Unidade 3 - Comando numerico computadorizado

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Introdução
MANUFATURA ASSISTIDA PORMANUFATURA ASSISTIDA POR
COMPUTADORCOMPUTADOR
COMANDO NUMÉRICOCOMANDO NUMÉRICO
COMPUTADORIZADOCOMPUTADORIZADO
(CNC), PROGRAMAÇÃO(CNC), PROGRAMAÇÃO
Au to r ( a ) : M e . J o ã o C a r l o s L o p e s Fe r n a n d e s
R ev i s o r : H a ro l d o Fe r re i ra
Tempo de leitura do conteúdo estimado em 1 hora.
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ç
Caro(a) estudante, você sabia que a programação de computadores é uma área
interligada à ciência da computação? Toda a base da programação de computadores
vem da matemática, a qual você utiliza bastante: desenhos 2G e 3G, perspectivas,
simuladores etc.
Para programar Comando Numérico Computadorizado (CNC), você precisa “pensar”
como se fosse uma máquina ou mesmo um robô na linha de montagem. Toda vez
que você se sente cansado e/ou fatigado, você descansa para “recarregar as suas
baterias”, não é mesmo? As máquinas também precisam de descanso, assim, quando
você estiver programando, lembre-se disso!
Outra coisa: você pensa e otimiza tarefas, certo? Faça isso também com a
programação! O tempo de máquina não é barato, dessa forma, você tem de aplicar a
lógica de programação. Por exemplo, existem várias maneiras de resolver um
exercício matemático; se você conhecer a mais rápida (logicamente, ela precisa estar
correta), a probabilidade de erro será mínima, no entanto, se você escolher a mais
demorada, a probabilidade de erro aumentará, e isso acontece também com os
códigos da programação CNC.
Programação de Ciclo
de Furação de
Torneamento
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O ciclo de furação, dentre os processos de fabricação, é um dos mais antigos, pois ele
também é utilizado para �xação de peças. Normalmente, as peças possuem algum
tipo de furação. Esse ciclo consiste em utilizar ferramentas rotativas, por exemplo,
brocas, a �m de produzir furos. Outro detalhe importante é que o ciclo de furação
pode se repetir mais de uma vez durante o processo de manufatura.
No caso da furação, há o contato contínuo entre ferramenta e peça aliado à
di�culdade de acesso do �uido de corte, o que requer, sempre que possível,
o uso de ferramentas com canais internos para a aplicação de �uido.
Emulsões e soluções com aditivos à base de enxofre e cloro normalmente
são e�cientes. (MACHADO et al., 2009, p. 174)
O cavaco de ferro é a sobra do material retirado da furação de uma peça. Ele é
formado pela ferramenta utilizada no processo de furação da peça e possui, quase
sempre, temperaturas elevadas.
O objetivo principal de um processo de manufatura de uma peça é
assegurar que a produção desta seja feita mantendo-se a qualidade exigida
no desenho do produto. Os objetivos a serem atendidos são a redução de
custo através de redução de tempos de manufatura e de remoção de
material sob forma de cavacos em operações de usinagem. (AGOSTINHO,
2018, p. 121)
Na programação de Comando Numérico Computadorizado (CNC), usamos padrões
para melhorar os processos e otimizar a usinagem, e isso vai ao encontro da redução
de custos e do aproveitamento de processos.
Programação CNC (ISO)
A programação padronizada pela ISO (International Organization for Standardization)
é adotada pelas empresas fabricantes de controles numéricos computadorizados,
utilizados nas máquinas e/ou ferramentas CNC.
A linguagem de programação utilizada chama-se “G” e já possui comandos e funções
básicas universalizados e padronizados para os fabricantes. Mesmo assim, os
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fabricantes de equipamentos CNC podem apresentar funções especí�cas em novos
equipamentos e informar os seus clientes.
