Sebenta CNC _mrt

- Introdução à Programação CNC –

Março 2007

Programação de Máquinas CNC

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1 Evolução dos métodos de fabrico

1.1 Métodos de fabrico

As máquinas de ferramentas tem desempenhado um papel fundamental no

desenvolvimento do mundo, pode-se observar que há uma relação directa entre o

desenvolvimento industrial, o desenvolvimento das máquinas de ferramentas e o nível

de vida das populações.

A evolução das máquinas de ferramentas permitiu a criação de novas máquinas de

produção que por sua vez permitiu fabricar produtos mais sofisticados, que devido à

falta de meios tecnológicos não tinha sido possível construi-los.

Exemplo - Máquina a vapor

A máquina a vapor foi inventada por James Watt em 1766, no entanto não teve o

desenvolvimento conveniente até 1776, ano em que John Wilkinson construiu a

primeira mandriladora, a partir desta data passou a ser possível fabricar máquinas a

vapor em grande escala. Assim, devido às elevadas potências desenvolvidas por estas

máquinas passou a ser possível fabricar uma ampla gama de produtos a preços mais

acessíveis.

Nos sistemas de produção convencionais, usados na maior parte das fábricas, as

máquinas de ferramentas do mesmo tipo estão agrupadas, sendo cada máquina

operada independentemente. As operações de maquinagem necessárias à fabricação

de uma peça dividem-se assim no número de operações individuais, sendo cada uma

delas executada na máquina mais adequada. Com o objectivo de se obter uma maior

eficácia e rentabilidade, muitos trabalhos são organizados de forma a que os grupos de

peças que requerem operações similares sejam fabricados em máquinas dispostas

sequencialmente.

A necessidade de realizar diversas operações numa única máquina associado ao

surgimento diário de alterar numerosos requisitos das peças, forçou o desenvolvimento

e utilização de novas técnicas que permitam substituir o operador humano. Introduziu-

se assim a automação nos processos de fabrico, devido à necessidade de:


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fabricar produtos impossíveis de serem obtidos em quantidades e qualidades

suficientes sem recorrer à automação do processo de fabrico;

obter produtos até então impossíveis ou de difícil fabrico, por serem

excessivamente complexos para o controlo humano;

fabricar produtos a preços suficientemente baixos.

Para solucionar estes problemas, foram desenvolvidos, de acordo com cada caso

particular, numerosos dispositivos automáticos do tipo mecânico, pneumático,

electrónico, etc.

A automação veio assim trazer ao sector produtivo:

Aumento de produtividade;

Maior precisão dos produtos maquinados;

Menor tempo de produção;

Maior flexibilidade na alteração do formato do produto a fabricar.


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1.2 Comando Numérico

Precursoras das modernas máquinas de comando numérico foram a máquina de

cartões perfurados de Joseph Jacquard (1801) que estabelecia os padrões dos tecidos

produzidos e as pianolas (1860) que eram controladas por cilindros com pinos

salientes ou rolos de papel perfurados através dos quais passava ar.

O Controlo Numérico (CN) tal como hoje o conhecemos surgiu em 1947 através de

John Parsons da “Parsons Corporation”, Michigan, USA. Esta empresa fabricava

diversos equipamentos para a defesa, nomeadamente a produção de rotores de

helicópteros. Na época não conseguiam produzir gabaritos para os rotores na

velocidade necessário e após a tentativa de diferentes métodos de fabrico, teve a ideia

de experimentar a utilização de um computador para comandar uma máquina

fresadora, que movia a fresa em pequenos espaços incrementados, seguidos de uma

linha previamente definida.

O CN teve um grande desenvolvimento quando a Força Aérea dos EUA, começou a

efectuar encomendas. Esta indústria devido à sua evolução constante tinha

necessidade de fabricar componentes cada vez mais complexos e com desenhos a

sofrerem alterações constantes, bem como a necessidade de reduzir os espaços de

tempo entre o projecto e a fabricação de pequenas séries de peças.

Em 1952 foi construída a primeira fresadora de três eixos pelo MIT (Instituto

Tecnológico de Massachusetts). Os fabricantes de aviões incrementaram grandemente

a utilização de equipamento de comando numérico, com geração contínua de

contornos. Estas indústrias asseguraram grande progresso naquele período, pelo

cumprimento do programa de produção, obtenção do grau de precisão exigido no

produto, a custos compatíveis, os quais não poderiam ter sido obtidos sem o comando

numérico.

Ainda na década de 50 o método prático para aumentar o rendimento das máquinas

existentes, num curto período de tempo, era a adaptação de comando numérico,

apesar do considerável retrabalho. Entretanto, no fim desta década, esta iniciativa


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deixou de ser a mais viável, pois a partir de 1955 as vendas deste tipo de máquina

começaram a crescer e o preço a cair devido em parte a aceitação do comando

numérico na indústria e em parte a contínua miniaturização dos componentes

electrónicos necessários. Das válvulas aos circuitos integrados de grande escala

(VLSICs) os componentes diminuíram em tamanho e custo. E a produção e fiabilidade

das máquinas aumentou, e as máquinas comandadas numericamente continuaram a

impressionar realizando operações previamente consideradas impossíveis ou

impraticáveis, com melhor precisão e repetibilidade que os métodos convencionais.

Em 1957 iniciou-se uma revolução no sistema de fabrico, intensificando-se o uso de

máquinas de comando numérico. Surgiu um grande número de fabricantes de

máquinas e de controles no mercado, sendo que alguns fabricantes passaram também

a fabricar seus próprios controles. A partir de novembro de 1959, equipamentos com

controles de posicionamento ponto a ponto e geração contínua de contornos, foram

melhorados pelo troca automática de ferramentas, o qual foi desenvolvido por uma

fábrica de maquinagem de metais para utilização própria.

Aplicações de controle de posicionamento começaram a crescer e logo o número de

máquinas instaladas com este controle ultrapassou o daqueles de cópia contínua de

contorno. Em 1961, apareceu a primeira furadora com posicionamento da mesa

controlado por programa, com o seu preço baixo quando comprada as outras máquinas

de comando numérico da época.

Em fins de 1962, todos os maiores fabricantes de máquinas ferramentas estavam

empenhados no controle numérico. Sendo que hoje poucos não oferecem este tipo de

produto. Com grande número de concorrentes e as diversificações existentes houve a

necessidade de padronização. Nos estágios iniciais o comando numérico necessitava

de estreita coordenação de esforços técnicos nas áreas de codificação, formatos de

dados de entrada, terminologia, sistema organizacional, os quais eram necessários

principalmente para facilitar o intercâmbio de lotes de encomendas entre os fabricantes

de aviões.

Comumente eram usadas fitas perfuradas como dados de entrada com as instruções

dos dados referentes à peça e condições de maquinagem, definidas pelo programador.


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Estas fitas podem ser executadas tanto pelo sistema manual como através do auxílio

do computador. A programação manual também podia, e em boa parte das máquinas

actuais ainda pode, ser feita através de teclados alfanuméricos presentes conectados

as máquinas de comando numérico, principalmente onde a simplicidade do trabalho a

ser feito e a natureza da operação, não justificam gastos com sofisticação de métodos

de programação. Por outro lado, o uso de programação com auxílio do computador,

proporciona, além da rapidez, uma maior segurança contra erros.

Para que houvesse a possibilidade de uso de computadores no auxílio a programação

das máquinas foram desenvolvidos vários estudos visando um sistema de linguagem

adequado, de tal maneira a se ter facilidade de programação. A primeira linguagem a

ser desenvolvida para tal fim foi o APT (Automatically Programed Tool) pelo MIT em

1956. Para geração contínua de contornos foram desenvolvidas novas linguagens

como Auto Prompt (Automatic Programmink of Machine Tools) -programa

tridimensional, Adapt (1964 - Air Force Developed APT ou Adaptatoin of APT) - versão

simplificada tridimensional, Compact II, Action e outras. Em todas estas linguagens

existe um objetivo básico de simplificação das palavras e das terminologias utilizadas.

Nos anos 70 foram introduzidas as máquinas CNC que passaram a depender menos

da parte de “hardware”, essencial nos circuitos das anteriores dos anos 60, e ter o seu

funcionamento baseado muito mais no “software”. Os avanços substituíram a entrada

manual de dados e as fitas perfuradas por armazenamento em disquete dos programas

ou comunicação remota, e atualmente é possível inserir dados na máquina a partir de

uma grande variedade de programas e linguagens.

Nos anos 80 a necessidade de elevar a produção com precisão chegou às empresas,

sobretudo norte-americanas e européias, que estavam extremamente preocupadas

com os reduzidos aumentos de produtividade obtidos por seus trabalhadores desde o

início dos anos 80. Estes fatos levaram a uma aumento considerável na automação,

principalmente nos EUA, numa tentativa de reconquistar uma posição competitiva

numa mercado global. Essas necessidades levaram uma maior confiança em

“software” para programar equipamentos automáticos e máquinas CNC.

Os principais fatores que induziram à pesquisa, aparecimento e introdução do uso de

máquinas comandadas numericamente foram:


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O avanço tecnológico durante e após a segunda guerra mundial.

A necessidade de adaptação dos equipamentos aos conceitos de fabricação

como baixo custo em pequenos lotes.

Produtos de geometria complexa e alta precisão

Menor tempo entre projeto do produto e início da fabricação do mesmo.


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1.3 O que é o Controlo Numérico?

A operação da maioria das máquinas requer alguma forma de controlo, seja esse

controlo manual, automático, através do computador, ou por meio de controlo remoto.

As máquinas de fabrico necessitam assim de um sistema de controlo que repita um

conjunto de movimentos bem definidos, com elevada precisão e no mínimo espaço de

tempo possível, permitindo desta forma que se efectue uma produção em massa com

uma qualidade uniforme e com o mínimo de intervenção humana possível.

Considera-se Controlo Numérico todo o dispositivo capaz de dirigir os movimentos de

posicionamento de um órgão mecânico, em que os comandos relativos a esse

movimento são elaborados de forma totalmente automática a partir de informações

numéricas ou alfa-numéricas definidas, manualmente ou através de programa.

1.4 Vantagens do controlo numérico computadorizado

As vantagens são muitas, no entanto poderá salientar-se as seguintes:

Aumento da produtividade das máquinas, deve-se à diminuição do tempo total

de maquinagem, pois há uma diminuição dos tempos de posicionamento e de

deslocamento o que dá origem a um menor tempo de maquinagem.

Tipo de peça, as peças que se podem produzir neste tipo de sistema é de uma

variedade superior ao das máquinas convencionais uma vez que se controla com

uma maior facilidade o posicionamento da ferramenta.

Flexibilidade, estas máquinas de ferramentas têm um maior número de operações

que os sistemas convencionais. Por vezes basta trocar o programa para que a

máquina fabrique outra peça.

Precisão, estas máquinas têm uma maior precisão que as máquinas

convencionais. Os elementos mecânicos e os seus mecanismos beneficiam de um

maior desenvolvimento tecnológico.

Máquinas envolvidas – uma vez que existe uma grande flexibilidade no tipo de

peças que se pode produzir nestas máquinas, isto faz com que algumas das

máquinas anteriormente existentes nas oficinas deixem de fazer sentido.


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Ferramentas – a necessidades de ferramentas também diminui, uma vez que a

maquinagem não depende só da forma das ferramentas mas depende

essencialmente do percurso que a ferramenta irá fazer.

Redução de controlos – deve-se essencialmente à grande fiabilidade e

repetibilidade de uma máquina ferramenta CNC. É possível realizar a maquinagem

seguindo sempre as mesmas trajectórias; os mecanismos influenciam sempre da

mesma forma. Se as ferramentas estiverem bem reguladas, é possível obter peças

de precisão constante, permitindo reduzir o número de controlos intermédios,

nomeadamente os controlos dimensionais.

Possibilidade de fabrico, com o CNC é possível fabricar peças tridimensionais

complexas.

Segurança, o facto destas máquinas disporem de blindagens de resguardo, permite

uma maior segurança do operador, possibilitando o trabalho com produtos

perigosos.


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1.5 Campo de aplicação

1.5.1 Produção em série ou em massa Diz-se que temos uma produção em série quando há a necessidade de produzir um

grande volume de peças todas iguais. Neste caso, é necessário dispor de equipamento

que permita o trabalho simultâneo de várias máquinas para obter grandes cadências e

altos rendimentos. Actualmente, a maior parte das máquinas utilizadas em grandes séries, são máquinas ditas de transfer, com vários mecanismos a trabalhar

simultaneamente e de uma forma sincronizada. Deste modo podem realizar-se

simultaneamente um conjunto de sequências mecânicas simples que se repetem

automaticamente para cada uma das peças a fabricar. O principal inconveniente destas

máquinas transfer reside nos elevados tempos de preparação e afinação. Este tipo de

montagem é muito utilizado na indústria automóvel, em que o grande volume de peças

justifica o elevado capital necessário na montagem da linha de produção.

Na produção em que a precisão e o tempo de fabrico são factores primordiais, o

controlo numérico computadorizado assume relevância se as séries a fabricar estão

compreendidas entre 5 e 1000 peças, que poderão ser repetidas várias vezes por ano.

A utilização do CNC para séries pequenas só se torna rentável no fabrico de peças

bastante complexas, e quando se pode efectuar a sua programação com a ajuda de

um computador. Caso contrário, os custos de programação podem tornar-se muito

elevados em relação aos custos da maquinagem.

1.5.2 Produção flexível A maioria das empresas existentes é de pequena ou média dimensão, assim sendo, a

quantidade dos lotes produzidos é de dimensões reduzidas e em constante mutação,

pelo que, os sistemas de produção em série e de máquinas dedicadas são pouco

ajustadas a este tipo de produção.

