Roscado de Paso Degresivo G35 en Controles Siemens SINUMERIK

Introducción

El impacto destructivo de la turret portaherramientas contra las mordazas del chuck en rotación o las clamps de sujeción de la pieza de trabajo representa el riesgo de colisión física más crítico en el mecanizado de roscas degressivas con G35. Durante la ejecución de este cycle, el control numérico de Siemens deshabilita por completo la función de parada de avance (feed hold) y bloquea el feedrate override al 100% para asegurar la sincronía matemática entre el eje axial y el spindle. Si ocurre una desviación de coordenadas o un error de programación en la cota de destino, presionar la tecla feed hold no detendrá el movimiento a tiempo, haciendo que la herramienta se estrelle violentamente contra las mordazas del chuck en rotación, lo que dobla el spindle, destruye los portaherramientas y genera un prolongado tiempo de inactividad de la máquina. La reducción de tiempos de preparación y facilidad de puesta a punto dependen críticamente de la validación previa de los claros de seguridad en el aire (sin material montado) antes de iniciar la producción.

Asimismo, la omisión del comando de velocidad de spindle constante (G97) y el uso incorrecto de la velocidad de corte constante (G96) provocan fluctuaciones extremas de RPM a medida que la herramienta avanza en trayectorias cónicas o refrentados de paso variable. Esto genera un desfase dinámico entre el encoder y el servo (servo lag) que corrompe la precisión geométrica del paso degressivo. En la aplicación práctica y tiempo de ciclo, no prevenir este servo lag resulta en roscas con dimensiones fuera de tolerancia que convierten la materia prima en una costosa pieza rechazada detectada únicamente en la fase de inspección final.

Resumen Técnico

Característica Técnica	Especificación
Código de Comando	G35
Grupo Modal	Group 01, Modal
Marcas	Siemens
Parámetros Críticos	F (tasa de cambio de paso de rosca degressive en mm/rev2 o inch/rev2), SF= (desfase del ángulo de inicio para roscas de múltiples entradas)
Restricción Principal	La velocidad del spindle debe permanecer constante (G97). Feedrate override y feed hold son ignorados. La compensación de radio de herramienta (G41/G42) debe ser cancelada con G40 antes de la ejecución.

Lectura Rápida

• Desactive la velocidad de corte constante (G96) y ordene velocidad de spindle constante (G97) antes de la ejecución de G35 para evitar servo lag y errores de paso.
• Desactive la compensación de radio de herramienta (G41/G42) usando G40 antes de llamar al bloque G35 para prevenir errores de desfase en la trayectoria de la herramienta.
• Asegúrese de que un feedrate no nulo (G95) esté activo antes de G35 para evitar que el control active la Alarm 14800.
• Defina suficientes trayectorias de entrada y salida con DITS y DITE para evitar sobrecargas de aceleración de ejes y la Alarm 22280.
• Cambie el intérprete al modo nativo de Siemens (G290) para usar la tasa de cambio de paso basada en F, o al modo ISO Dialect (G291) para usar valores decrecientes basados en K.
• Monitoree los claros de seguridad y establezca límites de software usando G25 y G26 para proteger la turret y las estaciones de medición contra colisiones.

Conceptos Básicos

El roscado de paso degressivo (G35) en sistemas de torneado Siemens mecaniza roscas donde el paso disminuye linealmente por revolución del spindle. Este comando es crítico para tornillos autorroscantes especializados o componentes de engranajes sin fin (worm gear) donde el paso (lead) debe contraerse continuamente a lo largo del eje. El control sincroniza la posición angular del spindle con el movimiento del eje de avance, manteniendo una relación matemática rígida. Debido a este comportamiento síncrono, el feedrate del eje está subordinado directamente al encoder de velocidad del spindle.

Para mantener esta sincronización estricta, los controles estándar del operador se modifican durante el roscado. Los interruptores de feedrate override se bloquean al 100% y las teclas de feed hold se deshabilitan durante el bloque G35. Si se presiona feed hold, el eje continuará moviéndose hasta alcanzar el punto final del siguiente bloque que no sea de roscado. Esto hace que sea imposible interrumpir manualmente el cycle a mitad del corte, lo que requiere una verificación previa del claro de la herramienta y la corrección de la trayectoria de la herramienta.

Estructura de Comandos

Antes de programar roscas degressivas, a menudo es útil comprender los comandos de roscado de paso constante como el roscado de paso constante G33 para Siemens. Para perfiles de rosca progresivos donde el paso aumenta en lugar de disminuir, consulte la guía sobre el roscado de paso progresivo G34 con paso creciente. Las coordenadas de software también se pueden proteger utilizando las limitaciones del área de trabajo inferior G25.

