Guía CNC

Compensación de radio G41 y G42 explicada con dibujos

Sin compensación de radio tienes que programar el centro de la fresa, es decir, sumar o restar el radio en cada coordenada. Con G41 o G42 programas las medidas del dibujo y el control desplaza la herramienta solo. Esta guía explica cómo funciona, cómo elegir el lado y por qué falla cuando falla.

Qué hace la compensación

Una fresa de Ø10 mm que recorre la línea del dibujo deja la pieza 5 mm más chica por lado. La compensación de radio mueve la trayectoria del centro de la herramienta una distancia igual al radio, hacia un lado del camino:

Trayectoria programada (dibujo)        Centro de la fresa con G41
                                       (5 mm a la izquierda del camino)
    ┌───────────────┐                  ╭───────────────────╮
    │               │                  │  ┌─────────────┐  │
    │     PIEZA     │     ──►          │  │    PIEZA    │  │
    │               │                  │  └─────────────┘  │
    └───────────────┘                  ╰───────────────────╯
        recorrido antihorario            el filo queda justo en la línea

El radio lo toma del corrector D: con G41 D01 usa el diámetro guardado para la herramienta 1. En la máquina ese valor lo escribe el operador en la página de correctores; en el simulador sale de la tabla de Herramientas (más el desgaste ΔD de Correctores, si lo pones).

Izquierda o derecha: cómo elegir

Párate imaginariamente sobre la herramienta mirando hacia donde avanza. Si la pieza queda a tu derecha, la herramienta tiene que irse a la izquierda: G41. Si la pieza queda a tu izquierda, usa G42.

          avance ──►                         avance ──►
   ┌───────────────────────┐          ─────────────────────────
   │ G41: herramienta aquí │          ▓▓▓▓▓▓▓▓▓ PIEZA ▓▓▓▓▓▓▓▓▓
   └───────────────────────┘          ─────────────────────────
   ▓▓▓▓▓▓▓▓▓ PIEZA ▓▓▓▓▓▓▓▓▓          ┌───────────────────────┐
                                      │ G42: herramienta aquí │
                                      └───────────────────────┘

Como el sentido de giro del husillo también importa (con M03 la fresa gira en sentido horario vista desde arriba), la combinación de código y sentido de recorrido decide si fresas en concordancia o en oposición:

Regla rápida: G41 con recorrido antihorario por fuera, u horario por dentro, es concordancia. Si recuerdas eso, casi nunca te equivocas de código.

Entrar y salir del contorno

El control no puede desplazar la herramienta de golpe: necesita un movimiento de entrada en el que la activa y uno de salida en el que la cancela. Las reglas son:

1. El bloque con G41/G42 debe ser un movimiento G00 o G01 en el plano XY, de longitud mayor que el radio, que termine en el primer punto del contorno. Un arco no sirve para activar.
2. Empieza y termina fuera de la pieza, aproximando de preferencia en una recta perpendicular o a 45° del primer tramo.
3. Cancela con G40 en un movimiento en XY que te aleje de la pieza. Subir en Z con la compensación activa deja la herramienta desplazada y la siguiente herramienta arranca corrida.

G00 X-12. Y-12.           (fuera de la pieza, Z arriba)
Z2.
G01 Z-3. F200.            (baja fuera del material)
G41 D01 X10. Y10. F600.   (ENTRADA: activa y llega a la primera esquina)
Y70.
X90.
Y10.
X5.                       (pasa de largo la esquina de inicio)
G40 G01 X-12. Y-12.       (SALIDA: cancela alejándose)
G00 Z25.

Qué pasa en las esquinas

En una esquina exterior la fresa no puede seguir la arista: el control inserta un arco con el radio de la herramienta alrededor del vértice (o alarga las rectas hasta cruzarse, según el control). La pieza sale con la esquina viva. En una esquina interior pasa lo contrario: la fresa deja un radio igual al suyo aunque el dibujo pida esquina a 90°; una cajera con fresa de Ø10 tendrá esquinas de R5 por fuerza.

Esquina exterior: el centro da la vuelta        Esquina interior: queda el radio de la fresa
                                                 ┌──────────────
          ╭──────────                            │ ╭────────────
          │  ┌──────── pieza                     │ │   ( R = radio de la fresa )
   centro │  │                                   │ │
          │  │                                   pieza

Cuando el dibujo pide un radio interior menor que el radio de la herramienta, la compensación no puede cumplirlo: Fanuc y Haas dan la alarma de interferencia y el simulador avisa «El radio de la herramienta es mayor que el radio de un arco interior». La solución es usar una fresa más chica o cambiar el radio del dibujo.

