Conmutación Métrico/Pulgadas en Siemens: Códigos G70, G71, G700 y G710

Introducción

El impacto violento del cabezal directamente contra una mordaza de la prensa, la colisión a alta velocidad contra un plato de sujeción compensador rígido o el choque destructivo contra la mecánica opuesta de una torreta doble durante el mecanizado multicanal son las consecuencias físicas inevitables de cargar un programa de pieza externo o archivos de datos sin verificar previamente el sistema de unidades activo. En un entorno de producción real, si el intérprete procesa una coordenada de destino de 10 milímetros mientras el sistema permanece bloqueado accidentalmente en el estado de medición en pulgadas, el control interpretará la instrucción como 10 pulgadas (254 mm). Este sobrecorrido repentino e inesperado desborda los límites espaciales parametrizados, provocando una colisión mecánica catastrófica en el taller, deteniendo la producción con alarmas críticas de parada como la 15100 o la 61303, y convirtiendo una pieza en curso en una costosa pieza rechazada de desecho.

Resumen Técnico

Códigos de Comando	G70, G71, G700, G710
Grupo Modal	Grupo G 13 / Modal
Marca Soportada	Siemens
Parámetros Críticos	MD10240 $MN_SCALING_SYSTEM_IS_METRIC, MD10260 $MN_CONVERT_SCALING_SYSTEM
Restricción Principal	G700 y G710 requieren la versión de software SW5 o superior y MD10260 CONVERT_SCALING_SYSTEM configurado en 1 (TRUE). Las acciones síncronas requieren una definición explícita de unidades para garantizar un comportamiento de evaluación en segundo plano reproducible.

Lectura Rápida

• Configure el sistema de escala fundamental utilizando el parámetro MD10240 para establecer las unidades básicas (métrica o pulgadas) para las variables físicas del controlador.
• Ejecute una secuencia de hardware Power-On siempre que se altere manualmente MD10240 o MD10260 para escalar correctamente la memoria interna y evitar el Alarm 4070.
• Utilice G70 o G71 para leer y escribir datos de coordenadas geométricas mientras los feedrates y los correctores de herramienta permanecen en el sistema básico parametrizado.
• Aplique G700 o G710 para cambiar y escalar tanto las coordenadas geométricas como los datos tecnológicos dependientes de la longitud, como el desgaste de herramienta y los feedrates.
• Desactive las compensaciones de radio de herramienta activas (G41/G42/G49) y retorne las coordenadas de la pieza al sistema de coordenadas básico antes de ejecutar un cambio de unidades a mitad del programa.
• Defina sistemas de unidades explícitos dentro de las acciones síncronas para aislar la cinemática de fondo de alta velocidad del estado de unidades del programa de pieza activo.

Conceptos Básicos

El efecto práctico de programación de la conmutación del sistema métrico/pulgadas de Siemens brinda a los operadores la flexibilidad de mecanizar planos basados en pulgadas en una máquina configurada con un sistema básico métrico, eliminando por completo la necesidad de recalcular coordenadas manualmente. Al invocar los comandos del grupo G 13, los programadores cambian dinámicamente la lógica de unidades del intérprete sobre la marcha. Los operadores deben distinguir entre los comandos de unidades heredados (legacy) y extendidos para evitar errores espaciales. Esta configuración de unidades central reside dentro de la estructura general de datos de máquina (machine data structure).

Programar G70 o G71 restringe el cambio de unidades a los datos de trayectoria geométrica como las coordenadas X y Z, dejando los valores tecnológicos como los feedrates (F) y los correctores de herramienta vinculados al parámetro de datos de máquina básico MD10240. La transición de todo el estado de la máquina requiere G700 o G710, lo que obliga al control a calcular tanto la geometría como los correctores tecnológicos en la unidad programada. Modificar MD10240 o MD10260 manualmente exige una secuencia completa de hardware Power-On para escalar la memoria interna. Estas configuraciones fundamentales de unidades son distintas de las variables en la estructura de datos de ajuste (setting data structure), que rigen las tablas de posiciones de software cams.

Estructura de Comandos

La conmutación de unidades en Siemens está organizada bajo el grupo G 13. Al ejecutar un programa de pieza, el intérprete de CN lee G70, G71, G700 o G710 para establecer el sistema de medición. El estado de reinicio (reset) inicial predeterminado y específico del canal para este grupo G se determina mediante los datos de máquina MD20150 ($MC_GCODE_RESET_VALUES[6]). Este estado de reinicio garantiza que el controlador se inicie en un sistema de unidades predecible después del arranque o del reset.

