Velocidad de corte constante G96 en torneado CNC

La función G96 activa el modo de Velocidad de Corte Constante (CSS, del inglés Constant Surface Speed). Cuando se programa este código, el control numérico ajusta automáticamente las revoluciones por minuto (RPM) del cabezal (husillo) a medida que la herramienta se desplaza a lo largo del eje X (radio de la pieza).

Al variar el diámetro de contacto, el torno modifica la velocidad de giro para asegurar que la velocidad tangencial entre el filo de la herramienta y la superficie de la pieza se mantenga invariable. Esto es vital porque la velocidad de corte ($V_c$), medida en metros por minuto (m/min), es el parámetro que determina, junto con el material y la geometría de la herramienta, la eficiencia del corte y la calidad del acabado superficial.

Diferencias entre G96 y G97

Es esencial no confundir el modo G96 con el modo G97, que establece una velocidad de giro fija.

• G96 (Velocidad constante): El control calcula las RPM necesarias basándose en el diámetro actual. Si la herramienta se acerca al centro de la pieza (diámetro menor), las RPM aumentan; si se aleja (diámetro mayor), las RPM disminuyen.
• G97 (RPM constantes): El cabezal gira a una velocidad fija programada, independientemente de la posición de la herramienta. Se utiliza principalmente en operaciones donde la variación de RPM podría ser perjudicial o innecesaria, como en el roscado o taladrado.

Para implementar correctamente la función G96, el programador debe definir una velocidad de corte adecuada según el material. Según datos técnicos de fabricantes de herramientas, las velocidades de corte para carburo cementado suelen oscilar entre 60 y 100 m/min para aceros generales, aunque pueden superar los 300 m/min en aleaciones ligeras o con recubrimientos específicos.

Limitación de RPM con G50

Uno de los riesgos críticos del G96 es que, al acercarse al centro de la pieza ($X=0$), el torno intentaría alcanzar una velocidad infinita para mantener la $V_c$ constante. Para evitar esto, es obligatorio establecer una limitación de revoluciones máximas mediante el código G50 (o el parámetro equivalente según el control, como Fanuc o Siemens).

1. Programación: G50 S2000 (limita el husillo a 2000 RPM).
2. Activación: G96 S150 (activa la velocidad constante a 150 m/min).
3. Ejecución: El torno mecanizará manteniendo esos 150 m/min pero nunca superará las 2000 RPM.

Las empresas dedicadas al mecanizado en España se encuadran habitualmente bajo el CNAE 2553 ("Mecanizado de metales"). Este sector está sujeto a estrictas normativas de seguridad y calidad. La norma ISO 23125 especifica los requisitos de seguridad para tornos y centros de torneado, garantizando que el operario esté protegido frente a riesgos mecánicos derivados de altas velocidades de giro.

En cuanto a la calidad de las piezas, se suele aplicar la norma ISO 2768 para tolerancias generales. Esta norma define los límites admisibles de variación dimensional (lineales y angulares) cuando no se indican tolerancias específicas en el plano. Por ejemplo, para una dimensión de 50 mm, una tolerancia de clase "media" (m) implica una variación permitida de ±0,15 mm.

Consideraciones prácticas

• Vida de la herramienta: El uso de G96 prolonga la vida útil de las plaquitas al evitar el sobrecalentamiento en diámetros grandes y la fricción excesiva en diámetros pequeños.
• Acabado: Empresas especializadas, como Izadi Mecanizados^[1], emplean estas estrategias de programación para garantizar la repetibilidad y la precisión exigidas en sectores de alta exigencia como el aeroespacial o el de automoción.
• Mantenimiento: La correcta aplicación de estos parámetros debe ir acompañada de un mantenimiento preventivo de la máquina, verificando la precisión geométrica según la norma ISO 230-1.

• Organización Internacional de Normalización (ISO)^[2]
• Asociación Española de Normalización (UNE)^[3]
• Sandvik Coromant: Fórmulas y definiciones de mecanizado^[4]
• Portal de información sobre CNAE 2553^[5]