Para a produção de pequenos lotes, as máquinas devem ser versáteis e com tempos

de setup baixos. Surgem assim, as máquinas equipadas com CN, que têm as

seguintes vantagens em relação às máquinas convencionais:


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Não necessitam de intervenção manual durante o processo de maquinagem;

Capacidade de armazenar programas de maquinagem e de rapidamente os colocar

em funcionamento;

Movimentos precisos e simultâneos dos vários eixos da máquina;

Mudança automática das ferramentas, das velocidades de corte e das penetrações,

consoante os valores definidos no programa.

1.6 Tipos de máquinas CNC

Actualmente, existem diversos tipos de máquinas CNC, que são utilizadas nas mais

variadas áreas e sectores de produção, nomeadamente na indústria da Madeira,

Metalurgia e Metalomecânica.

As gamas de modelos de máquinas CNC vão desde máquinas-ferramentas CNC de

furar ou de fresar a 2 eixos, até sofisticados equipamentos capazes de controlar

sózinhas ou em associação um determinado processo de produção. As suas

dimensões e capacidades variam conforme as opções de cada máquina, mantendo no

entanto como factor comum poderem ser programadas.

Os tipos mais comuns de máquinas-ferramenta CNC correntemente utilizados na

indústria são: os Tornos CNC; as Fresadoras; os Centros de Maquinagem e as

máquinas de Electroerosão por penetração ou de fio. Existe no entanto, outras

máquinas de controlo numérico como por exemplo: as rectificadoras, os centros de furação, as mandriladoras, as máquinas de medir por coordenadas, as

guilhotinas, as quinadeiras, as puncionadoras, as máquinas de corte por laser,

etc.


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Figura 1 – Torno CNC

Figura 2 - Máquina de medir por

coordenadas CNC

Figura 3 - Máquina de electroerosão

por penetração CNC

Figura 4 - Centro de maquinagem CNC


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2 Tecnologia dos comandos e controlos dos deslocamentos em máquinas CNC

2.1 Princípios gerais de funcionamento dos sistemas das máquinas

Em relação aos tipos de comando CNC existentes, estes podem ser agrupados em três

tipos:

a) Controlo "Ponto-a-Ponto" - este sistema possibilita o posicionamento da

ferramenta em sucessivos pontos onde se vão efectuar as operações de

maquinagem, sendo os deslocamentos efectuados em movimentos rápidos e sem

trajectória pré-definida.

Actualmente, com os avanços da electrónica, há tendência para o desaparecimento

do controlo "Ponto-a-Ponto".

b) Controlo de Percurso ou "Paraxial" - este sistema tem a

possibilidade, para além do posicionamento em movimentos

rápidos, de realizar um deslocamento paralelo aos eixos de

coordenadas, com velocidade de maquinagem controlada,

accionando um eixo de cada vez.

c) Controlo "Continuo" ou de Trajectória - este sistema permite executar, para além

do posicionamento em movimento rápido, uma trajectória perfeitamente definida,

tanto na sua forma como na velocidade de avanço

(execução de trajectórias lineares e circulares). Um

comando de trajectória pode substituir um comando de

ponto-a-ponto ou paraxial. Num comando de uma máquina

CNC, para além do número de eixos que contém, importa

saber quantos podem ser accionados simultaneamente através deste.


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2.2 Funções programáveis

Numa máquina CNC, o comando, para além das funções geométricas e de

deslocamentos, deve possibilitar também o controlo de funções auxiliares da máquina,

tais como:

Ligar/desligar a árvore principal;

Ligar/desligar o fluído refrigerante;

Apertar/desapertar a peça;

Avanço/recuo do contraponto;

Troca da ferramenta;

etc.

Quantas mais funções a máquina comandar, mais será automatizada a fabricação.


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2.3 Elementos de comando

Os elementos de um comando CNC são:

a) Processador - os comandos CNC são constituídos por um processador do qual

fazem parte um ou mais microprocessadores e memórias. No microprocessador são

processados os dados do programa CN e os dados existentes em memória, que

são posteriormente transferidos para a máquina através de impulsos de comando.

b) Painel de controlo - Os paineis das máquinas CNC podem diferir entre si, no

entanto são compostos essencialmente por:

Monitor / Video / Display - permite ao operador a visualização da informação

existente no comando;

Operador Interface Interface Processador Máquina

Comando CNC

Cálculos Combinações lógicas Dados do Programa CN Dados de ajustamento em memória

Monitor

Elementos Operacionais

Elementos de programação


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Elementos operacionais da máquina - o operador através destes pode ligar

manualmente tudo o que corresponde a uma máquina convencional, tais

como, motores, deslocamento dos eixos, etc. Nestes elementos

encontram-se um conjunto de interruptores do tipo "liga/desliga" para

funções simples da máquina, um manipulador ou teclas de avanço ou

ainda um volante electrónico para comandar os avanços dos eixos

("HANDWEEL"), um manípulo denominado "OVERRIDE" com o qual se

pode alterar em percentagem o valor dos avanços ou rotações

programadas;

Elementos Operacionais para a Programação - constituído por um conjunto de

teclas alfanuméricas que servem para introduzir ou alterar dados do

programa ou das tabelas do comando, podendo ainda possuir um

conjunto de teclas de funções e de menu que permitem a manipulação e

selecção da informação de forma mais fácil.

c) Controlo do Interface - também designado por PLC ("Programmed Logic Controller") tem a finalidade de controlar os impulsos do comando CNC para as

funções respectivas da máquina, de tal forma que todas as condições necessárias

da máquina, relativas ao impulso, sejam levadas em consideração.

d) Comando dos Eixos - tem a função de regular a combinação entre o sistema de

medição e o accionamento dos eixos. O sistema de medição informa a posição em

que a ferramenta se encontra, um microprocessador compara esta posição com a

posição desejada; caso não corresponda, o accionamento continua; caso

corresponda, o accionamento pára e é executada a próxima instrução do programa

CN. Durante o deslocamento os eixos respectivos são constantemente controlados,

de forma a que a ferramenta não se desvie além da tolerância permitida.


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e) Circuito de Potência - os impulsos do controlo CNC e do controlo do interface são

de baixa potência eléctrica, não sendo suficiente para accionar motores, válvulas,

etc. Assim as máquinas CNC, possuem o chamado circuito de potência que

amplifica a potência dos impulsos eléctricos.

f) Aparelhos Auxiliares Externos - a programação necessária para a execução de

uma ou várias operações numa máquina CNC pode ser introduzida manualmente

através do painel de controlo da máquina. Esta forma de introdução de programas

pode tornar-se um processo laborioso e ineficiente. Os aparelhos auxiliares

externos foram desenvolvidos para permitir o armazenamento e transferência de

dados e programas entre um computador e o controlo da máquina. Deste modo é

possível arquivar os programas CN, não sendo necessário digitarmos novamente

no controlo. Para a transmissão e armazenamento de dados, os aparelhos e os

respectivos suportes utilizados podem ser:

Leitor e Perfurador de Fita - foi muito utilizada até alguns anos atrás, por

permitir uma armazenagem simples e a utilização frequente deste sistema

provoca um desgaste na fita;

Painel

M e m ó r i a

M i c r o p r o c e s s a d o r e s

Comando de Interface de

accionamento dos eixos

Circuito de potência

Desejado Real

Impulso emitido

Accionamento dos eixos

Sistema de medição

Teste para verificar o ponto atingido

Informação constante da posição da ferramenta

Comando CNC Máquina


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Gravador de Fita Magnética - forma barata de armazenar dados, não sendo

porém muito segura, pois as fitas são muito susceptíveis à sujidade e a campos

electromagnéticos;

Leitor de Disquete - indicada para o armazenamento de informação, é barata.

Figura 5 - Alguns tipos de sistemas de

armazenamento e transmissão de dados

Figura 6 - Porta série 25 pinos para

comunicação directa (RS 232c)


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2.4 Componentes Comandáveis

O técnico que opera uma máquina CNC deve conhecer exactamente as funções e

possibilidades da máquina, bem como os elementos que pode controlar directamente

ou através do programa.

Os componentes comandados de uma máquina-ferramenta CNC são:

a) Árvore Principal - a árvore principal permite realizar a rotação da peça num torno

ou a rotação da ferramenta numa fresadora O seu

accionamento pode ser feito através de motores de corrente

contínua ou de corrente alternada. Actualmente é cada vez

mais frequente o uso de motores de corrente alternada, em

que a selecção das rotações deixa de ser feita por uma

caixa de velocidades, para ser controlada através de um

frequencimetro electrónico. Neste caso pode-se atingir, sem

escalonamentos, rotações desde 50 até 10.000 RPM.

b) Eixos de Avanço - os percursos da ferramenta na peça ocorrem um após o outro,

ou simultaneamente, através dos movimentos dos eixos de avanço da máquina. Os

tornos possuem no mínimo dois eixos de avanço (X e Z) segundo os quais se

desloca o carro onde estão montadas as ferramentas. Nas fresadoras existem três

eixos (X, Y e Z), correspondendo, em geral, dois movimentos à mesa de trabalho e

o outro movimento à árvore principal.

Figura 7 - Sistema de eixos de um torno Figura 8 - Sistema de eixos da fresadora


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c) Accionamento do Avanço dos Eixos - os movimentos dos carros, que contêm a

peça ou as ferramentas, são realizados através do accionamento dos eixos de

avanço, em que a transmissão é efectuada por um fuso e uma porca de esferas

recirculantes. O eixo é colocado em movimento através do motor de accionamento

movendo a porca no sentido longitudinal, que faz deslizar o carro correspondente

ao longo dos barramentos da máquina. Com este sistema conseguem-se atritos e

folgas mínimas, permitindo assim elevada precisão e repetitividade dos movimentos

do carro.

Figura 9 - Esquema de funcionamento do accionamento

de um dos eixos de uma fresadora.

d) Dispositivos de Medição - em todas as máquinas CNC os accionamentos dos

eixos de avanço estão ligados a um dispositivo de medição que procede às

medições precisas dos respectivos movimentos. Este dispositivo consiste, numa

escala e num sistema de medição. Em função do sistema de leitura, diferencia-se a

medição directa e indirecta, em função do tipo de escala diferencia-se a medição absoluta e relativa.

e) Dispositivos de fixação da peça - estes dispositivos servem para fixar as peças

na mesa de trabalho (fresadoras) ou na árvore principal (torno). O número de


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funções comandadas nos meios de fixação depende do modo de fixação (manual

ou automática) e da complexidade da forma de fixação da peça. Nos tornos, em

geral, é possível programar os movimentos de abertura e fecho dos grampos,

avanço e recuo do contra-ponto, assim como diferentes pressões de fixação.

Figura 10 - Bucha de aperto hidraúlico Figura 11 - Prensa de fixação

Nas fresadoras, a prioridade está na rapidez e posicionamento correcto da peça na

mesa de trabalho, facilidade de troca e repetividade nas medidas da maquinagem.

Para peças muito complexas são frequentemente utilizados dispositivos especiais

de fixação que deverão permitir a maquinagem da peça com o menor número de

fixações possíveis.

f) Dispositivo de Troca de Ferramenta - a maquinagem em máquinas CNC permite

a realização de várias operações com a mesma fixação, sendo para tal necessário

a utilização de diversas ferramentas. A troca da ferramenta pode ser realizada

manualmente pelo operador da máquina, mas em geral, dada a necessidade de

economizar tempo, os tornos e os centros de maquinagem possuem dispositivos de

troca automática de ferramentas (ATC - Automatic Tool Change), cujas

concepções variam de acordo com a quantidade de ferramentas a serem utilizadas.


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Para a troca automática de ferramentas utilizam-se:

Revolver-Ferramenta ou Torreta - a torreta é

comandada pelo programa e gira até colocar a

ferramenta desejada em posição de trabalho. Este

sistema é usado em tornos e em alguns tipos de centros

de furação CNC.

Armazém de Ferramentas - a troca de ferramenta é realizada com o auxilio de

um sistema de troca de ferramentas. Neste sistema a

maquinagem é interrompida pelo programa, havendo um

dispositivo que retira a ferramenta que estava na árvore

principal e guarda-a, substituindo-a por outra que foi

buscar ao armazém de ferramentas. Este sistema é mais

utilizado nos centros de maquinagem e em máquinas de

electro-erosão. De referir ainda que os armazéns podem

ter capacidades que variam entre 12 e 60 ferramentas podendo no entanto

atingir mais de uma centena de posições de armazenamento.

g) Eixos Rotativos e Outros - existem máquinas CNC que possuem mais de três

eixos de avanço, sendo estes necessários para a maquinagem de determinado tipo

de peças. Nomeadamente, em centros de maquinagem em que além dos três eixos

principais podem existir um ou mais eixos de avanço adicionais (designados pelas

letras U, V e W). Existe ainda a possibilidade de recurso a eixos rotativos (A, B e C),

o que permite que tanto a mesa como o cabeçote possam girar, sendo assim

possível maquinar diversos lados da peça em diferentes ângulos.


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Figura 12 - CM de 4 eixos Figura 13 - CM de 5 eixos

Os tornos CNC, podem ter duas torretas independentes que podem trabalhar

simultaneamente e sincronizadas. Estes podem ainda ter um eixo rotativo (eixo da

árvore, ou eixo C) quando existe a possibilidade de comandar o posicionamento

angular da árvore principal.