En los controles SINUMERIK, el comando G35 se puede programar utilizando dos estilos sintácticos distintos: el modo nativo de Siemens y el modo externo ISO Dialect. Los programadores pueden alternar entre estos modos usando los comandos G290 y G291. En el modo nativo de Siemens, la tasa de cambio de paso degressiva se programa con la dirección F, que representa el cambio de paso en mm/rev². El paso inicial se define mediante los parámetros paralelos a los ejes I, J o K.

Alternativamente, en el modo ISO Dialect, el roscado de paso degressivo se realiza bajo el bloque de comando G34. En este modo, se asigna un valor negativo a la dirección K para representar el decremento de paso degressivo por revolución del spindle. Las coordenadas del punto final objetivo en el espacio cartesiano siempre deben definirse explícitamente para permitir que el intérprete calcule los límites de la trayectoria.

Sintaxis

Sintaxis del Modo Nativo de Siemens:

G35 X... Y... Z... I... J... K... F... SF=... ;

Sintaxis del Modo ISO Dialect:

G34 X(U)... Z(W)... F... K... ;

Parámetros

Parámetro	Modo de Programación	Descripción	Rango de Valores
X, Y, Z	Modo Siemens	Coordenadas cartesianas del punto final físico de la rosca, programadas como valores absolutos (G90) o incrementales (G91).	Rango de coordenadas
I, J, K	Modo Siemens	Paso de rosca inicial nominal (lead) especificado en paralelo a los ejes X, Y y Z respectivamente.	Dimensión en mm o pulgadas
F	Modo Siemens	Tasa de cambio de paso de rosca degressivo en mm/rev2 o inch/rev2.	Valor numérico
SF=	Modo Siemens	Ángulo de desfase del punto de inicio para mecanizar roscas de múltiples entradas, especificado en grados. Por defecto toma el valor del dato de ajuste SD 42000 si se omite.	0.0000 a 359.999 grados
X(U), Z(W)	Modo ISO Dialect	Coordenadas absolutas (X, Z) o incrementales (U, W) del punto final de la rosca.	Rango de coordenadas
F	Modo ISO Dialect	Paso de rosca inicial nominal (lead).	Dimensión en mm o pulgadas
K	Modo ISO Dialect	Valor de cambio de paso de rosca por revolución del spindle. Para roscado degressivo, este valor debe ser negativo.	Valor numérico

Aplicaciones de Marca

Siemens

Siemens utiliza un modelo bilingüe de doble sintaxis exclusivo para manejar roscas variables. En el modo nativo de Siemens, el roscado variable degressivo se ordena a través de G35, con la tasa de cambio de paso programada bajo la dirección F. Las roscas progresivas usan G34. Cuando se cambia al modo ISO Dialect (G291), se utiliza G34 tanto para roscas progresivas como degressivas, requiriendo un valor K negativo para especificar el decremento del paso.

Siemens admite el enlace avanzado de trayectoria continua (G64) a través de las transiciones de roscado. Al programar bloques consecutivos de G33 y G35 bajo el modo de trayectoria continua G64, el núcleo de movimiento utiliza su búfer de prelectura y control de velocidad look-ahead para enlazar los bloques. Esto ajusta las velocidades de transición para eliminar saltos repentinos de velocidad o pausas de desaceleración.

Siemens permite el control programático directo de las trayectorias de entrada y salida dentro del programa de pieza mediante DITS y DITE. Estos comandos escriben directamente en el dato de ajuste SD 42010 $SD_THREAD_RAMP_DISP para que los programadores puedan personalizar las longitudes de las rampas de aceleración y desaceleración. Este control dinámico evita las alarmas de sobrecarga de aceleración del eje en piezas de trabajo cortas.

