los puedes emplear para madera maciza (consultar dureza madera). Widia. Más duro que el HSS, se emplea para madera maciza (consultar dureza madera).

• Polvo de diamante poli cristalino: El más duro de todos, su uso principal es para mecanizar tableros aglomerados, MDF etc. Estas herramientas las puedes utilizar también para madera maciza pero sabiendo que cuando mecanices tableros pierden calidad en su corte.

Una vez tengas configuradas las herramientas, características etc. te conviene tener una hoja donde estén reflejados todos los datos de cada almacén de herramientas y de cada herramienta para tenerlo delante cuando programes. Para que te hagas una idea de cómo hacerlo te muestro aquí la hoja de cómo se quedarían nuestras herramientas (grupo taladro y fresado).

En un lado de la hoja puedes tener la información de la disposición de caras, disposición grupo taladro (junto datos brocas), grupo fresado, desplazamientos de ejes etc. y por la otra cara de la hoja puedes tener los datos de las fresas junto con las correcciones etc.

Es recomendable que cuentes en una disposición de herramientas con un cono porta herramientas para montar fresas de tupí (recuerda ver diámetro y peso máximo que soporta tu electro mandril). Tienes que cuidar especialmente este trabajo, ya que solo tiene corte simétrico pero no inferior, así que únicamente podrás utilizar esta herramienta lateralmente y siempre empezar a trabajar fuera de tu pieza.

Recuerda que en cada máquina es diferente. En la imagen se muestra junto a la foto de un almacén de herramientas la imagen CAD con la numeración que tienes de cada una de las plazas de almacén en las que pondrás cada herramienta.

Recuerda que el número de orden 100 del electro mandril cambia por el número de orden de la herramienta que programes. Imagina que si tienes la T101 en el electro mandril y quieres tomar la T103 simplemente programas T103 y el propio sistema deja en su posición la herramienta que lleve en ese momento (ej. T101) en su sitio exacto de almacén y toma la herramienta que le programes (ej. T03).

A continuación se muestra la secuencia de cómo se monta una herramienta:

Una vez tengas las herramientas montadas en sus respectivos conos porta herramientas, configurarás el archivo de herramientas introduciendo los datos necesarios.

En la siguiente imagen puedes ver cómo medir en la fresa directamente, pero la mejor forma es medir directamente el mecanizado que realiza dicha fresa (diámetro sobre todo) y realizar los ajustes de diámetro y longitud una vez mecanizado. En la imagen de la derecha puedes ver la correspondencia con el archivo de datos de fresas.

Vamos a recordar lo que aprendiste en los taladros y lo ampliaremos con la información sobre fresados. Para que veas la apariencia del archivo, la siguiente imagen corresponde a un programa con los fresados más comunes.

Instrucciones:

• Códigos ISO, Códigos G. La mayoría de máquinas CNC funcionan mediante estos códigos. Son un estándar internacional que le indica a la máquina lo que tiene que hacer. En el caso de los códigos ISO tienen la letra G más una numeración. Combinados con coordenadas en los ejes X,Y,Z le indican al control las medidas de donde lo tiene que hacer, funciones de velocidad, rotación de herramienta, compensaciones de radios de herramienta, velocidad de entrada, de desplazamiento o herramienta-s a emplear.

• Códigos M. Los códigos M son para funciones auxiliares tales como giro de herramientas (derecha o izquierda), códigos para la realización del mantenimiento, de final de programa etc.

En la siguiente tabla puedes ver la estructura de una línea o bloque de programación ISO en su orden preciso.

El principal problema de programar en ISO en un editor libre es que no siempre el mismo código G significa lo mismo en los controles para las distintas marcas comerciales (Num, Siemens, Essa, Fanuc, Osai) de las máquinas, ya que depende de la máquina y control que utilices.

Además tienes que escribir toda la información precisa (código G, medidas de mecanizados, movimientos, subidas, bajadas, velocidades de desplazamiento, de giro, número de orden de herramienta-s, giro de herramientas y un montón de variables), esto además de muy costoso en tiempo puede inducir a múltiples errores en la programación ya que tienes que saberte todos los códigos G y lo que significan para cada una de las máquinas que utilices, que no se te olvide bajar y subir la herramienta, poner giro etc. de forma que si se te olvida algo puedes tener una avería si por ejemplo se te olvida subir una herramienta.

Muchas personas que programan con ISO, directamente se llevan una sorpresa cuando tienen ocasión de ver (no todo el mundo ha visto ese programa real) que el programa interno que realmente ejecuta el control es mucho más complicado que lo que han programado de forma manual. Dicho archivo de programa tiene además de la información introducida por la persona, todos los datos incluidos necesarios para subidas y bajadas de herramientas, posicionamientos, velocidades etc. que el propio sistema añade de forma automática y en su lugar preciso en base a rutinas y los datos del archivo de herramientas programada. Si separas la información del archivo del programa ISO real verás que en un 30 % es información que introduces tú y un 70 % es información que introduce el sistema.