Para independizar los ejes de posicionamiento puros de G70/G71, se puede configurar un factor de conversión específico para cada eje en los datos de máquina. Por otra parte, las tablas de posiciones de software cams tienen su propia selección de unidades independiente, definida por MD10270 ($MN_POS_TAB_SCALING_SYSTEM). Estos ajustes aíslan las coordenadas CAM de fondo de las modificaciones de coordenadas activas del canal. El uso de estos parámetros ayuda a evitar conversiones complejas mediante macros o programación de parámetros R (R-parameter programming) al trabajar con planos de diferentes dimensiones.

Formato de Sintaxis de Direcciones

G70   ; Activación del sistema de unidades en pulgadas (solo datos geométricos)
G71   ; Activación del sistema de unidades métricas (solo datos geométricos)
G700  ; Activación del sistema de unidades en pulgadas (datos geométricos y tecnológicos)
G710  ; Activación del sistema de unidades métricas (datos geométricos y tecnológicos)

Parámetros Clave de Unidades

Parámetro	Nombre	Descripción / Rango de Valores
MD10240	$MN_SCALING_SYSTEM_IS_METRIC	Establece el sistema de escala fundamental para las variables físicas dependientes de la longitud durante la E/S de datos. 1 (TRUE) para Métrico, 0 (FALSE) para Pulgadas.
MD10260	$MN_CONVERT_SCALING_SYSTEM	Activa la funcionalidad del sistema de unidades extendido (SW5 y superior). 1 (TRUE) habilita G700/G710 y conversiones; 0 (FALSE) limita el comportamiento al heredado (legacy).
MD20150	$MC_GCODE_RESET_VALUES[6]	Define el estado de reinicio inicial específico del canal para el grupo G 13. Establece qué código G es el predeterminado.
MD10270	$MN_POS_TAB_SCALING_SYSTEM	Establece el sistema de medición específicamente para los datos de posición de las levas de software (software cams). 0 para Métrico, 1 para Pulgadas.

Aplicaciones de Marca

Siemens

Los controles Siemens configuran el sistema de medición básico mediante MD10240 y permiten conversiones en línea a través de MD10260. Los programadores pueden cambiar de unidad utilizando los códigos G70, G71, G700 y G710. Siemens maneja la escala del sistema de unidades mediante un enfoque dual: el modo básico heredado (legacy, similar a SW1-SW4) y el modo extendido (SW5 y superior). La elección está regida por los datos de máquina MD10260. Cuando el modo extendido está activo, el control gestiona automáticamente conversiones complejas para tool offsets, work offsets y datos de compensación de ejes (como EEC y QEC) durante los cambios de unidades en tiempo de ejecución. Además, los controles SINUMERIK incorporan identificadores de unidades directamente en los archivos de copia de seguridad (backups) de datos. Esto garantiza que el control rechace archivos de datos incompatibles, como cargar archivos de tool offsets métricos en una máquina que funciona con un sistema básico en pulgadas. Advertencia: Modificar los parámetros de datos de máquina sin realizar una secuencia de hardware Power-On provocará errores graves de cálculo de escala y colisiones mecánicas.

Categoría	Identificador / Valor	Detalles
Parámetros	MD10240, MD10260, MD20150[6]	Define el sistema de escala fundamental, los ajustes de conversión y los códigos de reinicio iniciales para el grupo G 13.
Alarmas	Alarm 4070, Alarm 15100, Alarm 61529	Maneja advertencias para parámetros de escala alterados, bloques de medición en conflicto y selecciones de código G no válidas.
Versiones	SW1-SW4, SW5+	SW5 introduce G700/G710 y conversiones en segundo plano para tool offsets, compensaciones y work offsets.

Comparación de Marcas

Modelo / Versión de Control	Soporte de Escala de Unidad Básica	Sistema Extendido (G700/G710)	Conversiones en Segundo Plano y Backups
Sinumerik 840D (SW1-SW4)	Sí (configuración básica MD10240)	No (restringido a los códigos heredados G70/G71)	Sin conversión automática de work/tool offsets; se requieren cálculos manuales.
Sinumerik 840D sl / 828D (SW5+)	Sí (configuración básica MD10240)	Sí (soportado mediante MD10260 = 1)	Conversión automática en segundo plano para work offsets, datos de compensación (EEC/QEC) y tool offsets; identificadores de unidad seguros en copias de seguridad (backups).
Sinumerik 808D	Sí (selección básica de métrico/pulgadas)	Limitado (típicamente comportamiento heredado G70/G71)	Soporta conversión geométrica básica; carece de escala de unidades asíncrona avanzada en acciones síncronas (synchronized actions).