Comparación de Marcas

Característica / Opción	SINUMERIK 840D sl (High-End)	SINUMERIK 828D (Mid-Range)	SINUMERIK 802D sl (Compact)
Torneado Multiarista (G51.2 / G50.2)	Soportado (torneado multiarista de Grupo 20)	Omitido (no soportado)	Omitido (no soportado)
G35 Degressive Threading Cycle	Soportado (comando modal de Grupo 01)	Soportado (comando modal de Grupo 01)	Soportado (comando modal de Grupo 01)
ISO Dialect Translation Mode (G291)	Soportado (habilitado a través de MD 18800)	Soportado (habilitado a través de MD 18800)	Soportado (habilitado a través de MD 18800)

Análisis Técnico

Una evaluación analítica del comando Siemens G35 revela que su naturaleza bilingüe introduce diferentes comportamientos matemáticos. Cuando se opera bajo el modo nativo de Siemens (G290), la tasa de cambio de paso degressivo se programa bajo el parámetro F como una tasa de aceleración/desaceleración en mm/rev². Sin embargo, cuando el control está configurado para el modo ISO Dialect a través de G291, se utiliza G34 en su lugar, y la tasa de cambio de paso se designa por K como un decremento por revolución. Bajo el modo ISO, el analizador (parser) impone una restricción matemática estricta para evitar que el feedrate calculado alcance valores de cero o negativos en el punto final de la trayectoria, requiriendo que (F + K / 2)² + 2KW > 0. Si esto se viola, el intérprete detiene la ejecución del programa para evitar la parada del servo.

A nivel del sistema, existen diferencias significativas en las capacidades de hardware y software entre los modelos de Siemens. Los controladores de gama alta como el SINUMERIK 840D sl admiten G-codes avanzados del Grupo 20 como G51.2 (torneado multiarista activado) y G50.2 (torneado multiarista desactivado) para torneado poligonal, los cuales se omiten por completo en el compacto SINUMERIK 802D sl. Ambos sistemas, namun, utilizan el dato de ajuste del sistema SD 42010 ($SD_THREAD_RAMP_DISP) para almacenar las trayectorias de entrada y salida programables DITS y DITE, lo que permite ajustes dinámicos de aceleración del eje para evitar alarmas de sobrecarga de torque en longitudes de rosca cortas.

Ejemplos de Programas

G290 ; Cambia el analizador al modo nativo de Siemens
G35 Z-200.0 K100.0 F17.045455 ; Disminuye el paso de rosca en 17.045455 mm/rev² comenzando con un paso de 100 mm/rev hasta Z-200.0
G35 Z-150.0 K50.0 F5.0 SF=180.0 ; Rosca cilíndrica degressiva que comienza con un paso de 50 mm, disminuyendo en 5.0 mm/rev², y un desfase del punto de inicio de 180 grados
G64 ; Activa el modo de trayectoria continua para enlazar bloques de roscado suavemente sin saltos de velocidad
G33 Z0 K100.0 SF=14.0 ; Corta un segmento de rosca de paso constante primero
G35 Z-200.0 K100.0 F17.045455 ; Enlaza un segmento de rosca de paso degressivo sin problemas al segmento constante

Durante una ejecución en seco (dry run), el control ejecuta el programa sin cortar material para verificar la trayectoria de la herramienta. Debido a que G35 bloquea el feedrate override al 100% y deshabilita el botón de feed hold, el operador no puede ajustar la velocidad de avance ni pausar la máquina a mitad del corte. Antes de la ejecución, el operador debe verificar las distancias en el espacio (sin una pieza de trabajo montada) para asegurarse de que el eje pueda alcanzar la velocidad síncrona sin activar la Alarm 22280 o chocar contra el spindle chuck.

Análisis de Errores

Marca	Código de Alarma	Condición de Activación	Solución del Operador
Siemens	Alarm 14800	Se llama a G35 mientras el feedrate de trayectoria programado se evalúa como cero (por ejemplo, F0 está activo) y la opción "Fixed feedrates" no está activa.	Asegúrese de que esté activo un feedrate distinto de cero o programe un feedrate válido antes de G35.
Siemens	Alarm 22280	La trayectoria de entrada programada (DITS) es demasiado corta para permitir que el eje de rosca se acelere a la velocidad síncrona, provocando una sobrecarga de aceleración del eje.	Aumente el valor de DITS en el programa o modifique MD 11411 para cambiar la configuración de la máscara de alarma.
Siemens	Alarm 61800	Los comandos externos de ISO dialect (como G32 o ISO G34) se ejecutan cuando el dato de máquina MD 18800 no está establecido en 1.	Habilite la traducción de lenguaje externo configurando MD 18800 en 1.
Siemens	Alarm 61001	Los parámetros de paso de rosca o avance de rosca en una llamada de cycle contienen valores en conflicto o incorrectos.	Verifique y corrija los parámetros de paso de rosca y avance de rosca dentro de la llamada de cycle.
Siemens	Alarm 61102	Falta la dirección de rotación del spindle M03 o M04 durante la ejecución del cycle.	Programe M03 o M04 antes de llamar al cycle de roscado.