Vas a ver en los fresados los códigos o instrucciones ISO más importantes. Como cada máquina tiene unos códigos ISO particulares vas a aprender solo los códigos o instrucciones más importantes que suelen ser los mismos en todos los controles.

Recuerda que si tienes que programar medidas con decimales, debes separarlos con un punto (nunca una coma). Observa que aunque tú introduzcas más decimales, el sistema lo aproxima a tres (aunque internamente tenga la medida exacta).

A continuación vas a ver la explicación de cada uno de los códigos ó instrucciones ISO. Junta a ella tendrás la imagen con las medidas para saber de dónde se obtienen los datos para realizar el programa.

Abre un programa nuevo en el XILOG y lo vas programando con los mismos datos tal cual te lo explico paso a paso para que lo comprendas mejor.

• H: Header Encabezamiento, introduces datos (campo-s, archivo herramientas *.tlg ) y medidas en bruto del trabajo a realizar DX, DY, DZ y desfase BZ de seguridad 50 ó 100 mm siempre). En la siguiente imagen puedes ver a qué datos de la pieza corresponden. Fíjate en el desfase BZ de seguridad que está debajo de la pieza.

  Lo pondrás de 50mm para hacerle creer a la máquina que tiene una pieza de (DZ+BZ=69 mm en este caso). Esto verás más adelante qué se hace así para evitar accidentes cuando mecanices en una máquina CNC.

  

  
• F: Face Cara de trabajo en la que vas a realizar el mecanizado. Ya te habrás dado cuenta que son las mismas que para los taladros pero hay más información, ¿no te has dado cuenta?, pues es el sentido de giro de una instrucción o código (G3) para que tengas claro como lo hace en cada cara.
  
• C: Corrección o compensación herramienta. Sirve para indicarle a la herramienta si debe de ir por el centro, la derecha o la izquierda de la trayectoria de herramienta programada.
  • Esta referencia la tomas teniendo en cuenta la dirección de avance de la herramienta. Imagina que quieres hacer un espejo en un tablero de DM y que quieres poner también un nombre. En este caso necesitas corregir la herramienta de las tres formas distintas. Vamos a hacerlo tal y cual indica la imagen de correcciones de herramienta:
  • Por el centro de la línea para el nombre (C=0).
  • Por la derecha de la línea para el contorno exterior (C=1).
  • Por la izquierda de la línea para el hueco del espejo (C=2).
  • GIN: Define las opciones de entrada (G) y acercamiento (Q) de la herramienta a la pieza.
    
• G: Tipo de entrada para mecanizar la pieza. 0 (Ninguna), 1(lineal) o 2 (circular).
  

Vamos a seguir con el ejercicio de ejemplo.

• Q: Tipo de acercamiento a la pieza (0 en cota, 1 en bajada). Para entenderlo mejor vuelves a fijarte en las posibilidades de corte de la herramienta (inferior y simétrico).

  Si programas 0 (en cota) la herramienta va mecanizando directamente mientras baja en vertical (con el corte inferior). El corte es brusco y no muy limpio. Si programas 1 (en bajada) la herramienta empieza el mecanizando mientras baja en diagonal (con el corte inferior pero con el simétrico también) lo que hace que el corte sea más progresivo y limpio. Se utiliza para realizar mecanizados en el interior de la pieza aunque principalmente lo usarás para realizar huecos en las piezas para la instalación de fregaderos, placas de cocina, huecos para cristales etc.

  

  Ahora es el momento en el que vas a definir la geometría de este bloque de mecanizado. Ten siempre presente introducir los datos tal cual si fueras solo a dibujar líneas, arcos y círculos en un sistema CAD. La compensación de herramienta por el centro, derecha o izquierda de esa geometría que dibujas / programas la puedes cambiar cuando quieras.

• G0: (G - Cero) Inicio de bloque de mecanizado. Posicionamiento rápido de fresa a las medidas con los datos indicados. Lo utilizas para desplazar la herramienta al punto en el que quieras comenzar el mecanizado, que baje la herramienta y empiece el mecanizado. Indicas datos de inicio de mecanizado en X, Y, Z, y la herramienta seleccionada T.
  
• G1: Movimiento en línea recta desde el punto anterior hasta las medidas con los datos indicados. Lo utilizas para desplazar la herramienta en línea recta. Indicas datos del final de la línea en X, Y, (la Z solo la tocas si quieres variar la profundidad).
  
• G2: Arco o círculo en sentido horario (misma dirección que las agujas del reloj). Desde el punto anterior al punto que indican las medidas programadas. Además del punto de destino te hace falta indicar dónde está el centro del arco ó círculo.
  • I. Cota X del centro de fresado.
  • J. Cota Y del centro de fresado.
    