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2.5 Sistema de controlo de posicionamento

O controlo numérico de um orgão móvel tem por objectivo conduzi-lo automaticamente

a uma posição determinada segundo uma trajectória rectilínea ou curvilínea. Quando

uma ordem é emitida é necessário assegurar-se que a ferramenta toma a posição

exacta, podendo-se utilizar dois sistemas:

a) Sistema em "Anel Fechado" - o princípio de um servomecanismo de posição

consiste em comparar a cada instante a posição da ferramenta com a da ordem

dada. O sinal que é emitido ao motor depende da relação entre a posição e a

ordem. As máquinas que utilizam este sistema normalmente têm dois circuitos de

retorno de informação, um para o controlo da posição e o outro para o controlo da

velocidade de deslocamento da ferramenta, para que momentos antes de alcançar

o posicionamento desejado possa diminuir a velocidade deste para conseguir o

posicionamento correcto. Este sistema é utilizado conjuntamente com motores de

corrente contínua, alternada ou sistemas hidráulicos.

b) Sistema em "Anel Aberto” - neste sistema suprime-se o retorno da informação

devido à utilização de motores passo-a-passo. O motor passo-a-passo comporta um

rotor que efectua a rotação de um determinado ângulo cada vez que a sua bobine

de comando recebe um impulso eléctrico. Entre o gerador de impulsos e o motor

coloca-se um circuito de abertura e fecho, o contador pré-seleccionado fecha a

porta após ter recebido o número de impulsos correspondentes ao deslocamento a

realizar.

2.6 Tipo de armazenamento

Uma vez que a mudança da ferramenta interrompe a maquinagem, logo a

produtividade da máquina vai diminuir. Por sua vez, passou a ser possível maquinar

peças cada vez mais complexas, que originou um aumento do número de ferramentas

diferentes, logo a utilização de armazéns maiores. Problemas que anteriormente

tinham pouca importância passaram a ser uma preocupação de primeira ordem.


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Localização, preparação e devolução das ferramentas ao armazém devem ser

efectuadas durante o período em que a máquina se encontra a trabalhar, e não deve

ser permitido qualquer interrupção da maquinagem para pesquisar ou armazenar a

ferramenta.

Deve existir um ciclo de mudança de ferramenta, facilmente programável, com todos os

eixos e movimentos necessários para a mudança a serem executados

sequencialmente, tal como se tratasse de uma subrotina, efectuando apenas uma

ligeira interrupção no processo de maquinagem.

Deve ser possível ao operário identificar rapidamente uma determinada ferramenta

existente no armazém e se necessário muda-la manualmente.

Deve ser possível ao operário introduzir no CN os valores de compensação do

comprimento da ferramenta, diâmetro e raio da ponta ferramenta.

2.6.1 Organização das ferramentas em armazém Uma vez que se trabalha com um vasto leque de ferramentas, existem várias formas

das organizar no armazém.

Armazenamento directo - neste caso as ferramentas são chamadas numa sequência

fixa, previamente pré-arranjada no armazém.

Tem como vantagens o facto de se tratar de um método simples e de custos reduzidos,

não sendo necessário a codificação das ferramentas.

No entanto, se precisar de chamar mais do que uma vez o mesmo tipo de ferramenta

esta deverá encontrar-se repetida no armazém pois são utilizadas sequencialmente.

Armazém de localização fixa codificada - neste caso as localizações do armazém

encontram-se codificadas individualmente de 1 até n, e as ferramentas nestes locais

são chamadas por números. Após a utilização, cada ferramenta retorna à sua posição

inicial no armazém.

Tem como vantagem o reduzido tempo para a determinação da localização de uma

ferramenta. Por sua vez, como já se sabe à priori a localização da ferramenta os

movimento de busca podem ser efectuados de uma forma mais rápida que nos outros

sistemas. No caso de existirem ferramentas de dimensões elevadas, é possível

arranjá-las por forma a evitar colisões.


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Uma vez que este método se baseia no posicionamento aleatório das ferramentas,

cada novo programa requer um reposicionamento de acordo com o código escrito. O

trabalho do operário que se encontra a colocar as ferramentas deve também ser

cuidadoso por forma a que as ferramentas não sejam colocadas em posições erradas.

Armazém de localização variável e codificada ou de selecção aleatória de ferramenta - trata-se de um método que combina os dois métodos anteriores. Pode-se

utilizar as ferramentas sem codificação, bem como codificar as localizações. O número

da ferramenta encontra-se no programa e a pesquisa é efectuada através do percurso

mais curto.

Este método tem como desvantagens o facto do posicionamento no armazém se

modificar de cada vez que a ferramenta é trocada, o que faz com que a pesquisa e

troca de uma determina ferramenta seja difícil de encontrar. Surgem também

problemas quando no sistema existem ferramentas de dimensões elevadas o que pode

dar origem a colisões.

2.7 Mudança automática de peça de fabrico

Tal como acontece com a mudança da ferramenta, a mudança de peça a maquinar

também representa uma quebra em termos produtivos pois a máquina deixa de

efectuar aquilo para que está vocacionada, maquinar. A mudança da peça necessita de

um alinhamento, fixar/retirar. O tempo que demora esta operação pode ser largamente

diminuindo utilizando-se um sistema de mudança automática de peça.

Frequentemente esta operação é efectuada longe da máquina, colocando-se a peça

numa palete, que posteriormente é colocada directamente na máquina, desta forma a

máquina só terá que parar para colocar a nova palete não necessitando de qualquer

acerto.

O sistema de mudança automática de peça a maquinar é um pré-requesito

indispensável se pretender obter um sistema totalmente automatizado, ou seja, a

integração do centro de maquinagem na célula flexível de produção.


27

2.8 CNC versus Máquinas manuais

As máquinas equipadas com CN ou CNC, são superiores às máquinas ditas

convencionais em vários aspectos, dos quais se destaca:

Precisão, uma máquina equipada com CNC é muito mais precisa em termos

geométricos que as máquinas manuais. Enquanto que um operário

experiente para atingir algum grau de precisão leva o seu tempo a maquinar

e a adquirir essa experiência com a máquina manual, na máquina de CNC, a

precisão do equipamento já se encontra embutida na própria máquina.

Repetibilidade, é a capacidade de elaborar duas peças com dimensões iguais. Mesmo

que operário efectue várias peças dentro dos limites de tolerância, qual a

frequência com que este é capaz de repetir duas peças? No CNC todas as

peças desde que devidamente colocadas na máquina têm as mesmas

dimensões.

Fiabilidade, devido à tecnologia utilizada e ao fabrico cuidado das máquinas estas são

mais fiáveis que as máquinas tradicionais, ou seja o tempo e vida da

máquina, a capacidade de maquinar, trabalhar dentro de certos parâmetros

nomeadamente a precisão e sem folgas é maior.

Tempos de paragem, ou tempo que a máquina leva para se posicionar para efectuar

um novo corte é muito reduzido uma vez que a máquina recebe ordens do

CN, e este valores estão bem determinados, a máquina sabe perfeitamente

onde se deve posicionar. Desta forma o tempo que se encontra a produzir é

muito superior às máquinas convencionais.

Geometrias complexas, com a utilização de um CNC, a produção de geometrias

complexas pode ser obtida sem se ter que fabricar ferramentas ou suportes

especiais. No caso das máquinas manuais estes custos são tanto mais altos

quanto mais complexa for a peça a maquinar.


28

Alterações na produção , na maquinagem manual, qualquer alteração após se terem

produzido as ferramentas têm um custo extremamente elevado. Na

maquinagem com recurso ao CNC, as ferramentas complexas deixaram de

existir e as formas complexas são obtidas a partir da programação, pelo que

efectuar uma alteração na peça a produzir passa pela alteração do

programa.

Parametrização, a escolha dos parâmetros associados às taxas de penetração,

velocidades de corte, velocidade de avanço e outros parâmetros

tecnológicos são definidos durante a operação de programação pelo que as

várias operações de maquinagem podem ser efectuadas sem qualquer

preocupação. Nas máquinas manuais é o operador no seu posto de trabalho

que deve determinar quais os parâmetros a utilizar.

Redução do desperdício, os erros existentes na produção devido ao cansaço do

operário, interrupções na maquinagem, têm uma ocorrência mais reduzida

nas máquinas de CNC.

Redução de equipamento, algumas peças que requeriam nas máquinas

convencionais um conjunto de operações que teriam que ser efectuadas em

máquinas distintas podem agora ser efectuadas numa só máquina e com um

só setup. Isto deve-se ao facto da elevada versatilidade destas máquinas.

Diminuição do espaço, uma vez que este equipamento requer uma menor quantidade

de acessórios (suportes para fixar a peça a maquinar e ferramentas de corte

especiais), o espaço necessário é menor e o custo associado à aquisição do

material, armazenamento e gestão é menor.

Controlo de qualidade, é simplificado pois após se controlar a primeira peça o

controlo das restantes pode ser bastante diminuído uma vez que a

elaboração da peça é efectuada através de um programa, o que dá origem a

que todas as peças sejam iguais.


29

Maior utilização da máquina, uma vez que a máquina de CNC pode ser programada

remotamente, a elaboração de uma maior quantidade de trabalho é possível

pois quando a máquina começa a maquinar esta já dispõem de todo os

dados relativos ao que deve efectuar. Neste caso os tempos mortos são

menores que nas máquina convencionais, em que é necessário, fixar peça e

suportes, as mudanças de ferramentas por vezes também são demoradas,

os acertos de velocidade e penetração têm que ser calculados no local, etc..

Redução de stock, uma vez que a máquina é bastante mais flexível que as máquinas

convencionais, a mudança de geometria é relativamente rápida pelo que a

produção de peças para stock pode ser reduzida, juntamente com os

respectivos custos inerentes a esta diminuição de stock.

2.9 Limitações do CNC

Quando se fala do CNC é vulgar falar-se apenas nas vantagens associadas a este

equipamento, no então deve-se também reflectir nos inconvenientes deste

equipamento. Assim deve-se ter em conta os seguintes aspectos:

As máquinas de ferramentas com comando numérico não maquinam mais

rapidamente que as máquinas manuais, o que fazem mais rapidamente é

posicionar-se para o cortar mais depressa. Se colocarmos os novos materiais de

corte nas máquinas de ferramentas estas conseguem atingir velocidades iguais

às suas congéneres com comando numérico.

As máquinas CNC não eliminaram na totalidade a necessidade de utilizarem

ferramentas especiais, e o custo das máquinas é extremamente elevado.

As máquinas de CNC não estão isentas de erros pois basta pressionar o botão

errado, ou alinhar incorrectamente os elementos.

O CNC só deve ser considerado e utilizado, quando se pretende a produção de

peças com uma qualidade superior, mais rapidamente e uma repetibilidade

elevada.


30

3 Sistema de coordenadas Coordenadas são todos os pontos relacionados com a geometria do desenho que

orientam o programador na elaboração dos programas de CNC.

O sistema de coordenadas pode conter pequenas variações de acordo com o tipo de

torno e de acordo com o controlador que se está a utilizar.

Figura 14 - Torno CNC

Nos tornos há dois eixos de avanço X (eixo transversal) e Z (eixo longitudinal) que

compõe um carro cruz no qual está montado o suporte de ferramentas. Com estes

eixos é obtido o contorno desejado de uma peça. Além dos eixos de avanço também

temos o eixo da árvore principal.

X - eixo transversal está relacionado no torno CNC, com as coordenadas de

diâmetros e tem um ponto de referência definido que coincide com a linha de

centro do eixo árvore principal da máquina que se denominará X0.

Z - eixo longitudinal está relacionado, no torno CNC, com as coordenadas de

comprimento e terá um ponto de referência que poderá ser estabelecido em

qualquer lugar de acordo com o programador dentro da área de trabalho da

máquina. Deve-se procurar sempre um ponto de referência em que a


31

programação seja fácil, rápida e objectiva, ao qual daremos o nome de ponto

zero peça.

Eixo árvore principal nele serão estabelecidas as rotações e também a fixação das

peças a serem maquinadas por meio de placas com duas, três ou quatro

grampos, pinças ou dispositivos especiais.

Figura 15 - Eixo árvore

Figura 16 - Prato de fixação

Grampos de fixação

Figura 17 - Grampos mole

Figura 18 - Grampos duros

Eixo árvore accionado

por meio de polias e

correia polia-V de alta

eficiência para

transmissão de potência


32

Há duas possibilidades de ponto zero da peça, que são:

No encosto dos grampos

Na face da peça

Referência do ponto zero

No sistema de programação CNC é possível utilizar dois tipos diferentes de

coordenadas sem alterar a geometria da peça. Temos então:

Coordenadas absolutas

Coordenadas incrementais

z(+) z(+)


33

3.1 Coordenadas cartesianas

Todas as máquinas ferramentas CNC são comandadas por um sistema de

coordenadas cartesianas na elaboração de um perfil geométrico.

São duas rectas que se cruzam em um ponto qualquer do espaço, dando origem a um

sistema de coordenadas, cujo ponto de cruzamento é o início de todo o processo.

Figura 19 - Sistema de eixos cartesianos

O plano formado pelo cruzamento de uma linha paralela ao movimento transversal

(eixo X) com uma linha paralela ao movimento longitudinal (eixo Z) define um sistema

de coordenadas.

Exemplo:

Preencha a tabela:

X Z

A

B

C

D

E

F


34

3.2 Coordenadas absolutas

São as que se relacionam sempre com um ponto de referência (ponto zero peça) fixo

no desenho, e podem ser chamadas também de medidas de referência ou medidas

reais.

Lembrando-se que X corresponde ao diâmetro e Z corresponde ao comprimento.

