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Cómo fijar el cero pieza en una CNC sin palpador: X, Y y Z a mano

Juego de galgas de espesores con espesor nominal conocido para ajustar el eje Z a mano

Galgas de espesores con espesor nominal conocido. Foto: Glenn McKechnie, Wikimedia Commons, CC BY-SA 2.0 (recortada y reducida).

Un palpador facilita la preparación, pero el cero pieza también se puede determinar sin él. Necesita una referencia conocida, un accesorio adecuado y tener claro qué coordenada está fijando.

El mayor problema no suele ser el contacto en sí. Es la distancia no considerada entre el eje de la herramienta y el borde o confundir el cero pieza con la longitud de la herramienta.

Resumen rápido

  • Tres valores distintos: cero máquina, cero pieza (G54, G55…) y corrector de longitud. No son intercambiables.
  • X e Y: buscador de bordes mecánico de diámetro conocido. Al encontrar el borde, el eje del husillo está desplazado su radio.
  • Z: contacto sobre papel, galga o bloque patrón. La punta queda por encima de la superficie en el espesor de la galga.
  • CNC para madera: decida si Z = 0 está arriba o abajo y revise topes, ventosas y tablero de sacrificio.
  • Autodesk Fusion: el origen del Setup debe coincidir con el punto fijado en la máquina y el postprocesador debe transmitirlo correctamente.

En este artículo

  1. Tres valores que hay que distinguir
  2. X e Y: el buscador de bordes
  3. Z: papel, galga o bloque patrón
  4. ¿Dónde se guarda el valor?
  5. CNC para madera: arriba, abajo o topes
  6. Cómo configurarlo en Autodesk Fusion
  7. Verificar antes del primer corte
  8. ¿Setup o postprocesador?
  9. Preguntas frecuentes

Tres valores que hay que distinguir

El cero máquina es la referencia del sistema de coordenadas de la máquina. La referenciación de los ejes establece la relación entre la posición de la máquina y esta referencia; por sí sola no determina dónde está la pieza.

El cero pieza es el origen del programa respecto a la pieza. En controles programados en ISO se usa a menudo un sistema de trabajo como G54 o G55. El decalaje permite usar coordenadas de pieza independientemente de su posición en la mesa.

El corrector de longitud describe la longitud de la herramienta respecto a la referencia utilizada. Dos herramientas con el mismo origen de programa pueden tener correctores distintos. Por eso el cero pieza y la tabla de herramientas no deben confundirse. Más sobre correctores en Compensación de herramienta en Autodesk Fusion.

Elija primero el origen. Defina una esquina o centro concreto de la pieza, la dirección de los ejes y la superficie de referencia para Z. El mismo punto debe coincidir con el setup del programa en CAM.

El artículo explica el principio para el fresado en 3 ejes. La introducción de valores, la activación de correctores y el modo de preparación dependen del manual de su máquina.

X e Y: encuentre el borde y tenga en cuenta el radio

Para determinar X e Y a mano es adecuado un buscador de bordes mecánico. Su punta de contacto tiene un diámetro conocido y señala la posición del borde al tocarlo. Sin embargo, en el momento de encontrarlo el eje del husillo no está sobre el borde: está desplazado el radio de la punta.

Buscador mecánico de bordes y centros con extremo cilíndrico y cónico
Buscador mecánico de bordes y centros. Foto: Glenn McKechnie, Wikimedia Commons, CC BY-SA 2.0.

Procedimiento práctico

  1. Limpie el borde de referencia y sujete la pieza. Elija una cara que corresponda al origen del programa y no esté redondeada, astillada o con rebabas.
  2. Monte el buscador y ajuste las revoluciones según el fabricante. Un buscador mecánico giratorio no está pensado para velocidades de mecanizado normales; los fabricantes suelen indicar unas 400–600 rpm. Si el husillo no admite ese régimen (típico de los electromandrinos de alta velocidad en máquinas de madera), use otro accesorio.
  3. Aproxímese al borde en modo de preparación y con pasos finos. Capture el momento del hallazgo según las instrucciones. Repita la medición para comprobar la repetibilidad.
  4. Guarde el decalaje teniendo en cuenta el radio. Repita para el segundo eje. Aléjese de la pieza antes de pasar a otro lado.
Ilustración de la búsqueda del borde de una pieza con un buscador mecánico
Principio de búsqueda del borde con un buscador mecánico. Ilustración técnica: Robert Hewitt, Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0 (reducida).
Ejemplo de contacto desde fuera: la punta mide Ø 10 mm, es decir, 5 mm de radio. Al tocar el borde izquierdo, si +X apunta hacia el interior de la pieza, el eje del buscador está en X = -5 mm. Al tocar el borde opuesto de una pieza de 300 mm de ancho, en X = 305 mm. Son coordenadas geométricas, no valores universales para copiar en la tabla de decalajes.