  ¿Y si quieres hacer un línea en diagonal como la haces?, pues igual que horizontal o vertical, le programas G1 y le dices cual será el punto final en el eje X e Y. A la máquina le da igual el sentido de esa línea recta.

  
• G3: Arco ó círculo en sentido anti horario (dirección contraria a las agujas del reloj). Desde el punto anterior al punto que indican las medidas programadas.

  Además del punto de destino te hace falta indicar dónde está el centro del arco ó círculo.

  • I. Cota X del centro de fresado.
  • J. Cota Y del centro de fresado.
    

Ya te queda poco por ver del ejercicio tipo. Sigue prestando atención e intenta no despistarte.

• GOUT: Define la salida y subida de la herramienta. Es el código o instrucción que le comunica a la máquina el fin del bloque de mecanizado que comenzamos con GIN. Lo normal aquí es que solo programes la instrucción pero no introduzcas datos, si lo haces así la herramienta saldrá de igual forma que entró. Para recordarte las distintas opciones te las muestro en la siguiente imagen junto a la línea de programación.

  Una buena pregunta que puedes plantearte es que si con el grupo de taladro (brocas) no podemos hacer mecanizados en línea recta ni arcos etc., ¿puedes hacer taladros con el grupo de fresado?, pues la respuesta es sí. Programas la instrucción de taladro XB tal cual lo haces para realizar taladros solo que con la herramienta del electro mandril que quieras (asegúrate de que esa herramienta puede dar un taladro sin problemas (o sea que tenga corte inferior).

  
• XB. Taladro. Medidas mecanizado (X,Y,Z), T para herramienta-s, F para cara o plano de trabajo y varios.

  Entonces, si puedes dar un taladro simple ¿puedes hacer los mismos tipos de taladros más comunes que hiciste con las brocas del grupo de taladro?, pues la respuesta sigue siendo sí. Además con una sorpresa que tal vez no esperabas y es que no solo en la cara F1, sino en el resto de caras de la pieza (F2, F3, F4 y F5). Esto lo podrás hacer siempre que o bien tengas un cabezal de transmisión angular con broca en horizontal ó como es el actual caso trabajes con una máquina de 5 ejes. Podrás además de hacer taladros simples con cualquier ángulo e inclinación que quieras combinando los movimientos de los 4 ó 5 ejes. Y no solamente taladros sino también podrás hacer los mismos trabajos que en la cara F1 que te permita hacer en caso del cabezal de transmisión angular ó los 5 ejes en el resto de caras

  

  En caso de taladro de costado en caras (F2, F3, F4 y F5) ten especial cuidado cuando baje el electro mandril con la herramienta de que no colisione con la mesa de trabajo o cualquier accesorio que tengas (recuerda programar una cota de seguridad en BZ de 50, 100mm o más).
  Aunque al igual que el resto de los taladros comunes ya sabes cómo hacerlo, vamos a programar un taladro simple en el costado. Vamos a hacerlo con otra herramienta y a otra profundidad diferente.

  
• N. Desplazamiento máquina. Se suele emplear una vez terminado el trabajo para desplazar cabezales de (taladro y fresado) y retirar sin estorbos las piezas mecanizadas.

  Las medidas de adonde va el cabezal de trabajo es con respecto al origen máquina y sentido + / -de los ejes X e Y (depende de cada máquina). En esta máquina programando X-100, Y-100 nos aseguramos que no tocamos los topes de corte de corriente de cada eje y que el cabezal quede compensado en línea con la columna de sujeción de la máquina.

  En esta máquina la tienes que programar tú pero en otras máquinas el sistema introduce automáticamente esta orden como última línea de programa.

  

  Ahora vas a ver como quedaría el programa final y una imagen de la pieza:

  

Opciones de compensación de herramienta.

Por su importancia vamos a recordar la compensación de herramientas.

C: Corrección o compensación herramienta. Sirve para indicarle a la herramienta si debe de ir por el centro, la derecha o la izquierda de la trayectoria de herramienta programada. Esta referencia la tomas teniendo en cuenta la dirección de avance de la herramienta. Imagina que quieres hacer un espejo en un tablero de DM y que quieres poner también un nombre. En este caso necesitas corregir la herramienta de las tres formas distintas. Vamos a hacerlo tal y cual indica la imagen de correcciones de herramienta:

• Por el centro de la línea para el nombre (C=0).
• Por la derecha de la línea para el contorno exterior (C=1).
• Por la izquierda de la línea para el hueco del espejo (C=2).

El programa lo hemos realizado sin compensación (C=0) de herramienta para que entiendas mejor que tienes que programar la geometría de la pieza como si solo la dibujases en un archivo CAD. ¿Qué pasa si le cambias la compensación de la herramienta?, dale un vistazo a la imagen con las correcciones de herramientas y lo entenderás mejor.