Nota de Aplicación

La parada no planificada por la Alarm 22280 ("Programmed run-in path too short") es la consecuencia directa de una rampa de entrada (DITS) programada con una longitud insuficiente para que el eje de la rosca se acelere hasta la sincronía de velocidad. Validar el parámetro SD 42010 ($SD_THREAD_RAMP_DISP) elimina la causa más frecuente de parada no planificada en este comando. Si no se verifica este parámetro antes de producción, la desviación dimensional se acumula ciclo a ciclo y solo se detecta en la inspección final como pieza rechazada. Al configurar de manera precisa los valores de rampa mediante los comandos DITS y DITE en la fase de programación, el núcleo del control Siemens puede realizar los ajustes de aceleración dinámica necesarios sin disparar alarmas de sobrecarga de torque, garantizando la reducción de tiempos de preparación y facilidad de puesta a punto de la máquina en el taller.

De igual forma, programar un bloque G35 con un feedrate que se evalúe en cero (como un comando F0 sin la opción de feedrates fijos configurada) detendrá inmediatamente la ejecución del control bajo la Alarm 14800. Para optimizar la aplicación práctica y tiempo de ciclo de lotes de alta producción, es mandatorio comprobar que el cycle G35 esté precedido por el comando de avance por revolución G95 y que se establezcan límites de software mediante G25 y G26, evitando que cualquier avance o posicionamiento derive en un impacto mecánico contra las mordazas del chuck o la vise jaw del contrapunto.

Red de Comandos Relacionados

• G33: Roscado con paso constante, que proporciona la sincronización de paso base antes de aplicar cambios de paso variable.
• G34: Roscado con paso progresivo (incremento de paso lineal), que sirve como la contraparte del roscado degressivo G35.
• G25: Comando de limitación del área de trabajo inferior, utilizado para definir límites de software para proteger la turret y otras partes de la máquina.
• DITS / DITE: Se utiliza para programar las trayectorias de entrada y salida directamente en el programa de pieza, actualizando el dato de ajuste SD 42010.
• G290 / G291: Se utiliza para alternar el analizador (parser) del controlador entre los modos nativo de Siemens e ISO Dialect.
• G64: Modo de trayectoria continua programado para enlazar múltiples bloques de rosca suavemente sin saltos de velocidad en las transiciones.

Conclusión

La estabilidad del mecanizado y la prevención de colisiones en roscas G35 requieren la desactivación sistemática de la velocidad de corte constante (G96) en favor de una velocidad de spindle fija (G97) para anular el servo lag perjudicial. Integrar límites de software estrictos mediante G25 y G26 y calibrar la longitud de la rampa de entrada (DITS) en el parámetro SD 42010 asegura que los servomotores completen de forma segura la interpolation degressiva. Esta disciplina operativa maximiza la reducción de tiempos de preparación y facilidad de puesta a punto, elimina el riesgo de producir una pieza rechazada y optimiza drásticamente la aplicación práctica y tiempo de ciclo de la máquina en piezas roscadas de alta precisión.

Preguntas Frecuentes (FAQ)

¿Cómo se determina si la trayectoria de aceleración programada con DITS es adecuada para evitar la Alarm 22280 en Siemens?

La suficiencia de la trayectoria DITS depende del paso inicial y la aceleración del servomotor, por lo que una longitud muy corta provoca una sobrecarga dinámica del eje. Acción práctica: Verifique que el valor en el parámetro SD 42010 sea al menos tres veces el paso nominal de la rosca y realice una simulación visual en el aire antes de que la herramienta toque el material.

¿Qué medidas preventivas se deben tomar para que la turret no colisione si el feed hold se ignora durante el cycle G35?

Dado que feed hold no tiene efecto inmediato para evitar daños en el paso de rosca, la única detención segura es la parada de emergencia (E-stop). Acción práctica: Configure siempre los límites de software en los comandos G25 y G26 en el bloque de inicio del programa para restringir la zona de movimiento de la turret fuera del rango de colisión del chuck.

¿Por qué se produce la Alarm 14800 al iniciar un cycle G35 de paso degressivo y cómo se soluciona?

Esta alarma se dispara cuando el sistema detecta que la velocidad de trayectoria programada se evalúa como cero, debido a la ausencia de un avance por revolución (feedrate) activo. Acción práctica: Programe siempre el comando G95 y especifique un avance F superior a cero en la línea previa o dentro del bloque modal de roscado.