A linguagem “G” é estruturada em blocos de comandos e dados, que possuem letras,
algarismos e símbolos que formam palavras com funções especí�cas para o
processo de usinagem. Como regra de programação, não podem existir espaços em
branco entre as palavras de cada bloco. As dimensões das peças inseridas na
programação são, normalmente, expressas em milímetros e utilizam os pontos
decimais na sua descrição, quando necessário. Um detalhe muito importante na
leitura de um desenho de peça é que, quando não existe um sinal à frente da
dimensão da peça, o seu valor sempre será positivo.
Linguagem “G” e a Furação
Quando estamos programando em “G” para o ciclo de furação, é possível utilizar
várias combinações de programação, que podem ser universais, iguais a todas as
máquinas ou alguma informada pelo fabricante que tenha algum tipo de otimização.
Nesse sentido, é muito importante consultar sempre o manual dos equipamentos
SAIBA MAIS
Já existem muitos aplicativos para smartphone que
calculam os parâmetros para furar, cortar etc. É lógico
que essas calculadoras ajudam bastante, mas é
preciso entender como calcular a velocidade de corte e
o RPM em um torno.
Para saber mais, assista ao vídeo a seguir:
A S S I S T I R
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CNC e �car atento a esses detalhes. A seguir, são apresentados três códigos “G” para
utilização no(s) ciclo(s) de furação:
G81 – Ciclo �xo de furação direta.
G82 – Programado igual ao ciclo G81 (mesmo efeito).
G83 – Ciclo �xo de furação com controle de cavaco.
A linguagem “G” foi muito difundida pela sua simplicidade e pela sua lógica de fácil
entendimento. Assim, você logo vai conseguir interpretar as funções que são escritas
para programar os ciclos de uma máquina CNC.
[...] a operação de usinagem chamada de furação é um processo de
fabricação mecânica que envolve a realização de um furo em uma peça
fazendo uso de uma ferramenta chamada broca. Existem diversos tipos de
brocas, porém a mais utilizada nos processos de furação é a broca
helicoidal, que é a mais comercializada. Tenha em mente que este tipo de
broca pode ser utilizado tanto para furos curtos como para furos profundos
e, por ser uma ferramenta de geometria de�nida, é possível encontrar per�s
diversi�cados para os mais variados tipos de furos. (CASARINI, 2018, p. 89)
Cada fabricante pode implantar um código “G” diferente. Por exemplo, o código G73
do fabricante FANUC realiza o ciclo �xo de furação rápida por incrementos em seu
controlador.
Ciclo de Furação
O ciclo de furação faz parte do processo de usinagem. A seguir, apresentamos um
exemplo de programação para realização de furação em uma peça, de acordo com os
códigos universais ISO-G. Na �gura, você vai conseguir entender melhor os detalhes
do que deverá ser realizado:
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Figura 3.1 - Esquema do ciclo de furação – G81
Fonte: Azevedo (2019, p. 70).
#PraCegoVer: a �gura apresenta uma peça com as cotas para ser realizada a sequência de
sua furação. Na parte superior, está escrito “pontos de retorno para descarga de cavacos”,
e uma seta aponta para o centro da �gura, onde há uma forma cilíndrica com o número 5.
Na entrada dessa forma cilíndrica, existe o desenho de uma broca com uma bolinha verde
na ponta e uma seta indicando as coordenadas de aproximação. Na parte inferior da �gura,
de cima para baixo, existem as cotas 5, 10 e 15, de forma subsequente.
O programa a seguir refere-se à peça da Figura 3.1, ciclo G81, e possui o incremento
do esvaziamento de cavacos:
O6300
(Exemplo de ciclo de furação – G81)
N05 G21;
N10 G28;
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N15 M06 T03;
N20 G97 M04 S600 G99 M08; (M04 – Sentido de rotação anti-horário)
N25 G00 X0.0 Z3; (X0.0 Z3 – Coordenadas de aproximação para furação)
N30 G81 Z-5 F0.15; (G81 – Ciclo de furação.)
(Z-5 (W-8) – Coordenada de penetração inicial.)
N35 Z-10; (Z-10 (W-13) – Coordenada para a segunda penetração.)
N40 Z-15; (Z-15 (W-18) – Coordenada para a terceira penetração.)