Primero vas a compensar con la opción C=1 . Una vez realizado, si le das al icono "grafica programa (recuerda que si te paras en cada icono el sistema te informa de para qué sirven cada uno), puedes observar que la trayectoria va a la derecha de la línea según la dirección de avance de la herramienta. Fíjate que si la corrección es C=0 no pasa nada. Pero en cambio si la corrección es C=1 fíjate bien que la misma trayectoria que has programado está en color cian (el color depende del fabricante del software) por el lado en el que la herramienta hace la compensación.

Ahora vas a compensar con la opción C=2 . Como puedes observar la trayectoria va a la Izquierda de la línea según la dirección de avance de la herramienta. Ahora cambia la corrección, fíjate que si la corrección es C=0 no pasa nada. Pero en cambio si la corrección es C=2 fíjate bien que la misma trayectoria que has programado está en color amarillo (el color depende del fabricante del software) por el lado en el que la herramienta hace la compensación.

Si te fijas bien con el mismo giro (da igual a derechas o izquierdas) tanto las fresas como los discos pueden cortar en dos sentidos de avance:

• A la contra u oposición. La herramienta mecaniza girando y cortando contra la pieza. Esta es la forma que siempre tienes de mecanizar en el caso de maquinaria convencional donde la herramienta gira (pero no se desplaza) y es la pieza la que se desplaza.

  Si te fijas es mediante esta forma de mecanizado cuando podemos astillar ya que mecanizamos contra la veta y la viruta no tiene salida, empujando en su sentido de salida lo que puede generar astillados. En la siguiente imagen puedes ver (sin los protectores para que lo veas mejor) la forma habitual de mecanizado a la contra en una tupí. Fíjate bien en el sentido de giro de la herramienta y en la dirección de la pieza durante el mecanizado en la maquinaria convencional.

  
• A favor o en avalancha. La herramienta mecaniza en el mismo sentido de su giro, el problema es poder sujetar la pieza y que la herramienta no desplace el material de forma brusca, por eso tienes que tener cuidado ya que no podrás mecanizar de esta forma con maquinaria convencional.

  La única forma de mecanizar de esta forma es que la pieza esté sujeta mediante vacío o medios mecánicos (tornillos o prensores) ya que solamente la fuerza de una persona no podrá sujetar el mecanizado de dicha pieza contra una herramienta. En esta forma de mecanizado la viruta puede salir sin ningún problema y minimizas el astillado.

  Recuerda, esta forma de mecanizado NO DEBES de practicarla con maquinaria convencional ya que si lo haces tendrás el cien por cien de posibilidades de accidente.

  

Sin embargo con la maquinaria CNC las piezas están sujetas y puedes trabajar de las dos formas:

• A la contra u oposición. La herramienta gira y se desplaza. La pieza está sujeta y no se mueve. Fíjate que de esta forma como la viruta no tiene salida astilla.
  
• A favor o en avalancha. La herramienta gira y se desplaza. La pieza está sujeta y no se mueve. Fíjate que de esta forma mecanizas a favor de veta y como la viruta tiene salida el corte es más limpio. Siempre que puedas mecaniza así ya que el corte tiene más calidad y hay menos desgaste del filo de la herramienta.
  

Fíjate en las indicaciones del fabricante de la herramienta y asegúrate de que las fresas ó discos que utilices son las más adecuadas para los materiales que quieras mecanizar:

• Madera maciza. Los tipos de fresas más comunes para el mecanizado de la madera maciza son rompe viruta y porta cuchillas. La madera es el material más complicado ya que la presencia de las vetas vetas conlleva que puedas astillar sobre todo en la testa de la madera.

  En los mecanizados interiores como puede ser hacer un hueco para una vidriera no tendrás problemas ya que siempre hay madera y como no tienes vetas sin sujeción no astillarás. Lo único que tienes que hacer es entrar en rampa ó al igual que en el contorno exterior fuera de la línea de mecanizado y te acercas después.

  Vas a ver qué pasa en una pieza cuando mecanizamos en todo su contorno exterior para conseguir las medidas que queremos. En el mecanizado del contorno exterior puedes astillar ya que las vetas finales de la testa están sin sujeción por lo que cuando mecanices los finales saltarán astillas.

  En la siguiente imagen podrás comprobar cómo dependiendo de la forma de mecanizar tendrás más o menos posibilidades de astillar. Independientemente de que el mecanizado lo hagas con la fresa a la contra o a favor de pieza tienes que tener presente que cuando mecanices en una testa siempre astillarás, por lo que tienes que asegurarte que utilizas una estrategia de mecanizado que elimine esa astilla. Vas a ver como dependiendo de la técnica de mecanizado que uses en una esquina de una pieza de madera astillarás o no.