Sin buscador, se puede localizar un borde de forma orientativa con la herramienta parada y una galga, considerando el radio de la parte de contacto real y el espesor de la galga. Los filos, el descentramiento y un borde irregular empeoran la repetibilidad; para trabajos precisos use un accesorio de medición adecuado.

Z: papel, galga o bloque patrón

La altura se puede determinar acercando a mano la punta de la herramienta a la superficie de referencia sobre un material de espesor conocido. El método del papel aparece también en el manual de Haas para el ajuste manual de herramientas. Es accesible, pero el resultado depende del espesor del papel y del tacto.

Contacto en la cara superior

Limpie la superficie y la galga. Con el husillo parado, sitúe la herramienta sobre el punto de medición y reduzca el incremento manual. Deje la galga bajo la herramienta y baje Z con cuidado hasta notar una resistencia ligera y repetible al deslizarla. No presione la herramienta contra el material y nunca sostenga la galga junto a un filo girando.

Al tocar sobre una galga, la punta no está en la superficie, sino por encima en el espesor de la galga. Compense esta diferencia con la función de ajuste del origen o de la herramienta, según el procedimiento del control. Tras guardar, retire la herramienta y verifique el resultado.

Ejemplo: si la superficie de la pieza es Z = 0 y la galga mide 0,10 mm, la punta en contacto corresponde a Z = +0,10 mm. Con un bloque patrón de 10 mm, a Z = +10 mm. Válido para una orientación en la que +Z apunta hacia fuera de la cara mecanizada.

¿Dónde se guarda el valor?

Si las longitudes de herramienta ya están medidas correctamente y sus correctores activos, este procedimiento determina la posición de la superficie de referencia en el sistema de trabajo. Si está midiendo la longitud de la herramienta, modifica el dato correspondiente de la tabla de herramientas. LinuxCNC, por ejemplo, permite introducir la medida de la galga directamente en la tabla al tocar.

Tras cambiar una herramienta sujetada a mano, hay que considerar la nueva longitud. Mídala en la tabla o use el procedimiento aprobado para volver a fijar Z.

Aplicar la misma corrección a la longitud de herramienta y al decalaje de origen puede producir una profundidad de corte incorrecta. Ajuste el valor que exige el procedimiento de preparación de su máquina.

CNC para madera: ¿cero arriba, abajo o desde topes?

En piezas de tablero y madera maciza conviene decidir si Z = 0 es la cara superior o la inferior de la pieza. La elección debe corresponder al programa, al espesor real y al tipo de sujeción. También hay que distinguir la cara inferior de la pieza de la mesa: entre ambas puede haber ventosas, consolas o un utillaje.

Referencia ZTablero de 18 mm, +Z hacia arriba
Cara superior de la piezaCara superior: Z = 0
Cara inferior: Z = -18 mm
Una cajera de 5 mm tiene el fondo en Z = -5 mm
Cara inferior de la piezaCara inferior: Z = 0
Cara superior: Z = +18 mm
Una cajera de 5 mm tiene el fondo en Z = +13 mm

Estas cifras describen la geometría de la misma cajera con dos orígenes distintos. No significan que puedan copiarse directamente en cualquier formato de madera: un control concreto puede expresar la profundidad de otro modo. Más sobre las particularidades del sector en Autodesk Fusion en la industria maderera.

Colocación repetida contra topes

Si la máquina o el utillaje ofrecen posiciones de topes verificadas, X e Y pueden derivarse de ellas sin buscar bordes en cada carga. Deben coincidir el área de trabajo activa, el tope utilizado y la orientación de la pieza. Las virutas entre pieza y tope o un mal apoyo desplazan la pieza aunque los valores guardados no cambien.

En una mesa de consolas, incluya en la comprobación la altura de soportes y ventosas. En una mesa de nesting, revise la superficie del tablero de sacrificio. Tras cambiar el utillaje o planear el tablero, vuelva a verificar la referencia de altura. Introducir el espesor del material no sustituye la comprobación de la posición real de la pieza.

Cómo configurarlo en Autodesk Fusion

En Manufacture > Setup defina la orientación de los ejes de trabajo y el Origin. Stock box point elige un punto de la caja envolvente del bruto; Model box point, de la del modelo. Con Selected point se puede elegir un punto de referencia concreto. Z debe apuntar hacia fuera de la cara mecanizada.

Si fija el cero a mano en una esquina del bruto, elija en Fusion la esquina correspondiente del bruto. Si el modelo tiene sobreespesor, su esquina puede estar en otro lugar. Si fija el cero en el tablero en bruto pero el CAM calcula desde la pieza acabada, la diferencia se trasladará al mecanizado.

El postprocesador debe conservar la referencia prevista. El programa generado debe usar el sistema de trabajo o la definición de origen de la máquina. Un setup correcto en Fusion es una parte; la interpretación correcta en la CNC es la otra. Cómo lo resuelve el postprocesador se explica en Qué es un postprocesador en CAM.