N45 G00 X50 Z50; (Movimento e coordenadas para afastar a broca e
cancelar o ciclo.)
N50 G28 M05 M09;
N55 M30;
Para a realização de um ciclo de furação, existem várias ferramentas que podem ser
utilizadas. A �gura a seguir apresenta as mais comuns em uma manufatura industrial:
1 – Furação; 2 – Furação com pré-furo; 3 – Furação escalonada; 4 – Trepanação; 5 –
Escareamento; e 6 – Furação de centros.
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Figura 3.2 - Ferramentas mais usadas em um ciclo de furação
Fonte: Adaptada de Machado et al. (2009, p. 8).
#PraCegoVer: a �gura apresenta seis modelos de ferramentas utilizadas no ciclo de
furação. São elas, da esquerda para a direita: 1 – Furação; 2 – Furação com pré-furo; 3 –
Furação escalonada; 4 – Trepanação; 5 – Escareamento; e 6 – Furação de centros.
Normalmente, o ciclo de furação é realizado ao �nal do processo de manufatura.
Mesmo parecendo simples, ele é uma operação que pode ter graves consequências
se a ferramenta apresentar alguma falha. As ferramentas do ciclo de furação podem
ser de vários materiais, tais como aço, ferro, titânio, dentre outros. Um detalhe
importante é que elas devem ser “a�adas” com uma determinada frequência (vida
útil).
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Fonte: z1b / 123RF.
A qualidade, atualmente, é um diferencial em relação aos concorrentes de uma
empresa. O uso de máquinas CNC eleva a produção, diminui o tempo e reduz os
custos. Outro diferencial importante é que as peças têm mais qualidade quando se
faz uso de métodos de controle durante todo o processo produtivo. Com esse tipo de
“controle de qualidade” em tempo real, você pode corrigir e/ou controlar desgastes de
ferramentas e programar paradas estratégicas. Ainda, você consegue preparar as
máquinas de forma mais rápida integrando processos e investindo em novas
tecnologias.
Conhecimento
Teste seus Conhecimentos
(Atividade não pontuada)
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Os avanços tecnológicos proporcionam excelentes níveis de qualidade aos processos
de manufatura, principalmente nas máquinas CNC. Dentre os ciclos de um processo
de usinagem, a furação é uma das operações de torneamento mais utilizadas na
indústria. Dessa forma, a precisão dos parâmetros de furação é fundamental para
atingir a qualidade desejada na peça, ou seja, a escolha da ferramenta que vai
realizar o furo deve ser bem minuciosa.
Com base nas informações do enunciado, assinale a alternativa correta:
a) O cavaco, que é o resultado do processo de furação, não deve ser
considerado no planejamento de usinagem por não determinar a dureza do
material.
b) O acabamento �nal deve ser realizado antes do ciclo de furação.
c) O ciclo de furação deve se preocupar apenas com as dimensões e os
ângulos dos furos, pois, caso estejam incorretos, toda a matéria-prima para a
criação da peça será desperdiçada.
d) O aquecimento pode dani�car todo o processo de furação, pois o material
pode sofrer dilatação ou compressão.
e) O aquecimento do material não dani�ca os furos. Você, apenas, deve
alterar a velocidade da usinagem nesse ciclo (diminuir a rotação, mais tempo)
e compensar em outras fases, cumprindo rigorosamente o tempo de
manufatura.
Programação de
Ciclos de
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Segundo Azevedo (2019), existe uma grande quantidade de códigos de roscamento
que, eventualmente, podem ser utilizados, dependendo da máquina, do fabricante e do
modelo. Você vai conhecer quais são eles, no quadro a seguir, em que são citados
alguns desses códigos:
Rosqueamento de
Torneamento
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Quadro 3.1 - Código “G”, ciclos de roscamento
Fonte: Azevedo (2019, p. 75).