  Contorno exterior. Quiero que te fijes en los siguientes puntos:

  1. Es recomendable bajar la herramienta y que empiece a mecanizar fuera de la pieza para no entrar bruscamente mecanizando con el corte inferior de la fresa, una vez empieza a mecanizar la pieza lo hace con el corte simétrico lo que te proporciona un corte más progresivo y limpio.
  2. Observa lo que pasa en la esquina superior derecha, fíjate que cuando acaba de mecanizar la testa irremediablemente astilla.
  3. Fíjate ahora que eliminas el astillado porque sigues mecanizando y la fresa repasa donde lo ha dejado mal.

  Piensa ahora como lo harías si quieres realizar el mecanizado en avalancha. Pues lo primero que tienes que mecanizar son las testas y luego el resto para limpiar el astillado. Ten en cuenta que si lo haces así tendrás que programar subidas, bajadas, posicionamientos de fresas etc. lo que hará que la máquina tarde más tiempo en hacerlo que de la forma anterior. Piensa si la diferencia de la calidad en el corte te compensa emplear más tiempo y toma la decisión más conveniente teniendo en cuenta el objetivo de trabajo que tienes.

  
• Tableros. Los tipos de fresas más comunes para el mecanizado de los tableros son las herramientas de polvo de diamante de corte alterno. Los tableros están compuestos de materiales de fibras o trozos muy pequeños de madera encolados, ofrecen la misma resistencia al mecanizado en todas sus superficies por lo que se minimiza la posibilidad del astillado ya que no hay vetas como en la madera. Los tableros más comunes dentro de la carpintería y el mueble son aglomerados de virutas de madera y DM de fibras de madera. El DM tiene además la posibilidad de realizar molduras para su posterior barnizado.

Vas a hacer un programa CNC con unos mecanizados en una puerta de paso para que veas y aprendas estrategias de mecanizado.

Para poder instalar una puerta de paso en una casa tienes que hacer los mecanizados oportunos, mecanizar un lado de la puerta para poner los pernios y en el otro lado para poner un cierre empotrado y rectificar a la medida idónea la puerta. Vas a realizar un programa CNC con los mecanizados necesarios para poner el cierre empotrado. Así aprenderás al mismo tiempo unas estrategias de mecanizado muy útiles. En las siguientes imágenes puedes ver en una foto los mecanizados que tienes que hacer y en la otra imagen el dibujo CAD para tomar los datos de medidas de los mecanizados

Vas a ver paso a paso lo que tienes que hacer. Es bueno que lo vayas haciendo tú también de la misma forma con el software instalado en tu ordenador, así te quedará mucho más claro. Observa que tienes todos los datos en las líneas de programa ISO.

Vas a crear un nuevo programa siguiendo los datos que te iré dando con las medidas normalizadas de una puerta (2030 x 725 x 35mm). Recuerda que la medida que ponemos aquí es la medida real de la pieza antes de mecanizarla.

• Encabezado. Datos generales.

  000001 H DX=2030 DY=725 DZ=35 –AD C=0 T=0 R=1 *MM / "def" BZ=100; Encabezado. Medidas totales pieza y datos generales del programa. Recuerda que debes de programar un desfase o incremento de la medida de Z en 100mm como seguridad para cuando mecanicemos. Si como es el caso de este software te deja poner ese desfase en otra casilla lo pones (BZ=100) o si no puedes lo sumas a la medida de la pieza (en nuestro caso serían 135mm de dimensión en Z).

• 
  Bloque cuadradillo. Mecanizado de cuadradillo de la manivela (mediante movimiento como rosca de un tornillo).

  Ahora vas a hacer el mecanizado del cuadradillo de la manivela, el diámetro del mecanizado tiene 25mm y no tenemos ninguna fresa con diámetro 25mm pero no te preocupes vas a ver cómo podemos hacer con una fresa de por ejemplo 20mm de diámetro mecanizados de 21, 25mm ó cualquier medida de diámetro.

  Vas a realizar el mecanizado a 21mm de diámetro haciendo que la fresa mecanice la puerta como si fuera la espiral de la rosca de un tornillo (si lo haces entrando de golpe como si fuera un taladro normal astillarías mucho por debajo). En la siguiente imagen puedes ver que tenemos dibujados y posicionados en CAD la puerta y los mecanizados que tienes que hacer. Las medidas indican la posición exacta de los datos de entrada de herramienta y centro del movimiento circular. Recuerda que estos datos se toman siempre desde el origen cero de los ejes X, Y de la cara de la pieza a mecanizar.

  000002; ---BLOQUE CUADRADILLO - INICIO BLOQUE MECANIZADO DIÁMETRO 21mm ---------

  000003 F =1; Cara de mecanizado

  000004 C =1; Corrección herramienta

  000005 GIN; INICIO - Mecanizado cuadradillo como espiral rosca tornillo.

  000006 G0 X=1060.5 Y=47 Z=20 T=101; Posicionamiento fresa. OJO Z 20 en positivo para que entre girando desde arriba haciendo movimiento como espiral tornillo antes de llegar a la puerta.