Ponto de referência na face da peça

Preencha a tabela, tendo em conta o

ponto zero:

X Z

A

B

C

D

E

F

G

Ponto de referência na face do eixo

Preencha a tabela, tendo em conta o

ponto zero:

X Z

A

B

C

D

E

F

G


35

Note que nos exemplos anteriores os valores dos diâmetros não se alteram

independentemente de onde se encontra o ponto zero, enquanto os deslocamentos em

Z mudam completamente, ou seja, com o ponto zero na frente as coordenadas são

todas negativas e a tendência é o afastamento dele. Já com o ponto zero atrás as

coordenadas são positivas e aproximam-se do ponto zero.


36

3.3 Coordenadas incrementais

Com este sistema cada medida introduzida refere-se sempre a um posicionamento

anterior, então teremos sempre medidas de distância entre dois pontos próximos.

Neste processo deve-se levar em consideração somente o movimento a ser executado.

O sistema incremental não é muito comum de ser usado, mas é possível aplicá-lo em

pequenas operações dentro de um programa.

Preencha a tabela em

X Z

A

B

C

D

E

F

G

Preencha a tabela em raio

X Z

A

B

C

D

E

F

G

G


37

As coordenadas em X são definidas em diâmetro, aplicando a diferença entre eles, ou

seja, o próximo deslocamento menos o anterior, ou então em raio, isto é, a diferença

dividida por dois.


38

Velocidade de corte

*1000*

DVcN

(RPM)

Vc – Velocidade de corte (m/min)

D – Diâmetro de trabalho

Exemplo:

ferramenta = 16 mm

Por consulta de catalogo temos:

Vc – 1250 m/min 500

Fz=0.1 0.03

RPMN 24800*161000*1250

F = n * Fz * Z

F – avanço (mm/min)

n – RPM

Fz – avanço por dente

Z – nº de dentes (navalhas)

F = 24800*0.1*2 = 4960 mm/min


39

4 Introdução à Programação

4.1 Sistema ISO de programação, linguagem G

A linguagem G foi adoptada pelo sistema ISO como um padrão a ser utilizado pelos

fabricantes de comandos, com algumas normas rígidas, dando-lhes liberdade para a

criação de recursos próprios, mantendo as funções básicas e universais, funções que

não podem ser definidas de maneiras diferentes e que tenham a mesma finalidade em

todos os comandos. A possibilidade de serem diferentes dentro de um mesmo sistema

aumentou a criatividade entre os fabricantes, dessa forma, alguns comandos oferecem

mais recursos que outros.

Um bom programa depende de um bom processo, levando sempre em consideração a

ordem de operações e de ferramentas, e a criatividade do programador.


40

4.2 Estrutura de linguagem

Programas CNC - é uma maneira que o homem criou para se comunicar com a

máquina por meio de códigos, a transformação de um desenho ou peça em números e

letras que são matemática pura.

O programa CNC é caracterizado por uma sequência de frases que são memorizadas

pelo comando e executadas na maquinagem uma após a outra.

Poder-se-ia definir assim a estrutura do programa como sendo composta por:

Bloco de dados ou frase: é constituído por caracteres, ou seja, letras de

endereçamento e algarismos, palavras que juntas têm o objectivo de

informar ao comando as operações que devem ser executadas.

Caracteres - é um número, letra, espaço, ponto ou qualquer outro símbolo que

signifique algo para o comando.

Exemplo: A, T, Z, -, etc.

Letras de endereçamentos - são instruções alfabéticas passadas para o comando

que, por sua vez, podem executar um movimento ou simplesmente

assumir uma nova função. Exemplo: G, X, O, B, I, K, etc.

Palavras - é constituída por uma letra seguida por um valor numérico. Dependendo da

letra, o valor numérico terá que ser específico.

Exemplo: G00, G01, G66, Z55, X20, K.5, etc.


41

4.2.1 Instruções normalizadas segundo ISO 6983/1

N## G## X### Y### Z### S### T## ## M## F###

N## - número de sequência;

G## - função preparatória;

X, Y, Z – movimentos dos eixos;

U, V, W – movimentos dos eixos;

A, B, C - movimentos dos eixos;

S### - velocidade da árvore;

T## ## - função ferramenta;

M## - funções variadas;

F### - velocidade de avanço


42

4.3 Funções preparatórias - Torno

As funções auxiliares consideradas básicas têm a mesma definição para todos os

comandos. São funções essenciais para o funcionamento do programa.

Os fabricantes de máquinas CNC podem usar funções auxiliares opcionais para activar

e desactivar dispositivos ou acessórios implantados nas máquinas.

Ao programarmos uma função auxiliar em conjunto com um bloco com uma função

preparatória que defina algum tipo de movimento, o comando CNC executa primeiro a

função auxiliar.

Em alguns comandos podemos programar até três funções auxiliares em uma única

frase.


43

4.4 Principais comandos FANUC

G00 - Avanço (posicionamento) rápido;

G01 - Interpolação linear;

G02 - Interpolação circular no sentido horário;

G03 - Interpolação circular no sentido anti-horário;

G04 - Tempo de permanência (temporização);

G20 - Ciclo de desbaste longitudinal;

G21 – Ciclo de rosca;

G24 – Ciclo de facejamento

G28 - Deslocamento até ao ponto de referência;

G33 - Roscagem

G40 - Cancela compensação de raio de corte (ferramenta);

G41 - Activa compensação de raio de corte à esquerda;

G42 - Activa compensação de raio de corte à direita;

G70 - Programação em polegadas;

G71 - Programação em milímetro;

G72 - Ciclo de acabamento;

G73 - Ciclo de desbaste paralelo ao perfil (ciclo de repetição);

G74 – Ciclo de desbaste perpendicular ao perfil;

G75 - Ciclo de faseamento paralelo e cónico;

G76 – Abertura de rasgos ou ranhurar o eixo dos Z;

G77 – Ranhurar segundo o eixo dos X;

G78 - Ciclo de roscagem multiplo;

G80 - Cancela ciclo de furacão (G83-G85);

G83 - Ciclo de furacão;

G84 - Ciclo de roscamento com macho;

G85 – Ciclo de escarear

G90 – Programação em coordenadas absolutas;

G91 – Programação em coordenadas incrementais;

G92 – Configuração do sistema de coordenadas / Limitação da rotação;

G94 - Estabelece avanço em milímetros por minuto;

G95 - Estabelece avanço em milímetros por rotação;


44

G96 - Velocidade de corte constante;

G97 – Programação da velocidade de corte;

G98 – Retorno ao plano inicial (ciclos de furacão);

G99 – Retorno ao plano de retirada (ciclos de furação).

Funções auxiliares FANUC

M00 – Paragem programada do programa;

M01 – Paragem opcional do programa;

M03 – Ligar a árvore sentido horário – CW;

M04 – Ligar a árvore no sentido anti-horário – CCW;

M05 – Parar a árvore;

M08 – Ligar o fluído de corte;

M09 – Desligar o fluído de corte;

M20 – Contraponto recolhido;

M21 – Contraponto à frente;

M25 – Abrir sistema de fixação;

M26 – Fechar sistema de fixação;

M30 – Fim de programa;

M71 – Ligar sistema de ar comprimido;

M72 – Desligar sistema de ar comprimido;

M98 – Chamar subprograma;

M99 – Retornar ao programa principal;


45

4.5 Funções especiais

Símbolo Designação

N Número sequencial de blocos N10, N20, ...

( Abrir comentário ou equações matemáticas

) Fechar comentários ou equações matemáticas

/ Ignorar blocos ou divisões

= Igual

; Fazer comentários

# Final de bloco

. Ponto decimal

% Início do programa

+ Adição

- Subtracção

* Multiplicação

Os números nas frases podem ser colocados da seguinte forma:

N05, N10, N15, N20, …

N10, N20, N30, N40, …

Os números sequenciais devem ser colocados de forma a que seja possível fazer

inserções de frases sem repetições, como nos exemplos anteriores. Então deve-se

evitar a sequências sem intervalos, como N1, N2, N3, N4, …

A numeração é colocada a critério do programador, no entanto em alguns comandos o

processo pode ser automático. A função N não tem nenhum efeito tecnológico, mas é

importante em termos de organização do programa e possíveis chamadas repetitivas.


46

4.6 Estrutura do Torno CNC

De concepção robusta e projectada para ambientes de alta produção, oferece rigidez e

estabilidade para maquinagem pesada.

Os conjuntos são apoiados em uma base monobloco concebida para absorver

vibrações.

Mesa e carro transversal, inclinados a 35°, propiciam melhor escoamento de aparas,

evitando o acumular e garantindo estabilidade térmica ao longo de extensos períodos

de maquinagem. Consequentemente, podem-se obter peças de maior precisão

geométrica.


47

4.7 Definição de funções preparatórias

As funções preparatórias são compostas pela letra de endereço G e por uma

componente algébrica normalmente de dois algarismos (G00 a G99).

Cada valor atribuído à componentes algébrica indica ao controlo uma função diferente,

o que permite executar operações distintas, como interpolações lineares ou circulares,

estabelecer o zero peça, executar ciclos automáticos, etc.

Nem todas as funções são iguais para todos os comandos.


48

4.7.1 G00 – Avanço (posicionamento) rápido Usada normalmente para aproximações ou recuos das ferramentas, esta função tem

avanço próprio, podendo atingir os limites dos eixos da máquina que podem ser

também controlados pelo potenciómetro de avanço do comando. Pode-se dizer que

esta função gera movimentos improdutivos dentro do processo de maquinagem.

G00 X(U)### Z(W)###

Exemplo:

G00 X35 Z2

Posicionamento em Z

(comprimento de 2 mm positivos)

e

Posicionamento em X

(diâmetro de 30mm)

Nota:

Nunca se deve programar G00 enquanto a ferramenta estiver em contacto com

o material, ou a maquinar, pois pode-se danificar a peça e/ou a ferramenta.


49

4.7.2 G01 - Interpolação linear Esta função, é usada para executar avanços lentos, isto é, avanços de maquinagem

programados de acordo com as necessidades do programador, levando-se em

consideração vários outros factores, como ferramentas e material a ser maquinado.

Esta função executa movimentos rectilíneos, ou seja, linhas rectas, ângulos, inserção

de raios e chanfros.

G01 X(U)### Z(W)### C## R## F##

X### Z### - Coordenada absoluta final

C## - inserção de chanfro

R## - inserção de raio

F## - velocidade de avanço


50

Exemplo:

Deslocamento simples

Deslocamento simples (absoluto) N10 G00 X35 Z2 M8 Aproximar em avanço rápido p/ X35 e Z=2, e ligar o fluído corte

N20 G01 Z-17.5 F0.1 Deslocar para o comprimento de 17.5 com um avanço de 0.1

mm/rotação

Deslocamento com ângulo

Deslocamentos possíveis com ângulos (absoluto) N10 G00 X35 Z2 M8

N20 G01 Z-17.5 F0.1

N30 G01 X55 Z-24.5 Deslocar para o comprimento de 24.5 e um raio de 55 mm


51

Deslocamento simples

Deslocamento simples (Incremental) N10 G00 X35 Z2 M8 Aproximar em avanço rápido p/ X35 e Z=2, e ligar o fluído corte

N20 G91 Activar o sistema de coordenadas incrementais

N30 G01 Z-19.5 F0.1 Deslocar para o comprimento de 19.5 com um avanço de 0.1

mm/rotação

N40 G90 Desactivar o sistema de coordenadas incrementais

Deslocamento com ângulo

Deslocamentos possíveis com ângulos N10 G00 X35 Z2 M8

N20 G91

N30 G01 Z-19.5 F0.1

N40 G01 X20 Z-7 Utilizar a diferença de raios 55-35 = 20

N50 G90


52

Funções C+ ou C- (chanfro) e R+ ou R- (arredondamento)

Para executar este tipo de comando, será preciso um movimento posterior ou uma

sequência do movimento para que se saiba a direcção do chanfro ou do

arredondamento.

Exemplo de programação:

N10 G00 X0 Z2 M8 aproximação rápida

N20 G01 Z0 F0.1 encostar na face com avanço de 0,1mm / rotação

N30 G01 X20 C-2 facear c/inserção de chanfro até diâmetro de 20 mm

N40 G01 Z-15 R2 deslocamento longitudinal com raio

N50 G01 X30 C-2 facear c/inserção de chanfro até diâmetro de 30 mm

N60 G01 Z-28 C2 deslocamento longitudinal com chanfro

N70 G01 X40 R-2 facear com inserção de raio até diâmetro de 40 mm

N80 G01 Z-40 (pós-movimento obrigatório)

Observação: Sem um pós-movimento, ou seja, um deslocamento logo após a inserção, o comando

não executa a frase anterior. O deslocamento deve ser no mínimo duas vezes o raio da

ponta da pastilha, e isso vale para todos os comandos que usam este sistema.


53

4.7.3 G02 e G03 - Interpolação circular no sentido horário e anti-horário

Estas duas funções (G02 e G03), são usadas para gerar arcos, ou seja, perfis

circulares que vão até 180 graus no torneamento, podendo formar uma esfera

completa. Sempre que executar um processo de interpolação circular, está posicionado

no início do arco, basta então informar o comando das coordenadas finais e o valor do

raio.

A instrução G02 actua no sentido dos ponteiros do relógio (CW), isto é, sentido horário.

A instrução G03 actua no sentido contrário aos ponteiros do relógio (CCW), isto é,

sentido anti-horário.