Revisar la salida del postprocesador →

Verificar antes del primer corte

Antes de mecanizar, compruebe la posición del programa respecto a la pieza real y la sujeción. Use el modo de verificación de la máquina, bloque a bloque y una limitación de velocidad adecuada. No confíe solo en reducir el avance: el rápido puede tener un ajuste independiente.

Cinco puntos de control

  1. El origen activo en la máquina coincide con el programa y el setup CAM.
  2. Las direcciones X, Y y Z coinciden con la orientación de la pieza.
  3. El radio del buscador y el espesor de la galga están considerados.
  4. En el husillo está la herramienta correcta y el control usa su longitud correcta.
  5. Las alturas de seguridad tienen en cuenta el obstáculo más alto, incluida la sujeción.

Al desplazarse entre bordes medidos, suba primero la herramienta a una altura segura.

No verifique el origen con un movimiento ciego a X0 Y0 Z0. Esa posición puede estar sobre la superficie del material o en un punto de colisión. Una prueba en vacío sobre el material verifica sobre todo la posición de la trayectoria en X e Y; la profundidad de corte correcta debe confirmarse por separado.

En el taller ayuda también una hoja de preparación clara con el origen y las herramientas marcados, por ejemplo la de Setup Sheet Studio para Autodesk Fusion.

¿Problema en el setup o en el postprocesador?

Si todo el programa muestra el mismo desplazamiento, revise primero el origen de trabajo, los correctores activos y la sujeción. Si el problema surge tras un cambio de herramienta, revise la longitud y su uso en el programa. El error también puede estar en la salida del postprocesador, pero sin revisar estos datos no se puede determinar la causa con fiabilidad.

Preguntas frecuentes sobre el cero pieza

¿Cómo se fija el cero pieza en una CNC sin palpador?

X e Y se determinan con un buscador de bordes mecánico de diámetro conocido, teniendo en cuenta su radio al guardar el decalaje. Z se determina acercando la herramienta a la superficie de referencia sobre papel, una galga o un bloque patrón y teniendo en cuenta su espesor. El punto elegido debe coincidir con el origen definido en CAM.

¿Qué diferencia hay entre el cero máquina y el cero pieza?

El cero máquina es la referencia del sistema de coordenadas de la máquina que el control conoce tras la referenciación. El cero pieza es el origen del programa respecto a la pieza; en controles ISO suele guardarse en un sistema de trabajo como G54 o G55. La referenciación por sí sola no indica dónde está la pieza.

¿Por qué hay que tener en cuenta el radio del buscador de bordes?

Cuando se encuentra el borde, el eje del husillo no está sobre el borde, sino desplazado el radio de la punta de contacto. Con un buscador de 10 mm tocando el borde izquierdo desde fuera, el eje está en X = -5 mm si +X apunta hacia el interior de la pieza.

¿Qué espesor de papel o galga debo considerar?

Siempre el que realmente utiliza. Al tocar sobre una galga, la punta queda por encima de la superficie en su espesor, por ejemplo Z = +0,10 mm con una galga de 0,10 mm o Z = +10 mm con un bloque patrón de 10 mm. El papel tiene un espesor incierto y depende del tacto, por lo que es un método más bien orientativo.

¿El ajuste manual de Z va al decalaje de origen o a la longitud de herramienta?

Depende del procedimiento. Si las longitudes ya están medidas y los correctores activos, está situando la superficie de referencia en el sistema de trabajo. Si está midiendo la longitud de la herramienta, modifica la tabla de herramientas. Nunca escriba el mismo error en ambos.

¿Z = 0 debe estar en la cara superior o inferior del tablero?

Ambas opciones son válidas si coinciden con el programa. En nesting y piezas de tablero se usa a menudo la cara inferior o el tablero de sacrificio; en cajeras y planeado, la cara superior. Lo decisivo es que máquina, CAM y salida del postprocesador usen la misma referencia.

¿Cómo ajusto el origen en Autodesk Fusion para que coincida con la máquina?

En Manufacture > Setup defina la orientación de los ejes y el Origin. Si toca en una esquina del bruto, elija Stock box point y la esquina correspondiente del bruto, no la del modelo. El eje Z debe apuntar hacia fuera de la cara mecanizada.

¿Cómo sé si el problema está en el setup o en el postprocesador?

Si todo el programa está desplazado lo mismo, revise primero el origen de trabajo, los correctores activos y la sujeción. Si el error aparece tras un cambio de herramienta, revise la longitud. Solo después tiene sentido buscar el error en la salida del postprocesador.

Marek Skoták
Marek Skoták
Especialista en integración CAD/CAM y CNC

Marek Skoták cuenta con más de 18 años de experiencia desarrollando postprocesadores personalizados de Autodesk Fusion y automatización CAM para máquinas CNC en los sectores de la madera y el metal.

¿El mecanizado en la máquina no coincide con el setup de Fusion?

Envíenos un proyecto de ejemplo de Autodesk Fusion, el programa NC generado y una breve descripción de cómo fija el cero pieza en la máquina. Revisaremos el origen, la orientación de los ejes y la salida del postprocesador.

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