  000007 G2 X=1060.5 Y=47 Z=-10 I=1050 J=47; Giro completo en sentido horario pero con Z en negativo

  000008 G2 X=1060.5 Y=47 Z=-20 I=1050 J=47; Giro completo en sentido horario pero con Z en negativo

  000009 G2 X=1060.5 Y=47 Z=-30 I=1050 J=47; Giro completo en sentido horario pero con Z en negativo

  000010 G2 X=1060.5 Y=47 Z=-40 I=1050 J=47; Giro completo en sentido horario pero con Z en negativo - OJO, la fresa sale 5mm por debajo de la puerta

  000011 GOUT; Salida de herramienta

  Comentarios.

  Línea 000006, la herramienta se posiciona 20mm por encima de la pieza para empezar a realizar el movimiento de espiral y mecanizar suave y progresivamente en la pieza.

  Líneas 000007, 8, 9 y 10 la herramienta va girando y bajando (Z-10, Z-20, Z-30 y Z-40) hasta perforar totalmente la pieza. Ten en cuenta que cuando la fresa salga por debajo lo más normal es que astille.

• Bloque arco de conexión.

  Recuerda que dejamos el mecanizado astillado en el bloque anterior, lo que vas a hacer ahora es volver a entrar con la herramienta y describir (con la herramienta abajo) un arco que conecte los 21mm que hemos realizado anteriormente con los 25mm de diámetro que quieres mecanizar. Observa que tenemos el círculo que hemos mecanizado anteriormente y el arco que va a conectar los dos diámetros, obviamente las medidas del centro corresponden al arco.

  

  000012;-- INICIO BLOQUE MECANIZADO ARCO CONEXIÓN Diámetro 21 con Diámetro 25mm ----

  000013 F =1; Cara de mecanizado

  000014 C =1; Corrección herramienta

  000015 GIN; Entrada para arco que conecta diámetro 21 con diámetro 25mm

  000016 G0 X=1060.5 Y=47 Z=-40 T=101; Posicionamiento fresa

  000017 G2 X=1037.5 Y=47 Z=-40 I=1049 J=48; Una vez ha perforado totalmente la puerta describe arco para llegar a diámetro 25mm

  000018 GOUT; Salida de herramienta

  Comentarios.

  Línea 000016, la herramienta entra sin problemas de astillado ya que el diámetro está mecanizado.

  Línea 000017, una vez abajo describimos un arco que conecta el diámetro de 21mm realizado con el diámetro de 25mm que vamos a realizar para limpiar los posibles astillados.

  
• Bloque mecanizado diámetro 25mm.

  Ahora vas a limpiar con este mecanizado el posible astillado de cuando perforaste la pieza totalmente.

  

  000019; -------- INICIO BLOQUE MECANIZADO DIÁMETRO 25mm -------------------------------

  000020 F =1; Cara de mecanizado

  000021 C =1; Corrección herramienta

  000022 GIN; Entrada para diámetro 25mm

  000023 G0 X=1037.5 Y=47 Z=-40 T=101; Posicionamiento fresa

  000024 G2 X=1037.5 Y=47 Z=-40 I=1050 J=47; Repaso astillado a diámetro 25mm

  000025 GOUT; Salida de herramienta

  Comentarios.

  Línea 000024, la herramienta una vez abajo describe una trayectoria circular completa que limpia el astillado.

  

• Bloque mecanizado del alojamiento del cierre.

  Ahora tienes que hacer el mecanizado para alojar el mecanismo empotrado del cierre. Posicionas la herramienta y entras a mecanizar, al igual que antes has programado la herramienta para que haga el movimiento como la rosca de un tornillo para suavizar y hacer más progresivo el mecanizado ahora vas a realizar un mecanizado lateral haciendo zigzag, este movimiento tiene la ventaja de que la herramienta trabaja con el corte simétrico e inferior por lo que es más limpio y progresivo. Aquí no vamos a emplear corrección en la herramienta ya que el diámetro de la fresa nos viene bien para el alojamiento del cierre que hemos elegido.

  En la siguiente imagen puedes ver los datos y como tienes que realizar el movimiento. Observa el origen cero, cero de la pieza y la dirección de los movimientos G2 y G3 en esa cara de la pieza.

  

  000026; ---BLOQUE CAJA MECANISMO CIERRE EMPOTRADO - INICIO BLOQUE MECANIZADO EN ZIG-ZAG -------------------------------

  000027 F =4; Cara de mecanizado

  000028 C =0; Corrección herramienta. Sin corrección ya que la fresa de 20mm nos viene bien con las medidas del cierre.

  <000029 GIN; Entrada

  000030 G0 X=975.5 Y=17.5 Z=10 T=101; Posicionamiento fresa fuera de pieza para entrar a mecanizar de forma progresiva

  000031 G1 X=1055.5 Y=17.5 Z=-5; Mecanizado en Zigzag

  000032G1 X=975.5 Y=17.5 Z=-20; Mecanizado en Zigzag

  000033 G1 X=1055.5 Y=17.5 Z=-35; Mecanizado en Zigzag

  000034 G1 X=975.5 Y=17.5 Z=-50; Mecanizado en Zigzag

  000035 G1 X=1055.5 Y=17.5 Z=-65; Mecanizado en Zigzag

  000036 G1 X=975.5 Y=17.5 Z=-70; Mecanizado en Zigzag

  000037 G1 X=1055.5 Y=17.5 Z=-70; Mecanizado en Zigzag

  000038 GOUT; Salida de herramienta

  Comentarios.