G02 X(U)### Z(W)### I### K### F###

ou

G02 X(U)### Z(W)### R## F###

X### Z### - Coordenadas finais do arco

R### - Raio

I### - Coordenada do centro do arco em X

K## - Coordenada do centro do arco em Z

F### - Avanço

Nunca se deve fazer um programa em função da máquina, mas sim em função do

desenho, pois se programarmos uma peça pensando na máquina, teremos problemas

nas interpolações circulares G02 e G03, pois as posições das ferramentas não são

sempre iguais. Existem máquinas que têm a torre de ferramentas atrás do eixo árvore,

outras na frente e algumas têm inclinação no eixo transversal.

Para facilitar o processo e evitar erros, a programação deve ser efectuada sempre

analisando o desenho pelo lado de cima da linha de centro, só assim teremos um

programa padronizado, que pode ser usado em qualquer máquina sem alteração de


54

dados, independente da posição das ferramentas, lembrando que no caso do

programador só é preciso saber qual o comando a ser utilizado.

Nota:

A opção I e K, tem mudanças em relação às referências, isto é, a distância do início do

arco até o centro do arco e o valor de I é programado em raio.


55

Tabela de pontos

N X Z Cx(I) Cz(K) R

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

1 2

3 4 5 6 7 8

9

10 11 12


56

Exemplo de programação:

Absoluto

N010 G00 X0 Z2 M08

N020 G01 Z0 F0.1

N030 G03 X30 Z-15 R15 ou N030 G03 X30 Z-15 I0 K-15

N040 G01 Z-35

N050 G02 X40 Z-40 R5 ou N050 G02 X40 Z-40 I5 K0

N060 G01 X44

N070 G01 X48 Z-42

N080 G01 Z-53

N090 G02 X62 Z-60 R7 ou N090 G02 X62 Z-60 I7 K0

N100 G01 X68;

N110 G03 X80 Z-66 R6 ou N110 G02 X80 Z-66 I0 K-6

N120 G01 Z-80

Incremental: as funções comando I e K não se alteram, pois já são incrementais neste

N010 G00 X0 Z2 M08

N020 G91

N030 G01 Z-2 F100

N040 G03 X30 Z-15 R15 ou N040 G03 X30 Z-15 I0 K-15

N050 G01 Z-20;

N060 G02 X10 Z-5 R5 ou N060 G02 X10 Z-5 I5 K0

N070 G01 X4

N080 G01 X4 Z-2

N090 G01 Z-11

N100 G02 X14 Z-7 R7 ou N100 G02 X14 Z-7 I7 K0

N110 G01 X6;

N120 G03 X12 Z-6 R6 ou N120 G03 X12 Z-6 I0 K-6

N130 G01 Z-14

N140 G90


57

4.7.4 G04 - tempo de permanência ou espera O valor é determinado em segundos e a faixa de tempo pode ser de 0.001 a 99.999

segundos.

G04 X### / U### / P###

(os três endereçamentos têm o mesmo significado)

Exemplo: com 5 segundos

G04 X5

G04 U5

G04 Z5000;

Este comando é normalmente utilizado associado ao final da furação ou na elaboração

do acabamento final dos canais, desta forma as ferramentas efectuam todo o percurso

do diâmetro a ser maquinado, ou seja, dão pelo menos uma volta completa.


58

5 Introdução à Trigonometria O termo trigonometria deriva das palavras gregas que significam "triângulo e medir".

O CNC movimenta-se por meio de coordenadas programadas em eixos distintos e no

caso do torneamento, temos os eixos X e Z que são acompanhados de um valor

numérico. Se não tiver os valores estes deverão ser calculados.

Para efectuar os cálculos pode-se por vezes utilizar o triângulo rectângulo, que é

composto da seguinte forma:

Para efectuar qualquer tipo de cálculo em um

triângulo, precisamos de pelo menos duas

dimensões para se calcular uma terceira.


59

5.1 Teorema de Pitágoras

A soma do quadrado dos catetos é igual ao quadrado da hipotenusa.

Teorema de Pitágoras

5.1.1 Fórmulas básicas

hipotenusaoposto cateto ângulo do Seno

Podemos calcular o ângulo, o cateto

oposto ou a hipotenusa.

hipotenusa adjacente cateto ângulo do Coseno


adjacente ou a hipotenusa.

adjacente cateto oposto cateto ângulo do Tangente


oposto ou o cateto adjacente.

a2 = b2 + c2

a - Hipotenusa

b - Cateto maior

c - Cateto menor


60

Exemplo:

Calcular x e y

Dados:

x = ? (cateto oposto)

y = ? (hipotenusa)

sen(30º) = 0,5

cos(30º) = 0,866

Tg (30º) = 0.577

Cat. adj. = 65

Para calcular os valores ocultos, há duas fórmulas:

1ª Hipotese – cateto oposto


65x

1tang30

tang30 * 65 = x 527.37x

Quantas mais entidades do triângulo rectângulo forem conhecidas, maior é o número

de fórmulas que permite o cálculo das restantes parcelas.

2ª Hipotese - Hipotenusa 2.1 – Seno

hipotenusaoposto catetoângulo do seno

y527.3730º seno

y527.375.0

5.0527.37

y 055.75y


61

2.2 – Coseno

hipotenusaadjacente catetoângulo do coseno

y6530º coseno

866.065

y 055.75y

2.3 – Teorema de Pitágoras

222 cba

222 527.3765 y 275.140842252 y 275.56332 y 275.5633y

055.75y

Nota: Qualquer um dos processos anteriores de cálculo é válido.


62

Exemplos de aplicação:

Calcule o diâmetro?

Uma vez como só tem um lado e um ângulo do triângulo, deverá utilizar a tangente.

Dados:

Ângulo = 30º (tangente 0,577)

Cateto oposto = W

Cateto adjacente = 15


15130 wTangente

655.8W

)655.8*2(20 x 31.1720 x 31.37x (valor em diâmetro)

Nota:

Lembre-se que a peça é cilíndrica, pelo que no cálculo este valor deve ser

multiplicado por dois e somar ao diâmetro de 20.


63

Calcule o comprimento Z?

Resolução: Para a programação do perfil, é necessário conhecer o valor da coordenada Z, pelo

que, é necessário calcular em primeiro lugar o valor de W no triângulo (cateto

adjacente). O cateto oposto será a diferença entre os diâmetros maior e menor que

estão definidos no desenho, dividida por dois, ou seja, (40-25)/2=7,5 (valor em raio

para efeito de cálculo).

Dados:

Ângulo = 30º (tangente 0,577)

Cateto oposto = 7.5

Cateto adjacente = W


wTangente 5.7

130

5.7*577.0 W

577.0

5.7w 998.12W

998.1210z 998.22x (resultado final)


64

A trigonometria também pode ser aplicada em arcos ou círculos para calcular pontos

desconhecidos. No entanto, por vezes, há alguma dificuldade em localizar o triângulo.

Para que esta tarefa se encontre facilitada tenha em conta o seguinte:

Estude e entenda correctamente o desenho;

Defina bem o que pretende calcular;

Marque o ponto de concordância;

Marque o centro do arco ou do círculo;

Trace uma linha recta do ponto de concordância ao centro do arco.

Calcule o comprimento Z?

Dados:

a = 32 (hipotenusa)

b = Z (cateto menor)

c = 22.7 (cateto maior)

222 cba

222 7.2232 Z 29.5151024 2 Z 102429.5152 Z

71.5082 Z (multiplicar ambos os termos por -1)

71.5082 Z 71.508Z 554.22Z


65

Calcule Z

Dados:

a = 40 (hipotenusa)

b = K valor oculto (cateto maior)

c =25 (cateto menor)

222 cba

222 2540 K 6251600 2 K 16006252 K

9752 K (multiplicar ambos os termos por -1)

9752 I 975I 224.31I

Para obter o valor de Z, fazer:

Z = R - K

Z = 40 - 31.224 Z = 8.755 (resultado final)

Z = comprimento

R = raio

K = cálculo do triângulo


66

Calcule X

Dados:

a = 25

b = W

c = 13

222 cba

222 1325 W 169625 2 W 6251692 W

4562 W (multiplicar ambos os termos por -1)

4562 W 456W 354.21W

Para obter o valor de X em diâmetro, fazer:

X = 2 * W

X = 2*21.354 X = 42.708 (resultado final)


67

Calcular o comprimento até o centro da esfera e o diâmetro desconhecido

Resolução:

Triângulo A

Dados:

a=20

b=I

c=10

222 cba

222 1020 I 100400 2 I 4001002 I

3002 I (multiplicar ambos os termos por -1)

3002 I 300I 320.17I

Uma vez determinado o I passa a ser possível calcular o Z e o K

Z = 15 + I

Z = 15 + 17.320

Z = 32,320 (centro do arco)

K = 40 - Z

K = 40 – 32,320

K = 7,68


68

Triângulo B - uma vez que o valor de K já foi determinado

Dados:

a=20

b=W

c=7.68

222 cba

222 68.720 W 982.58400 2 W 400982.582 W

017.3412 W (multiplicar ambos os termos por -1)

017.3412 W 017.341W 466.18W (valor em raio)

Como o X deve ser determinado em diâmetro:

x=2*18,466

x=36,933 (resultado final)


69

6 Definição dos sistemas de medidas Esta definição será de acordo com os comandos, sabendo que na programação é

preciso definir em que sistema de medidas vamos trabalhar. Por isso teremos:

Diâmetro ou raio

Absoluto ou Incremental

Métrico ou polegadas

Normalmente programa-se no sistema métrico (milímetros) com coordenadas absolutas

e em diâmetro é o processo mais comum e mais fácil de ser aplicado.

6.1 Programação em absoluto ou incremental

Na programação em absoluto, a contagem inicia-se no ponto zero, permanecendo em

contacto ao longo de todo o processo. No sistema incremental, o ponto zero desloca-se

junto com cada movimento da ferramenta. Neste caso temos:

G90 - programação em coordenadas absolutas;

G91 - programação em coordenadas incrementais.

Observação:

Ao ligar um comando CNC, a função G90 estará automaticamente activada,

podendo ser desactivada via programa com G91 se a opção for o sistema

incremental.


70

6.2 Programação em milímetros ou polegadas

A comutação entre os sistema métrico e o sistema polegadas faz-se através de:

G70 - activa programação em polegadas;

G71 - activa programação em milímetros.

Exemplos de programação

Diâmetro, métrico e absoluto

N005 G90 G71

…………………………

N010 G00 X0 Z2 M08

N020 G01 Z0 F.15

N030 G01 X33

N040 G01 X35 Z-1

N050 G01 Z-30

N060 G01 X50

N060 G01 Z-50


71

7 Compensação do raio de corte (CRC) Este sistema de compensação faz com que a ferramenta considere o contorno exacto

da peça, isto é, possibilita programar directamente o perfil de acabamento sem a

necessidade de cálculos auxiliares.

Os deslocamentos levam em consideração a ponta teórica da ferramenta (canto vivo)

com a qual será executado o perfil. A

compensação do raio de corte

calcula uma trajectória corrigida da

ferramenta, levando em consideração

a dimensão do raio e outros factores,

como sentido e o lado de corte, perfil

interno ou externo.

Sem compensação de raio A ponta teórica encontra-se sobre o contorno,

deixando a peça fora das dimensões reais do

programa.

Com compensação de raio A ponta real da ferramenta encontra-se sobre o

contorno.

Observação: Num perfil de acabamento onde é necessário compensar o raio da ponta da ferramenta

caso não haja a CRC as maiores divergências de medidas ocorrem quando os

deslocamentos forem nos dois eixos X e Z, como interpolação circular ou movimentos

angulares.


72

7.1 Compensação do raio da ferramenta (CRF)

G40 - Desactiva CRF;

G41 - Activa CRF à esquerda;

G42 - Activa CRF à direita.

G41 - CRF à esquerda G42 - CRF à direita

Para determinar a função G a utilizar, tenha em conta o seguinte:

Quando a CRF for num perfil externo e o deslocamento em direcção ao eixo árvore

da máquina, a função de compensação será G42. Se o deslocamento for ao

contrário, será G41.

Quando a CRF for em um perfil interno e o deslocamento em direcção ao eixo

árvore, a função de compensação será G41. Se o deslocamento for ao contrário,

será G42.

As setas indicam sentido de maquinagem:

Regras

As funções G41 e G42 devem ser

programadas em blocos distintos.

Assim que a CRF estiver activada,

deve haver um movimento de

compensação fora do corte de

material.

G41

G42


73

Exemplo:

Perfil externo N005 G90 G71

N010 G42 (activa CRF à direita)

N020 G00 X15 Z1 M08;

N025 G01 X17 Z0 F.15

N030 G01 X20 Z-1

N040 G01 Z-15

N050 G01 X50 C-1 (c/chanfro)

N060 G01 Z-32

N070 G01 X58

N080 G01 X62 Z-34 (final do perfil)

N090 G00 X65 (recuo da ferramenta c/CRF activado)

N100 G40 (desactiva CRF)

Perfil interno

N005 G90 G71

N010 G41 (activa CRC à esquerda);

N020 G00 X51 Z1 M08 (pos. c/CRF activado)

N030 G01 X45 Z-2 F.15

N040 G01 Z-14

N050 G01 X30 C-2 (c/recurso ao chanfro)

N060 G01 Z-30

N070 G01 X25 Z-50 (final do perfil)

N090 G00 X24

N100 G40 (desactiva CRF)

N110 G00 Z10

Observações

Nas operações internas, por questão de segurança, é importante afastar a ferramenta

de dentro do furo antes de efectuar qualquer outro tipo de movimento.

Os deslocamentos com o CRF activado devem ser no mínimo duas vezes o raio da

ferramenta, quando este se situar em apenas um eixo.