Ejemplo completo: exterior con G41 y pared interior con G41

Pégalo en el simulador con el control Haas y una placa de 100 × 80 × 20 con el cero en la esquina frontal izquierda. El contorno exterior va en antihorario; la pared de la cajera, en horario; en los dos casos G41 deja la fresa del lado correcto. Las esquinas de la cajera llevan ,R6., mayor que el radio de la fresa (5 mm), así que sí se pueden compensar.

%
O00020 (G41 EXTERIOR Y G41 INTERIOR)
(MATERIAL 100 X 80 X 20 ALUMINIO)
(CERO: ESQUINA FRONTAL IZQUIERDA, Z0 ARRIBA)
(T1 FRESA PLANA D10)
G17 G21 G40 G49 G80 G90
T1 M06
G54 G00 X-12. Y-12. S3500 M03
G43 H01 Z25. M08
Z2.
G01 Z-3. F200.
(CONTORNO EXTERIOR 80 X 60 EN ANTIHORARIO)
G41 D01 X10. Y10. F600.
Y70.
X90.
Y10.
X5.
G40 G01 X-12. Y-12.
G00 Z25.
(PARED DE CAJERA 30 X 30 CON ESQUINAS R6, EN HORARIO)
G00 X50. Y40.
Z2.
G01 Z-3. F150.
G41 D01 X50. Y55. F400.
X35. ,R6.
Y25. ,R6.
X65. ,R6.
Y55. ,R6.
X50.
G40 G01 X50. Y40.
G00 Z25. M09
G53 G49 Z0. M05
M30
%

Con Ver pieza comprueba que el rectángulo exterior mide 80 × 60 (pasa el cursor sobre la pieza: el simulador muestra la coordenada) y que la cajera mide 30 × 30 entre paredes. Si quitas el G41 de la cajera, verás cómo queda 10 mm más grande.

Errores típicos y cómo los reporta el simulador

En el panel Diagnóstico, el botón Cómo corregirlo de cada uno de estos mensajes explica qué hacer y enlaza aquí.

En el torno: radio de punta y dirección de punta

En el torno se programa la punta imaginaria del inserto: el punto donde se cruzarían sus dos filos si no tuviera radio. En diámetros y caras rectas eso no importa, pero en un cono o en un chaflán la punta redondeada deja material (o se come de más). G41 (pieza a la derecha de la herramienta, normalmente mandrinado hacia el chuck) y G42 (torneado exterior hacia el chuck) corrigen ese error con dos datos del corrector:

• R: el radio de punta del inserto (0.4 o 0.8 mm son comunes).
• T: la dirección de punta, que dice dónde está la punta imaginaria respecto al centro del radio. En un torno con la torreta atrás: 3 para tornear por fuera hacia el chuck, 2 para mandrinar, 4 y 1 para cortar hacia la contrapunta, 8 y 6 para ranurar, 0 o 9 si programas el centro del radio.

En el simulador los dos están en Correctores, en la tabla de geometría del torno. Por omisión R es el del inserto (Herramental) y la punta «Auto» sale de la forma de la herramienta. Si eliges una dirección que no corresponde al inserto, el diagnóstico lo avisa y verás el chaflán fuera de medida.

T0202 (ACABADO DNMG R0.4)
G50 S2500
G96 S200 M03
G00 G42 X16. Z3.
G01 Z0. F0.1
X20. Z-2.          (chaflán: aquí se nota la compensación)
Z-15.
X30. Z-25.         (cono)
G40 G00 X100. Z100.

Con los ciclos G71/G70 puedes escribir G42 en el primer bloque del perfil (N100) y G40 en el último: el desbaste sigue el perfil sin compensar y el acabado G70 lo compensa, como en la máquina.

Cómo usarla para ajustar medidas

La gran ventaja de G41/G42 es que el operador corrige la pieza sin tocar el programa. Si el contorno exterior sale 0.10 mm grande, reduce el corrector D en 0.10 (en el simulador, ΔD = −0.10 en Correctores): la fresa se acerca 0.05 mm por lado. Esta es la forma normal de compensar el desgaste de la herramienta en producción.

En Siemens la compensación se escribe igual (G41/G42) pero el radio viene del corrector D de la herramienta activa (T1 D1), y en Heidenhain se indica en cada recta con RL o RR en lugar de un código aparte. Lo explican las guías de Siemens y Heidenhain.

Como siempre: lo que ves en el simulador es la geometría; en la máquina, prueba la primera pieza con el rápido reducido y mide antes de dar por bueno el corrector.