  Línea 000030, la herramienta se acerca a 10mm de la pieza.

  Líneas 000031 hasta la 000036, la herramienta mecaniza en zigzag.

  Línea 000037, la herramienta mecaniza en línea recta para cuadrar la caja realizada.

  
• Bloque mecanizado chapa embellecedor cierre.

  Ahora tienes que mecanizar la chapa del embellecedor.

  

  000039; -----BLOQUE CHAPA EMBELLECEDOR CIERRE EMPOTRADO - INICIO BLOQUE MECANIZADO -----

  000040 F =4; Cara de mecanizado

  000041 C =1; Corrección herramienta.

  000042 GIN; Entrada

  000043 G0 X=999.319 Y=26.925 Z=-3.6 T=101; Posicionamiento fresa fuera de trayectoria mecanizado para entrar a mecanizar de forma progresiva

  000044 G1 X=1015.5 Y=30 Z=-3.6; Línea de entrada y acercamiento

  000045 G1 X=1085 Y=30 Z=-3.6; Línea de entrada y acercamiento

  000046 G2 X=1085 Y=5 Z=-3.6 I=1085 J=17.5; Giro horario

  000047 G1 X=946 Y=5 Z=-3.6; Línea hasta giro horario

  000048 G2 X=946 Y=30 Z=-3.6 I=946 J=17.5; Giro horario

  000049 G1 X=1025 Y=30 Z=-3.6; Línea hasta entrada, pasamos de 1015mm a 1025mm para limpiar OK mecanizado.

  000050 GOUT; Salida de herramienta

  Comentarios.

  Línea 000043 y 44, la herramienta se posiciona y entra fuera de la línea de mecanizado final para entrar más limpiamente.

  Línea 000049 la herramienta pasa 10mm más de donde empezamos para limpiar mecanizado totalmente.

  

• Bloque mecanizado repaso puerta.

  Algunas veces suele pasar que las puertas no tienen exactamente las medidas que tienen que tener, por ello tendrás que repasar todas las puertas para asegurarte que todas tienen las mismas medidas para que los mecanizados en todas las piezas se puedan montar de un modo correcto.

  Aprovechando esta circunstancia vas a ver como posicionar y entrar fuera de la pieza programando con datos negativos por separado o conjuntamente los ejes X, Y. En el mecanizado que vas a ver ahora nos interesa posicionarnos y entrar fuera de la puerta ya que las fresas que se utilizan para realizar este mecanizado tienen un ligero corte inclinado y redondeado para facilitar la apertura de la puerta por lo que no tienen corte inferior y solo mecanizan con corte simétrico.

  

  000051; ------BLOQUE REPASO PUERTA - INICIO BLOQUE MECANIZADO ----------------------

  000052; Vamos a programar la X en negativo para entrar fuera de la puerta para repasar

  000053 F =1; Cara de mecanizado

  000054 C =1; Corrección herramienta.

  000055 GIN; Entrada

  000056 G0 X=-30 Y=1 Z=-3.6 T=103; Posicionamiento fresa fuera de trayectoria mecanizado para entrar a mecanizar de forma progresiva

  000057 G1 X=2050 Y=1 Z=-3.6

  000058 GOUT; Salida de herramienta

  Comentarios.

  Línea 000056, la herramienta se posiciona y entra fuera de la pieza en negativo X-30, en estos casos tienes que ver las guías por las que se desliza cada eje que distancia te permiten desplazarte en negativo.

  
• Bloque fin de programa.

  Una vez terminados los mecanizados nos interesa que la máquina se desplace a otro sitio y nos deje libre la zona-s donde está la pieza que acabas de mecanizar para poder retirar dicha pieza de la máquina.

  000059; --------------------------BLOQUE FIN PROGRAMA -------------------------------

  000060 N X=-100 Y=-100; Fin programa. Desplazamiento cabezales trabajo para quitar pieza ya mecanizada.

  Comentarios.

  Línea 000060, en este caso con estos datos la máquina se desplaza a la esquina superior derecha. Tienes que tener cuidado ya que cada máquina puede tener distintas referencias para hacer este movimiento. En el caso de esta máquina las distancias están programadas en base al origen de la máquina (no del origen pieza).