74

8 Informações tecnológicas para Programação Num programa CNC, além das coordenadas geométricas, é necessário outras

informações complementares de maquinagem com instruções e condições adicionais,

como rotação, velocidade de corte, avanço, dados das ferramentas, limites, etc.

8.1 Parâmetros de corte

8.1.1 Fórmulas

DVCRPM

*1000*

RPM - Rotações Por Minuto

VC (ou S) - Velocidade de Corte (Speed)

D - Diâmetro

8.1.2 G92 - Limite de rotação Por uma questão de segurança, por vezes define-se um limite de rotação máximo em

máquinas CNC, nomeadamente quando se maquina com velocidade de corte

constante. O principal objectivo é limitar as rotações em peças de grande porte e peso

excessivo ou em dispositivos de fixação, para que se trabalhe com rotações adequadas

e seguras. Quando este limite não é activado, a máquina pode atingir a sua rotação

máxima.

8.1.3 F – Avanço (Feed) O avanço é dado normalmente em milímetros por rotação (mm/rot.), e é definido pela

letra F.

Exemplo:

F0.30 – indica que a cada volta do eixo da árvore haverá um deslocamento de

0.30 mm


75

8.1.4 G94 - Avanço em milímetros ou polegadas por minuto É uma opção de trabalho válida para todos os comandos, mas não comum, devendo

ser activada no programa.

8.1.5 G95 - Avanço em milímetros ou polegadas por rotação É a opção preferida nos processos de torneamento e normalmente já está activada no

comando.

8.1.6 G96 - Velocidade de corte constante (VCC) Ao ser seleccionada, o comando calcula em cada fase da maquinagem a rotação em

função do diâmetro, isto é, à medida que o diâmetro diminui, a rotação aumenta e

quando o diâmetro aumenta, a rotação diminui proporcionalmente. Sendo assim,

teremos sempre a rotação ideal. Normalmente é aplicada em desbastes e

acabamentos.

Exemplo de aplicação dos comandos anteriores:

N050 G96 S100 (activa velocidade de corte constante)

N060 G92 S2500 M03 (valor da VCC em m/min; limite de rotação de 2500 e

rotação no sentido horário)


76

8.1.7 Tabela com os valores da velocidade de corte e avanço Algumas sugestões de velocidades de maquinagem

Material Desbastar Acabar Avanço [mm/Rot]

Aço macio 200 a 300 200 a 400 0,1 a 1,8

Aço de média dureza 150 a 300 200 a 300 0,1 a 1,5

Aço duro 140 a 160 106 a 200 0,1 a 1,5

Aço para ferramentas 30 a 50 50 a 65 0,1 a 1,2

Aço inoxidável 70 a 90 90 a 120 0,1 a 1,2

Ferro fundido maleável 60 a 75 75 a 95 0,12 a 1,5 Ferro fundido de dureza média 60 a 95 100 a 140 0,1 a 1,2

Ferro fundido duro 45 a 75 75 a 110 0,1 a 1,0

Cobre 320 a 360 360 a 560 0,1 a 1,5

Latão macio 300 a 450 450 a 550 0,1 a 1,0

Latão duro 200 a 300 300 a 400 0,1 a 1,0

Bronze macio 300 a 350 280 a 380 0,1 a 1,0

Bronze duro 150 a 200 200 a 300 0,1 a 1,0 Bronze fosforoso 30 a 65 60 a 80 0,1 a 1,0

Alumínio 800 a 1300 1300 a 1800 0,1 a 2,0

Magnésio e ligas 100 a 300 300 a 1500 0,1 a 1,0

PVC 150 a 250 200 a 300 0,1 a 0,8

Nota:

A velocidade de corte constante é uma grandeza directamente proporcional ao

diâmetro e à rotação do eixo árvore da máquina.


77

8.1.8 G97 - Rotação fixa Esta função determina uma rotação constante que se mantém inalterada até o final do

processo, normalmente aplicada em operações de roscagem e furações e em

máquinas que não tenham a opção G96. Para trabalhar com rotação fixa, nem seria

necessário programar a função G97. Basta definir o valor de S (Speed) e o sentido de

rotação (exemplo S1500 M3), em alguns casos esta função cancela G96.

Exemplo:

N050 G97 S2000 M03;

A programação é feita em um único bloco com a indicação do sentido de rotação

e a activação da rotação constante no sentido horário.

8.1.9 Função - T Define o número da ferramenta e as suas dimensões em relação a X e Z e também o

corrector das dimensões dela.

Exemplo

T01 01 T01 - Selecciona o número 1 da estação na torreta e activa os

parâmetros de correcção da ferramenta.

01 - Activa o corrector número 1

Os correctores das ferramentas podem ser chamados com valores diferente para casos

em que se usa uma ferramenta mais de uma vez dentro de um programa. Para esse

tipo de operação é comum utilizar valores múltiplos em relação ao número de

ferramentas que a máquina possui.

Exemplo:

8 ferramentas - correctores múltiplos de 8 (primeiro corrector mais 8)

T0101 – T0109 – T0117

Nota:

Tenha em atenção para não executar correcções em ferramentas erradas,

quando o corrector for diferente.


78

8.2 Estruturas de programação

O programa CNC é constituído por uma sequência de informações para efectuar o

processo de maquinagem de uma peça. Definimos o início do programa como

cabeçalho que pode variar de acordo com o controlador.

Há uma ordem lógica nesse processo estrutural com as funções apropriadas, de modo

a que o comando interprete os parâmetros e envie os dados necessários para que a

máquina execute as operações que foram programadas.

8.2.1 Tópicos para a execução de um programa Na execução de um programa deve ser efectuado um estudo prévio da máquina e da

peça a utilizar

Estudar o desenho da peça proposta pronta e verificar as dimensões do material

bruto.

Antes de começar o programa, deve-se montar um processo de maquinagem

com definição de operações, isto é, qual será a primeira, a segunda ou quantas

mais operações forem necessárias em uma ordem lógica.

Este processo deve conter as seguintes informações:

o Desenho de fixação e que tipo de grampos será utilizado;

o Desenho das ferramentas com os números correspondentes;

o Definição das pastilhas (insertos) intercambiáveis;

o Informações sobre o processo de maquinagem escrito.

Conhecimento dos recursos que o equipamento oferece e do sistema de

programação que corresponda ao comando e programar.

Montar uma pasta contendo a folha de fixação de ferramentas, processo de

maquinagem escrito, o programa CNC e manter em arquivo.

No caso de modificações ou alterações durante o processo preparatório, deve-

-se anotar e colocar as observações necessárias, pois sempre haverá melhorias

a cada vez que o processo for executado até à sua optimização final.


79

8.2.2 Tipos de função As funções estão divididas em dois tipos: MODAIS e NÃO MODAIS.

Funções MODAIS - são as que uma vez programadas, permanecem na memória do

comando, valendo para todos os blocos posteriores até que se

programe outra função.

Exemplo:

G00, G01, G40, G41, G42

N010 G00 X16 Z2 M08 aproximação em avanço rápido

N020 G01 G42 X15 Z1 F0.5 movimento para activar compensação de raio

de corte

N030 X20 Z-1 F0.15 deslocamento para maquinar o chanfro

N040 Z-15 deslocamento longitudinal até 15 mm

N060 Z-32 deslocamento longitudinal até 32 mm

No70 X58 deslocamento transversal para 58 mm

N080 X62 Z-34 deslocamento simultâneo dos dois eixos

N090 G0 G40 X65 movimento para desactivar compensação de

raio de corte.

Repare que a função G01 só foi programada no bloco N020, e do bloco N030 até N080

só as coordenadas em X e Z foram alteradas, pois a função ficou memorizada no

comando até ser cancelada no bloco N090 com G00.

Funções NÃO MODAIS - devem ser programadas todas as vezes que forem

requeridas, isto é, só são válidas no bloco que as contém. Como

exemplo os ciclos fixos de maquinagem, desbaste, roscas.


80

8.2.3 Pontos de troca São coordenadas de pontos especiais que definem trocas manuais ou automáticas de

ferramentas em locais seguros. Os procedimentos de programação são simples. O

importante é que o processo seja executado em um ponto seguro e sem perigo de

colisões. Essas coordenadas de troca devem ser programadas sempre que houver

mudança de ferramenta.

No caso do torno utilize o seguinte comando

G28 U0 W0


81

8.2.4 Funções do ponto zero Os pontos zero, são pontos de extrema importância pois são referências para a

máquina. Procuram no comando um ponto de referência inicial, o qual já conhecemos

como ponto zero peça. São coordenadas preestabelecidas na fase de preparação da

máquina e podem ser configuradas na parte da frente ou atrás da peça, conforme

determinação do programador.

M – Ponto zero da máquina Ponto de referência da máquina invariavelmente

definido pelo fabricante da máquina. A partir deste ponto mede-se toda a máquina.

Ao mesmo tempo, “M” é a origem do sistema de

coordenadas R – Ponto de referência Posição na área de trabalho da máquina que se

encontra limitada por fins-de-curso. As posições dos carros são indicadas ao

controlador através destes fins-de-curso. É necessário recorrer a estes pontos sempre que

há uma falha de corrente. N – Ponto de referência das ferramentas Ponto inicial de referência para a medição de

ferramentas O ponto “N” encontra-se situado no porta-

ferramentas e é definido pelo fabricante W – Ponto Zero da peça de trabalho Ponto inicial, que indica à máquina as dimensões

da peça a maquinar.

O programador pode definir este ponto onde

desejar e pode desloca-lo tantas vezes quantas

desejar.

Por uma questão de segurança é normal utilizar-se o ponto zero da peça encontra-se

definido na frente desta. Esta opção facilita ainda a compreensão e definição da

geometria da peça.


82

Nota:

No programa as coordenadas são chamadas de funções preparatórias como:

G92 – fixar sistemas de coordenadas, EMCO PC TURN 125 e 55.

G54, G55, G56, G57, G58, G59 – não se encontram definidos para os

comandos FANUC 0T – das máquinas EMCO PC TURN 125 e 55.


83

8.3 Cabeçalho

Pode-se chamar de cabeçalho à iniciação de um programa, como:

número, comentários sobre a peça a ser executada,

ponto de troca da ferramenta,

identificação do ponto zero peça,

zeramento dos correctores,

chamadas de ferramentas (em que cada uma tem as suas definições no

programa, isto é, podemos ter um cabeçalho do programa e um cabeçalho

para cada ferramenta).

O001 - Número do programa sem numeração do bloco precedido pela letra O.

Pode-se fazer o comentário no mesmo bloco que contém o número do programa, entre

parênteses. Exemplo: O001 (comentários).

N010 G71 G40 G90 G95 (bloco de segurança só no inicio do programa) G71 – Programação em mm

G40 – Cancela compensação de raio de corte

G90 – Programação em coordenadas absolutas

G95 – Avanço em mm/rot N020 G00 X___ Z___ (deslocação para ponto de troca da ferramenta,

definido na preparação)

N030 T_? _? (chamada da ferramenta, com dimensões e

correctores)

Opções com G96 velocidade de corte constante é conveniente limitar a rotação

1ª Hipótese N050 G96 S___ (velocidade de corte constante em metros por minuto e

o respectivo valor no mesmo bloco)

N055 G92 S___ M03 ou M04

N060 G00 X___ Z___ M08

(limite de rotação e sentido de rotação)

(aproximação inicial ligando o fluido lubrificante)

ou a opção velocidade de corte com rotação fixa, e neste caso, não é preciso limitar


84

2ª Hipotese

N050 G97 8 M03 ou M04 (rotação constante e sentido de rotação, tudo no

mesmo bloco)

N060 G00 X___ Z___ M08 (aproximação inicial ligando o fluido lubrificante)

…….

Programar de acordo com o processo da ferramenta seleccionada

…….

N200 G00 X___ Z___ M09 N210 G00 X___ Z___ N220 M02 ou M30

(afastamento desligando a refrigeração)

(afastamento para o ponto de troca)

(final de programa com retorno ao inicio)


85

8.4 Ciclos fixos

São funções especiais desenvolvidas para facilitar a programação e principalmente

diminuir o tamanho dos programas, executando numa única frase operações de

desbaste de perfis complexos, furações, furações com quebra de apara e roscagem de

vários tipos. Os ciclos fixos variam consoante o fabricante da máquina.


86

8.4.1 G76 - Ciclo de furação com quebra de apara

8.4.1.1 G98/G99 – Retorno ao plano inicial / de retirada

A furacão efectuada na máquina de tornear, é executada sempre segundo o eixo desta.

Depois de alcançar a profundidade de furacão, a ferramenta retrocede ao plano inicial.

Depois de alcançar a profundidade de furacão, a ferramenta retrocede ao plano de retirada, definido pelo parâmetro R.

Se o comando G98 ou o G99 não forem activados, a ferramenta retrocede ao plano

inicial.

Se utilizar o comando G99 (retrocesso ao plano de retirada), deve-se definir a direcção

R. Com a instrução G98, pode omitir-se o R.

R define a posição do retorno com referência à última posição Z (posição inicial do ciclo

de furacão). Se o valor do R for negativo, o valor do retorno é inferior ao valor inicial, se

o valor de R for positivo, o retorno será um ponto superior ao valor inicial


87

8.4.1.2 G76 - Furação com descarga de apara

O ciclo é executado com a programação de dois blocos contendo G76. No primeiro

bloco um pré-posicionamento que será executado em cada penetração e no segundo

os dados da furação.

N50 G76 R…

N55 G76 Z-… Q…

1º Bloco

R (mm) Valor do retorno incremental para que se efectue a quebra de apara 2º Bloco

Z(W) Posição final do comprimento do furo (absoluto ou incremental).