Análisis Técnico

Las diferencias tecnológicas entre las versiones de software heredadas (SW1-SW4) y las versiones extendidas (SW5 y superior) representan una evolución significativa en la escala de unidades. En sistemas heredados, ejecutar G70 o G71 solo cambiaba la lógica de coordenadas de las trayectorias de herramienta activas, lo que obligaba al operador a realizar cálculos manuales para ajustar el desgaste de herramienta, los work offsets y los valores de compensación de error de paso (pitch error). En sistemas SW5+, cuando MD10260 está configurado en 1, el controlador maneja estas conversiones de escala automáticamente en segundo plano. El identificador activo INCH/METRIC incorporado en las copias de seguridad de datos modernas protege la máquina al verificar el sistema de la máquina de destino antes de cargar los datos. En entornos multicanal avanzados como el 840D sl, los desarrolladores pueden programar la escala de unidades asíncrona dentro de acciones síncronas. Esto aísla la cinemática de fondo de alta velocidad del estado de unidades del programa de pieza activo, permitiendo que la parte condicional realice evaluaciones en milímetros mientras que la parte de acción genera salidas en pulgadas.

Ejemplos de Programas

; Ejemplo de código G para Siemens Sinumerik
; Escenario: Mecanizado de un perfil en pulgadas en una máquina básica métrica (MD10240 = 1)
; El programa se inicia en sistema métrico por defecto (G710)
G710 G90 G94 G54       ; Ajustar unidades métricas para geometría y tecnología (mm, mm/min), programación absoluta
T1 D1 M6               ; Cargar herramienta 1 (los correctores se escalan automáticamente si MD10260=1)
G0 X100 Y100 Z50 S1200 M3 ; Posicionamiento rápido a la posición inicial métrica (coordenadas en mm), husillo encendido
G700                   ; Cambiar al sistema en pulgadas (tanto la geometría como la tecnología se escalan a pulgadas)
G0 X3.937 Y3.937 Z1.968 ; Posición en pulgadas (las coordenadas corresponden a 100 mm)
G1 Z-0.5 F10.0         ; Avance de herramienta a Z-0.5 pulgadas a 10.0 pulgadas/minuto (F10)
G1 X5.0 Y3.937 F20.0   ; Corte lineal a X5.0 pulgadas
G0 Z2.0                ; Retracción rápida a Z2.0 pulgadas
G710                   ; Cambiar de nuevo al sistema métrico
G0 X0 Y0 Z100 M5       ; Retorno rápido al cero métrico (mm), husillo apagado
M30                    ; Fin de programa

Análisis de ejecución en seco (dry run):

• Bloque G710 G90 G94 G54: El control se inicializa en unidades métricas. Los ejes se posicionan en X100mm, Y100mm, Z50mm en movimiento rápido. El husillo se activa a 1200 RPM.
• Bloque G700: El intérprete cambia al sistema en pulgadas para los valores geométricos y tecnológicos. Los correctores activos de desgaste/longitud de herramienta y el feedrate se escalan en consecuencia.
• Bloque G0 X3.937 Y3.937 Z1.968: Los ejes permanecen inmóviles porque 3.937 pulgadas equivalen a 100 mm (las coordenadas actuales).
• Bloque G1 Z-0.5 F10.0: La herramienta avanza hacia abajo a lo largo del eje Z hasta -0.5 pulgadas (-12.7 mm) con un feedrate activo de 10.0 pulgadas por minuto (254 mm/min).
• Bloque G1 X5.0 Y3.937 F20.0: El eje X realiza un corte lineal hasta 5.0 pulgadas (127 mm) a 20.0 pulgadas por minuto (508 mm/min).
• Bloque G0 Z2.0: El eje Z se retrae a 2.0 pulgadas (50.8 mm) en rápido.
• Bloque G710: Las unidades cambian de nuevo a métricas. Las coordenadas, los parámetros de herramienta y los feedrates vuelven a la lógica de milímetros.
• Bloque G0 X0 Y0 Z100 M5: La máquina se desplaza en rápido a X0mm, Y0mm, Z100mm y el husillo se detiene.

Análisis de Errores

Código de Alarma	Condición de Activación	Síntoma para el Operador	Causa Raíz / Acción Correctiva
Siemens Alarm 4070	Modificación de los datos de máquina de escala MD10240 o del parámetro de conversión MD10260.	Se muestra un mensaje de advertencia; el sistema de unidades activo aún no se ha escalado en la memoria.	Realice un reinicio completo del sistema mediante Power-On para inicializar la nueva escala de unidades.
Siemens Alarm 15100	El bloque de datos externo que contiene las instrucciones INCH o METRIC no coincide con el sistema activo en el control.	Se produce una parada del intérprete; la ejecución del CN se detiene de inmediato.	Asegúrese de que las unidades del bloque externo coincidan con los ajustes de medición activos en el control.
Siemens Alarm 61529	El sistema básico establecido en MD10240 no corresponde matemáticamente con el comando G programado.	Parada del intérprete y desactivación de NC Start en el canal.	Presione la tecla RESET para borrar la alarma, ajuste los comandos del programa y reinicie.