Uno de los principales problemas que puedes tener en esta máquina es la sujeción de las piezas, los sistemas de sujeción dependen de la pieza y de la cantidad de material que quieras mecanizar. Las opciones más comunes que tienes son:

• Sistemas de vacío. Tienen distintos soportes, ya sea por ventosas, mesa fresada ó plantillas de vacío realizadas a medida de aquello que quieras mecanizar. Están indicadas para piezas planas (principalmente tableros), su principal ventaja es que no tienes ningún obstáculo y puedes mecanizar la pieza en su cara (F1) y el resto de cantos (F2, F3, F4 y F5). El inconveniente es que en el caso de mecanizar mucho material puede no ser suficiente ya que la herramienta podría desplazar la pieza si no está sujeta lo suficientemente fuerte. En algunas máquinas puedes regular la fuerza del vacío mediante vacuómetro digital.
  
• Sistemas mecánicos. Son mecanismos que permiten prensar la pieza como lo hace un gato convencional, lo que permite sujetar más fuertemente la pieza a la bancada de trabajo. Están indicados para cuando quieras mecanizar con mucho arranque de viruta (principalmente con madera maciza). El inconveniente es que no te permiten trabajar de forma libre ya que la propia sujeción es un obstáculo que hay que evitar en las caras de mecanizado donde esté posicionado. En este caso lo que tienes que hacer es realizar en primer lugar son los mecanizados en las caras que estén libres y para evitar que se mueva la pieza poner más sistemas mecánicos en las caras mecanizadas, activarlos y una vez esté sujeta la pieza por los nuevos sistemas mecánicos instalados quitar los originales.
  

En lo que respecta a los movimientos en el frente de la máquina que te pueden alcanzar mientras se mueve en el mecanizado existen varios sistemas para proteger a las personas que estén trabajando:

• Alfombras / tapetes de seguridad. Desconectan y paran la máquina cuando una persona pisa sobre la alfombra que delimita la zona en la que la máquina está mecanizando por lo que no impactan directamente sobre la persona. Si por ejemplo la zona está delimitada por tres alfombras y programas una zona puedes pisar en las otras dos sin problema.
  
• Acolchado de cabezal. Este sistema lo que hace es acolchar el cabezal de trabajo para que si golpea a una persona la máquina pare inmediatamente mediante el sistema de seguridad que tenga ese acolchado. En este caso la máquina tiene que tocar a la persona que está trabajando, el impacto dependerá de la velocidad que lleve el cabezal en el eje X.
  

Ha llegado el momento, ahora tienes que ir a la máquina y ver que de verdad lo que programas lo realiza la máquina sin ningún problema, para ello vamos a establecer unos procedimientos de seguridad para evitar accidentes y averías en la máquina.

Pero antes lo primero que tienes que hacer es conectar la máquina para que puedas trabajar, para ello tienes que:

• Conectar corriente eléctrica.
• Conectar sistema-s neumático.
• Hacer cero u origen maquina.
• Conectar bomba vacio para los sistemas de sujeción por vacío.
• Conectar grupo de refrigerante para enfriar electro mandril (si tiene la máquina).
• Es bueno que tengas un programa de calentamiento de máquina con la velocidad de los ejes en un cincuenta por ciento para iniciar la sesión de trabajo de la máquina. Con dicho programa mueves los ejes de la máquina y sus herramientas para que la máquina entre en calor de forma paulatina y evites en lo posible las averías.

Una vez tienes la máquina lista puedes introducir programas para su mecanizado. El principal problema es que alguna herramienta choque con los sistemas de sujeción de la máquina o contra la pieza por no haber realizado bien la programación. Para evitar estos y otros problemas vamos a seguir un protocolo de seguridad:

1. Revisar en programa ISO si hay Z de mecanizado (Taladro, Fresa, Disco) que ponga en peligro los sistemas de sujeción. Para evitar que una herramienta pueda tocar poner más medida de la real en la dimensiones de la pieza en el eje Z (por ejemplo 50 mm) con esto conseguirás que la máquina vaya 50 mm por encima de la pieza real.
2. Una vez enviado el programa en automático comprobar que las medidas de piezas son correctas, sobre todo para evitar colisiones con sistemas de sujeción, partir taladros de costados cuando bajen y 5 º eje. Revisar que las herramientas corresponden a la cara a mecanizar.
3. Revisión por parte de la persona encargada de la máquina antes de pulsar el interruptor de inicio de trabajo.
4. Con la velocidad de desplazamiento de ejes y revoluciones por minuto del electro mandril al 50 % (con dedo en paro de emergencia por si acaso) hacer una primera comprobación de seguridad (ver herramientas y cambio herramientas etc.).
5. Cambiando grueso de la pieza en Z hacer que la máquina mecanice 1mm en los recorridos que puedan tocar sistemas de sujeción (taladros, fresados y corte disco pasantes).
6. Colocar sistemas de sujeción para que no toquen herramientas pasantes de corte.
7. Con ejes y revoluciones por minuto al 100% mecanizar pieza.