Q (m) Incremento a efectuar por penetração (em milésimo de milímetros)

F Avanço

Nota: O valor do incremento Q é dado em milésimo de milímetro. Basta multiplicar por

1000 e teremos:


88

8.4.2 G73 – Ciclo de torneamento longitudional


89

Exercício 1

Tendo em conta a seguinte peça, elabore:

a) Tabela de pontos do perfil a maquinar, sabendo que deverá facejar 2mm.

b) Programa de maquinagem para o torno

Resolução:


N X Z Cx (I) Cz(K) R 39 2

0 0

15

-15

25 -30


90

-40

35

2


91

(O1 – nome do programa)

N10 G90 G71 G95 G90 – programação em coordenadas

absolutas

G71 – programação em milímetros

G95 – avanço em milímetros por rotação

N20 G96 S110 F0.08 M4 M08 G96 – velocidade de corte constante

S110 – velocidade RPM

F0.08 - Feed – mm/rotação

M4 – rotação à esquerda

N23 G92 U0 W-63

N25 G28 U0 W0

Posição afastada para efectuar a mudança

de ferramenta

Posição de mudança da ferramenta

N030 T0101 T – Tool 01 – posição1

01 – correcção da ferramenta (X,Z –

coordenadas; raio; tipo de ferramenta)

N040 G00 X34 Z1

N050 G01 X-1

N60 Z2

N70 X34

N80 Z0

N90 X-1

N100 G28 U0 W0

(Facejar)

Posição de mudança da ferramenta


92

Perfilar

N110 T0202 G96 S100 F0.1 M4

M08

N120 G00 X34 Z0

Ferramenta de copiar à esquerda

N130 G73 U1 R0.1

N140 G73 P150 Q210 U0.6 W1

N150 G00 X0 Z0

N160 G42 G01 X15

N170 Z-15

N180 X25 Z-30

N190 Z-40

N200 G00 X32

N210 G40

Contorno a efectuar

N220 G72 P150 Q210 F0.08 S140

N230 G28 U0 W0 N230 G00 X34 Z30

N240 G00 X70 Z70

N250 T0505

N260 G97 S500 F0.04 M4 M08

N270 G00 X32 Z-40

N280 G01 X-1

N290 G00 X50

N300 G28 U0 W0

PC Turn 125 - Posicionar-se num local de

segurança

N310 M30 M30 - Fim de programa


93



b) Programa de maquinagem para o torno


N X Z Cx (I) Cz(K) R

1 36 2

2 0 0

3 10 -5 0 -5 5

4 -15 5 14

6 18 -17

7 -27

8 24 -30 3 0 3

9 30 -33 0 -3 3

10 -50

11 35.5

(O2 – nome do programa)

N010 G90 G71 G95 G90 – programação em coordenadas

absolutas

G71 – programação em milímetros

G95 – avanço em milímetros por rotação

1

2

3

4

5 6 7 8

9 10

11


94

N020 G96 S110 F0.08 M4 M08 G96 – velocidade de corte constante

S110 – velocidade RPM

F0.08 - Feed – mm/rotação

M4 – rotação à esquerda

N25 G28 U0 W0 Posição afastada para efectuar a mudança

de ferramenta definida na máquina

N030 T0101 T – Tool 01 – posição1 01 –

correcção da ferramenta (X,Z – coordendas;

raio; tipo de ferramenta)

N040 G00 X36 Z1

N050 G01 X-1

N60 Z2

N70 X36

N80 Z0

N90 X-1

(N100 G00 X70 Z70 a definir)

N100 G28 U0 W0

(Facejar)

Perfilar

N110 T0202 G96 S100 F0.1 M4

M08

N120 G00 X34 Z0

Ferramenta de copiar à esquerda

N130 G73 U1 R0.1

N140 G73 P150 Q260 U0.6 W0

N150 G42 G00 X0 Z0

N160 G03 X10 Z-5 R5

N170 G01 Z-15

N180 X14

N190 X18 Z-17

N200 Z-27

N210 G02 X24 Z-30 R3

N220 G03 X30 Z-33 R3

N230 G01 Z-50

N240 X35.5

Contorno a efectuar


95

N250 G00 X32

N260 G40

N270 G72 P150 Q260 F0.08 S140

N280 G00 X38 Z30

N290 M30

M30 - Fim de programa


96

9 Fresadora No caso máquina de ferramentas fresa, o tipo de deslocamentos possível é mais

variado do que no caso do torno. No caso do torno os deslocamentos podem ser

longitudionais ou transversais ao passo que no caso da fresadora os deslocamentos

podem ainda ser de aproximação.

9.1 Pontos de referência

Os principais pontos no caso da fresadora são:

M – ponto zero da máquina

Ponto de referência definido pelo fabricante

da máquina.

Todos os restantes pontos da máquina são

medidos a partir deste local.

Ponto de origem das coordenadas.

R – Ponto de referência Área de trabalho definida por limitadores.

A posição do carro é definida através deste

ponto. Sempre que houver uma falha de

corrente é necessário que a máquina se

desloque para este ponto.

N – Ponto de referência no porta-ferramentas

Ponto inicial para a medição das

ferramentas.

Ponto definido pelo fabricante

W – Ponto zero da peça de trabalho Ponto inicial de indicação das medidas ao

programa das peças.

O programador poderá indicar um local

qualquer para este ponto e poderá altera-lo

tantas vezes quantas as que quiser.


97

9.2 Principais comandos FANUC – fresadora

As máquinas fresadora CN regem-se pelas normas DIN66025. Segundo estas normas

um programa de CN é composto de uma sequência de blocos de programa que se

guardam na memória da unidade de controlo.

A maquinagem de uma peça é composta da leitura, teste e execução de um conjunto

de blocos previamente programados.

Um programa é composto dos seguintes componentes:

Número de programa

Bloco de CN

Palavras

Direcções e

Combinações de números

Comandos de funções G

G00 - Avanço (posicionamento) rápido

G01 - Interpolação linear

G02 - Interpolação circular no sentido horário

G03 - Interpolação circular no sentido anti-horário

G04 - Tempo de permanência (temporização)

G20 - Programação em polegadas

G21 - Programação em milímetro

G40 - Cancela compensação de raio de corte (ferramenta)

G41 - Activa compensação de raio de corte à esquerda

G42 - Activa compensação de raio de corte à direita

G43 – Compensação positiva do comprimento da ferramenta

G44 – Compensação negativa do comprimento da ferramenta

G49 – Cancelar compensação da ferramenta

G52 – Activar o sistema de coordenadas locais (LCS)

G53 – Activar o sistema de coordenadas da máquina (MCS)

G54 – Activar sistema de deslocação da origem 1

G55 – Activar sistema de deslocação da origem 2


98

G90 -Coordenadas absolutas

G91 -Coordenadas incrementais

G92 -Limite de rotação

G94 -Estabelece avanço em milímetros por minuto

G95 -Estabelece avanço em milímetros por rotação

G97 – Avanço em rotações/min

Funções auxiliares FANUC

M00 – paragem do programa

M01 – paragem opcional do programa

M02 – fim de programa

M03 – ligar a árvore sentido horário - CW

M04 – ligar a árvore no sentido anti-horário - CCW

M05 – Parar a árvore

M06 - Mudar de ferramenta

M08 – Ligar o fluído de corte

M09 – desligar o fluído de corte

M27 – rodar porta ferramentas

M30 – fim de programa e voltar ao inicio

M71 – ligar sopro de ar

M72 – desligar sopro de ar

M98 – chamar subprograma

M99 – retornar ao programa principal


99

9.3 Definição de funções preparatórias

As funções preparatórias são compostas pela letra de endereço G e por uma

componente algébrica normalmente de dois algarismos (G00 a G99).

Cada valor atribuído à componentes algébrica indica ao controlo uma função diferente,

o que permite executar operações distintas, como interpolações lineares ou circulares,

estabelecer o zero peça, executar ciclos automáticos, etc.

Nem todas as funções são iguais para todos os comandos.


100

9.3.1 G90 – Programação em valor absoluto A indicação de coordenadas pode ser efectuada em valor absoluto ou em valor

incremental. No caso de pretender trabalhar em valor absoluto faça:

N… G90

A comutação entre os sistemas de coordenadas faz-se com recurso à instrução

G90/G91.

9.3.2 G91 – Programação em valor incremental A indicação de coordenadas pode ser efectuada em valor absoluto ou em valor

incremental. No caso de pretender trabalhar em valor incremental faça:

N… G91

A comutação entre os sistemas de coordenadas faz-se com recurso à instrução

G90/G91.


101

9.3.3 G21 – Medidas em milímetros Na programação deve ser indicado o tipo de unidades que se pretende utilizar. Em

Portugal é normal efectuar-se a programação em milímetros, pelo que deve activar este

comando.

N… G21

Ao definir este sistema de unidades deverá ter em conta o seguinte:

Avanço F (mm/min ou mm/revolução)

Valores do deslocamento da origem (mm)

Deslocamentos (mm)

Visualização da posição actual (mm)

Velocidade de corte (m/min)

Nota:

Para que haja uma maior transparência no programa esta instrução deve ser

definida no primeiro bloco do programa.

O sistema de medidas permanece activo mesmo depois de desligada a

máquina.

9.3.4 G20 – Medidas em polegadas No caso de pretender efectuar todo o trabalho em milímetros deverá utilizar:

N… G20

Tudo o que foi dito para o comando G21 permanece válido o comando G20.


102

9.3.5 G94 – Avanço em mm/min Com o comando G94, todos os valores programados em F (Feed – avanço), são

definidos em mm/min

N… G94

9.3.6 G95 – Avanço em mm/revolução Com o comando G95, todos os valores programados em F (Feed – avanço), são

definidos em mm/revolução

N… G95

9.3.7 G97 – Avanço em rotações/min Com o comando G97, todos os valores programados em S (Speed – velocidade), são

definidos em rotações/min

N… G97


103

9.3.8 G52 – Sistema de coordenadas locais Ao utilizar este comando pode deslocar o sistema de origem das coordenadas X, Y e Z.

Desta forma é criado um subsistema de coordenadas em relação ao sistema existente.

O comando G52 é activado a nível de bloco, e o deslocamento do sistema de

coordenadas é válido até que se efectue a chamada de outra deslocação.

N… G52 X## Y## Z##

Nota:

Não se deve programar no mesmo bloco outros termos que não sejam N, X,

Y e Z, caso tenha eixos rotativos;

Só o eixo definido pelo G52 é que é redefinido;

O G52 mantém-se activo apesar do fim de programa ou do Data Reset; O G52 pode perder-se quando os eixos são impedidos por uma emergência

ou se faz um realinhamento do sistema de eixos;

Em geral como o G52 provoca uma redefinição do sistema de coordenadas,

não se recomenda a sua utilização durante a execução do programa.


104

9.3.9 G00 – Avanço (posicionamento) rápido Usada normalmente para aproximações ou recuos das ferramentas, esta função tem

avanço próprio, podendo atingir os limites dos eixos da máquina que podem ser

também controlados pelo potenciómetro de avanço do comando. Pode-se dizer que

esta função gera movimentos improdutivos dentro do processo de maquinagem.

G00 X## Y## Z##

X## Y### Z## - Coordenada final

Exemplo:

G90 – Coordenadas absolutas

G00 X40 Y56

Ou

G91 – Coordenadas incrementais

G00 X-30 Y-30.5

Nota:

Nunca se deve programar G00 enquanto a ferramenta estiver em contacto com

o material, ou a maquinar, pois pode-se danificar a peça e/ou a ferramenta.


105

9.3.10 G01 - Interpolação linear Esta função, é usada para executar avanços lentos, isto é, avanços de maquinagem

programados de acordo com as necessidades do programador bem como a velocidade

de execução da geometria delineada. Este comando pode deslocar-se em mais que um

eixo simultaneamente. Esta função executa movimentos rectilíneos e circulares.

G01 X## Y## Z## F##

X## Y## Z## - Coordenada final

F## - velocidade de avanço

Exemplo:

G90 – Coordenadas absolutas

G94 - Avanço em mm/min

…..

G01 X40 Y20.1 F200

Ou

G91 – Coordenadas incrementais

G94 - Avanço em mm/min

……

G01 X20 Y-25.9 F200


106

Introdução de chanfro ou raio

A função G01 permite que o utilizador acresce um Raio (R) ou um Chanfro (C). A programação de Chanfros e Raios só é possível num determinado plano activo. Para

activar o plano XY utilize o comando G17.

O movimento programado do segundo bloco deve iniciar-se no ponto b. No caso da

programação estar a ser efectuada em modo incremental deve programar-se a

distância do ponto b.

Se se está em modo de funcionamento individual, a ferramenta pára primeiro no ponto

c e depois no ponto d.


107

9.3.11 G02 e G03 - Interpolação circular no sentido horário e anti-horário

Estas duas funções (G02 e G03), são usadas para gerar arcos, ou seja, perfis

circulares. Sempre que executar um processo de interpolação circular, está

posicionado no início do arco, basta então informar o comando das coordenadas finais

e o valor do raio.

A instrução G02 actua no sentido dos ponteiros do relógio (CW), isto é, sentido horário.

A instrução G03 actua no sentido contrário aos ponteiros do relógio (CCW), isto é,

sentido anti-horário.