Nota de Aplicación

El peligro de omitir la desactivación previa de compensaciones de radio de herramienta (como G41, G42 y G49) o de no retornar el sistema de coordenadas al sistema básico (G54 a G59) antes de realizar una conmutación de unidades a mitad del programa se traduce directamente en un sobrecorrido destructivo del eje. En un control SINUMERIK, si se procesa una coordenada de destino de 10 milímetros mientras el intérprete está bloqueado en modo de pulgadas debido a un error de configuración del parámetro MD10240, el control lo interpreta como 10 pulgadas (254 mm). Esta desviación no detectada de 244 mm provoca un desplazamiento fuera de los límites espaciales de la máquina, lo que destruye la pieza en curso como pieza de desecho y activa de inmediato las alarmas de parada 15100 o 61303. Todo operador debe verificar sistemáticamente que el estado del grupo G 13 sea coherente con las unidades de los archivos de datos externos antes de autorizar el mecanizado en el taller.

Red de Comandos Relacionados

• G70 / G71: Activa el sistema de unidades en pulgadas o métrico solo para datos de trayectoria geométrica.
• G700 / G710: Activa el sistema de unidades en pulgadas o métrico tanto para datos geométricos como tecnológicos dependientes de la longitud.
• MD10270 $MN_POS_TAB_SCALING_SYSTEM: Define el sistema de dimensiones (0 = métrico, 1 = pulgadas) específicamente para datos de posición a partir de datos de ajuste relacionados con software cams.

Conclusión

Para garantizar la máxima disponibilidad del equipo y eliminar el riesgo de paradas de producción no planificadas, es obligatorio estandarizar el uso exclusivo de las instrucciones G700 y G710 en toda la programación de cambios de unidad en controles Siemens. Esta práctica asegura que tanto los datos geométricos como los parámetros tecnológicos (correctores de herramienta y avances F) se escalen automáticamente en tiempo real en sistemas con MD10260 configurado en 1. Cualquier modificación manual de los parámetros de escala MD10240 o MD10260 debe ir seguida de un reinicio de hardware Power-On para validar correctamente la memoria interna y evitar alarmas críticas como la Alarma 4070.

Preguntas Frecuentes (FAQ)

¿Cómo afecta el parámetro MD10260 a la conversión automática de avances y correctores de herramienta en Siemens?

El parámetro MD10260 activa el modo extendido (SW5 o superior) que realiza la conversión matemática en segundo plano de correctores de herramienta, desfases de origen y compensaciones EEC/QEC al cambiar de unidades. Si este parámetro está en 0, el control solo escala las coordenadas de trayectoria, obligando al operador a recalcular manualmente los avances y correctores de desgaste para no colisionar el husillo. Acción práctica: Verifique siempre en la pantalla de datos de máquina que MD10260 esté ajustado en 1 antes de ejecutar G700 o G710.

¿Por qué se produce la Alarma 4070 después de modificar el sistema de unidades básico en el control SINUMERIK?

La Alarma 4070 se genera porque los datos de máquina físicos que dependen de la longitud no se actualizan dinámicamente en la memoria activa del control al modificar MD10240 o MD10260. Trabajar en este estado provoca un error grave de posicionamiento dimensional y un aumento inmediato de piezas rechazadas por fallas de tolerancia. Acción práctica: Ejecute un ciclo completo de apagado y encendido (Power-On restart) del control numérico tras modificar estos parámetros para regenerar la tabla de escala interna.

¿Cómo se puede aislar un ciclo de subrutina o acción síncrona para que no sea afectado por el sistema de unidades del programa principal?

Las acciones síncronas de alta velocidad evalúan las variables geométricas basándose en el contexto activo; si este cambia a mitad de programa, la cinemática de fondo puede descontrolarse y provocar colisiones mecánicas críticas. Para aislar estas operaciones, es fundamental declarar explícitamente el código G de unidades (G700 o G710) tanto en la parte condicional como en la de acción del bloque síncrono. Acción práctica: Incluya siempre la instrucción de unidad correspondiente dentro del código de su acción síncrona en lugar de confiar en la modalidad del canal principal.