G02 X## Y## Z## I## J## K## F##

ou

G02 X## Y## Z## R## F##

X## Y## Z## - Coordenadas finais do arco

R## - Raio do arco

(+R se menor que um semicírculo;

-R se maior que um semicírculo)

I## - Coordenada do centro do arco em X

J## - Coordenada do centro do arco em Y

K## - Coordenada do centro do arco em Z

F## - Avanço


108

9.3.12 G41 e G42 – Compensação automática à esquerda/ direita do raio da ferramenta

A capacidade de compensação do raio da ferramenta permite maquinar uma figura

sempre com as mesmas dimensões mesmo usando ferramentas de raios diferentes,

bastando para tal indicar no controlador o raio da ferramenta utilizada. O controlador

deverá calcular uma trajectória paralela ao contorno, distanciada do valor do raio da

ferramenta.

Um contorno qualquer pode ser sempre maquinado por dentro ou por fora de acordo

com a compensação fornecida

Com compensação


109

G41 – Compensação à esquerda do ponto de centro da ferramenta em relação à linha

programada

Se a ferramenta (vista na direcção do avanço)

está à esquerda do contorno a maquinar,

utilize o comando G41

Para que o sistema possa calcular o raio, na

selecção da compensação do raio da

ferramenta deverá definir-se um parâmetro H

(GEOMT)

N… G41

G42 – Compensação à direita do ponto de centro da ferramenta em relação à linha

programada

Se a ferramenta (vista na direcção do avanço)

está à direita do contorno a maquinar, utilize o

comando G42.

Para que o sistema possa calcular o raio, na

selecção da compensação do raio da

ferramenta deverá definir-se um parâmetro H

(GEOMT)

N… G42

Nota: Não efectuar a mudança de compensação directamente de G41 e G42,

deverá cancelar ter efectuado o cancelamento da compensação.

Para efectuar o cancelamento utilize o G00 ou o G01.

É imprescindível definir o raio da ferramenta, o parâmetro H está activado até

que seja cancelado com H0 ou se programe outro parâmetro H.


110

9.3.13 G40 – Cancela a compensação automática do raio da ferramenta

O cancelamento da compensação do raio da ferramenta só pode ser efectuado em

relação a uma trajectória recta (G00, G01).

G40 pode ser programada no mesmo bloco que G00 ou G01.

G40 define-se geralmente no bloco de retirada para a mudança de ferramenta.

N… G40

G43/G44/G45– Compensação do comprimento da ferramenta Estas funções permitem efectuar a compensação do comprimento da ferramenta em

função dos diferentes comprimentos de cada uma das ferramentas utilizadas.

N… G43 H##

Estes comandos (G43, G44 e G45) chamam um valor do sistema de compensações

definido em GEOMT e soma-o ao comprimento da ferramenta. Este valor será somado

em todas as coordenadas Z para trabalhar correctamente no plano XY activado com o

auxílio da função G17.

Exemplo:

N... G43 H05

O valor memorizado no registo H05 somar-se-á como comprimento da

ferramenta a todos os movimentos Z.

9.3.14 G49 – Cancela a compensação do comprimento Cancela a compensação do comprimento da ferramenta efectuado com o comando

G43 ou G44.


111

9.3.15 M03 – Ferramenta de corte com rotação à direita A ferramenta de corte deve ser activada sempre que seja programada uma

determinada velocidade de corte. O sentido de corte é CW.

9.3.16 M04 – Ferramenta de corte com rotação à esquerda A ferramenta de corte deve ser activada sempre que seja programada uma

determinada velocidade de corte. O sentido de corte é CCW.

9.3.17 M06 – Mudança de ferramenta A mudança de ferramenta só pode ser efectuada em máquinas que disponham de

armazém de ferramentas.

A ferramenta a ser utilizada deve ser seleccionada previamente com a palavra T

seguida do número da ferramenta.

N… T01 M06

N… G43 H1

9.3.18 M30 – Fim de programa O sistema desliga todos os motores e o programa volta ao inicio.


112


a) Tabela de pontos do perfil a maquinar, sabendo que o perfil deverá ter uma

profundidade de 1 mm.

b) Programa de maquinagem para a fresadora


113

a) Tabela de pontos do perfil

Posição X Y Z 1 0 0 5

2 15 25

3 -1 4 10

5 35 6 25

7 5

8 37.5 9 -1

10 15

11 35 52.5

12 15

13 5 14 80

15 -1 16 65

17 35

18 80

19 5

1

2-3

4 5

6-7

8-9 10

1112-13

14-15

16 17

18-19


114


N10 G90 G21 G94 G90 – Programação em valor absoluto G21 – Medidas em milímetros G94 – Avanço em mm/revolução

N15 G52 Z15 G52 – Sistema de coordenadas locais, define o sistema de eixos em função da altura da peça. Neste caso a peça a maquinar tem 15 mm.

N20 T5 H5 M6 G43 T5 – Ferramenta 5 (neste caso fresa de 5mm) H5 – Compensação longitudinal da ferramenta 5 M6 – troca de ferramenta G43 – compensação longitudinal positiva do comprimento

da ferramenta. N25 G97 S2000 F200 M3 G97 – definição do número de rotações por minuto

S2000 – velocidade de corte a utilizar, 2000 rpm F200 – avanço de 200 mm/minuto M3 – rotação à direita

N28 G00 X0 Y0 Z5 Posicionar no ponto de origem 5mm a cima da peça

N40 G01 X15 Y25 Posicionar no ponto para iniciar a maquinagem da letra C N50 Z-1

N60 Y10 N70 X35 N80 X35 Y25 Z-1

Penetrar 1mm

N90 Z5 N100 Y37.5 N110 Z-1

N120 X15 N130 X35 Y52.5 N140 X15

Subir para poder deslocar-se para a letra seguinte N Posicionar em cima da letra N e efectuar a penetração na peça de 1mm

N150 Z5 N160 Y80 N170 Z-1 N180 Y65

N190 X35 N200 Y80

Subir para poder deslocar-se para a letra seguinte C Posicionar em cima da letra C e efectuar a penetração na peça de 1mm

N210 G00 Z20 Subir para afastar a ferramenta da peça

N220 M30 Terminar o programa


115






116

a) Tabela de pontos do perfil

Nº. X Y Z R I J 0 0 0 5

2 -1

3 -35

4 20 10

5 10

6 15 15 15

7 -25 25 25

8 20 20 20

9 25 -10

10 0 -20 10

11 -60 40 -30


117


N10 G90 G21 G94 G90 – Programação em valor absoluto G21 – Medidas em milímetros G94 – Avanço em mm/revolução

N15 G52 Z15 G52 – Sistema de coordenadas locais, define o sistema de eixos em função da altura da peça. Neste caso a peça a maquinar tem 15 mm.

N20 T5 H5 M6 G43 T5 – Ferramenta 5 (neste caso fresa de 5mm) H5 – Compensação longitudinal da ferramenta 5 M6 – troca de ferramenta G43 – compensação longitudinal positiva do

comprimento da ferramenta. N25 G97 S2000 F200 M3 G97 – definição do número de rotações por minuto

S2000 – velocidade de corte a utilizar, 2000 rpm F200 – avanço de 200 mm/minuto M3 – rotação à direita

N28 G00 X0 Y0 Z5 Posicionar no ponto de origem 5mm a cima da peça

N35 G91 G91 – Programação em valor incremental N40 G01 Z-6

N45 G01 X-35 N50 G02 X0 Y20 R10 N55 G01 X0 Y10 N60 G03 X15 Y15 R15

N65 X-25 Y25 R25 N70 G02 X20 Y20 R20 N75 G01 X25 Y-10 N80 G03 X0 Y-20 R10 N85 X0 Y-60 I40 J-30

Definição do perfil a maquinar

N90 G00 Z20 N95 M30

Subir para afastar a ferramenta da peça


118





Material: Alumínio

Peça bruta: 50x50x15


119

Ferramentas disponíveis

T1 – fresa cilindria frontal

Nº. Correcção 01

Raio da ferramenta 20

Velocidade de corte 2000/1600

Velocidade de avanço 500/350

T2 – fresa de perfilar

Nº. Correcção 02


Velocidade de corte 2000

Velocidade de avanço 180

T3 – fresa de chanfrar contrapunçuar Nº. Correcção 03




T4 – fresa de roscar Nº. Correcção 04




T5 – broca

Nº. Correcção 05

Raio da ferramenta 2.5



T6 – broca (helicoidal M6)

Nº. Correcção 06





120

Operações para efectuar a maquinagem da peça

1. Facejar topo da peça

2. Desbastar exterior da torre

3. Desbastar interior da torre

4. Chanfrar exterior

5. Chanfrar interior

6. Furar

7. contrapunçuar

T1 – fresa cilindria frontal Nº. Correcção 01


Velocidade de corte 2000/1600

Velocidade de avanço 500/350

Resolução

O2 Selecção do programa principal (por defeito nesta máquina

encontram-se activos o:

G90 – introdução de cotas absolutas

G21 – sistema de medidas po milímetros G95 - velocidade de avanço em mm/rot

N05 G90 G21 G94

N08 G52 X25 Y25 Z14.5

Deslocação do sistema de origem para os valores X25, Y25,

Z14.5

N10 T1 H1 G43 M6 N12 G97 S1900 F300 M3

Parâmetros tecnológicos da ferramenta; os valores de compensação encontram-se definidos em H1

Compensação positiva do comprimento da ferramenta Raio = 20 mm

Velocidade de corte 1900 rot/min; avanço 500 mm/min Rotação da ferramenta à direita


121

N15 G00 X-47 Y-20 Z5

N20 Z0 N25 G01 X47

N30 G00 Y15

N35 G01 X-47

N40 G00 Y0

Operação de alisar

N45 M98 P40101

Perfilar (desbastar exterior)

Chamada da subrotina O0101, com 4 passagens

N50 G00 Z50

N55 G49

Cancelar compensação da ferramenta

N60 T2 M6 G43 H2 S2000

F180 M3

N65 G00 X0Y0 Z1

N70 M98 P40102 N75 G0 Z1

Desbaste interior

Velocidade de corte 2000 rot/min; avanço 180 mm/min,

Rotação da ferramenta à direita

Posicionar no centro da peça (coincide com o zero de trabalho)

Chamada da subrotina O0192 com P4 quer dizer 4 passagens

N80 Z50

N85 G49



122

N90 T3 M6 G43 H3 S2200

F600 M3 N100 G0 X27 Y0 Z2

N110 Z-2

N120 G1 G41 X20 H13

N125 G02 X20 Y0 I-20 J0

N130 G0 G40 X27

N135 Z2

N140 X0 Y0 N145 Z-1

N150 G1 G41 X-12 H13 N155 G3 X-12 Y0 I12 J0

N160 G0 G40 X0 Y0

Quebrar aresta na torre

Velocidade de corte 2200 rot/min; avanço 600 mm/min, Rotação da ferramenta à direita

Quebrar aresta, com compensação do raio a ferramenta à

esquerdas, e usar o raio a ferramenta H13

Interpolação circular no sentido dos ponteiros do relógio

Quebrar a aresta interior

N165 Z60

N170 G49


N175 T4 M6 G43 H4 S2400 F240 M3

N180 G0 X29 Y0 Z2 N185 Z-5.5

N190 G01 G41 X18.774

H14

N195 G02 X19.08 Y0 Z-7 I-

19.08 J0

N200 G0 G40 X29

N205 Z60

N210 G49

Roscar torre

Velocidade de corte 2200 rot/min; avanço 600 mm/min, Rotação da ferramenta à direita

Quebrar aresta, com compensação do raio a ferramenta à

esquerdas, e usar o raio a ferramenta H14

Interpolação circular no sentido contrário aos ponteiros do relógio

para fresar a rosca

N220 T5 M6 G43 H5

S2100 F170 M3 N225 G0 X20 Y20 Z1

N230 G81 Z-10 R-7

N235 X-20

Furar base

Velocidade de corte 2100 rot/min; avanço 170 mm/min,

Rotação da ferramenta à direita

Quebrar aresta , com compensação do raio a ferramenta à esquerdas, e usar o raio a ferramenta H14

Interpolação circular no sentido contrário aos ponteiros do relógio

para fresar a rosca


123

N240 Y-20

N245 X20 N250 G0 Z50

N255 G49

N260 T6 M6 G43 H6

S1900 F160 M3 N265 G0 X20 Y20 Z1

N270 G73 Z-16.5 R-7.5 Q4 N275 Y20

N280 X-20 N285 Y-20

N290 G00 X60 Y30 Z50

Ciclo de roscagem

N295 G49 M30


124

Programa de perfilar torre

O101

Selecção da subrotina (por defeito nesta máquina

encontram-se activos o: G21 – sistema de medidas em milímetros

G95 - velocidade de avanço em mm/rot

N05 G91 G91 – introdução de cotas incrementais

N10 G0 Z-2 S1600 M3 N15 G90

N20 G1 G41 X-20 F200 H11 N25 G02 X-20 Y0 I20 J0 F350

N30 G40 G0 X-46 N35 M99

G90– introdução de cotas absolutas

Velocidade de corte 1900 rot/min; avanço 500 mm/min

Fim de subrotina

Programa para furar a torre

O102

Selecção da subrotina (por defeito nesta máquina encontram-se

activos o: G21 – sistema de medidas em milímetros G95 - velocidade de avanço em mm/rot

N05 G91

N10 G1 Z-2.5 F100

N15 G90

N20 G41 G1 X6 Y0 H12 F180

N25 G3 X-7.5 R6.75

G91 – introdução de cotas incrementais

Deslocação em Z com incremento da profundidade

(posição anterior à rotina era de 1 com 4 passagens de

2.5 (10) resulta 10-1=9mm G90– introdução de cotas absolutas

Sebenta CNC _mrt

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