#PraCegoVer: a tabela possui três colunas de 15 linhas. Na primeira linha, temos,
da esquerda para a direita: Código “G”; Descrição; e Fabricante/modelo. A partir
da segunda linha, na primeira coluna, estão os códigos G32 a G37, G63, G76, G82,
G86, G92, CYCLE 97, CICLO 03 e CICLO 33. Na segunda coluna, a partir da
segunda linha, temos: “Roscamento simples e passada por passada”,
“Roscamento simples e passada por passada”, “Roscamento com passo
variável”, “Roscamento circular horário”, “Roscamento circular anti-horário”, “Ciclo
automático de roscamento”, “Ciclo de roscamento com macho ou cossinete”,
“Ciclo automático de roscamento com chanfro na saída e repetição múltipla”,
“Ciclo de roscamento com macho ou cossinete”, “Ciclo automático de
roscamento”, “Ciclo de roscamento básico com chanfro na saída e passada por
passada, grupo tipo A (*)”, “Ciclo automático de roscamento”, “Roscamento
simples e passada por passada” e “Ciclo automático de roscamento”. Na terceira
coluna, estão os fabricantes/modelos e, a partir da linha dois, temos escrito: GE
FANUC/série TA do grupo 01; GE FANUC/série M, série TB e série TC do grupo 01
e 21i, MACH e Mitsubishi/TX-8; GE FANUC/séries TA, TB e TC do grupo 01; GE
FANUC/séries TA, TB e TC do grupo 01; GE FANUC/séries TA, TB e TC do grupo
01; MACH; Siemens; GE FANUC/séries TA e TB do grupo 00 e 21i, MACH e
Mitsubishi/TX-8; Mitsubishi/TX-8; Mitsubishi/TX-8; GE FANUC/série T do grupo A;
Siemens; MCS; e MCS.
O ciclo de rosqueamento, em um processo de usinagem, tem como objetivo obter
“�letes”, por meio da abertura de sulcos “helicoidais” uniformes, nas superfícies
cilíndricas e/ou cônicas. Nesse processo, a peça e/ou ferramenta giram e se
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deslocam simultaneamente, em trajetória retilínea paralela e/ou inclinada ao eixo de
rotação.
Nas roscas mais profundas, como, por exemplo, nos parafusos sem �m utilizados em
redutores de velocidade, é necessário realizar cortes sucessivos, que, na maioria das
vezes, ocorrem no eixo. O desempenho no processo de rosqueamento está
diretamente ligado à geometria da ferramenta de corte que você escolher: ela pode
ser de aço, de metal etc.
Ciclo de Rosqueamento (Exemplos)
No ciclo de rosqueamento, a trajetória da ferramenta é sempre coincidente com os
espaços entre os �letes da rosca para que seja produzido um amortecimento na
saída, sem dani�car, portanto, a peça que está sendo usinada.
Os ciclos G32 e G92 necessitam de quatro ou cinco blocos de programação,
o ciclo G76 atualmente necessita de apenas dois blocos de programação
para executar uma rosca, por ser um ciclo repetição múltiplo. Este ciclo de
roscamento é considerado complexo, não por causa da di�culdade de
programação, mas por causa das poderosas características internas, sendo
utilizado pelos comandos GE Fanuc em dois formatos, conforme o modelo
do torno. (AZEVEDO, 2019, p. 73)
A �gura a seguir apresenta um esboço, ou seja, o desenho de uma peça que será o
produto �nal após o processo de usinagem. Nela, você consegue identi�car todas as
medidas e indicações de posição. Quando o processo for encerrado,a aparência
física da peça deverá ser bem próxima do desenho apresentado.
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Figura 3.3 - Exemplo de roscamento – G76.
Fonte: Azevedo (2019, p. 78).
#PraCegoVer: a �gura apresenta a ilustração de uma peça com suas cotas e dimensões.
Na parte superior, tem-se uma rosca maior com uma seta indicando M40x1.5. Do lado
esquerdo, tem-se uma rosca menor com uma seta indicando M20x1.5. Na parte inferior da
peça, estão as cotas P=1.5, bem como as dimensões da rosca menor (20) e do
comprimento entre as roscas (50).
A seguir, temos o exemplo de um código CNC, que utiliza o comando G76 para realizar
a usinagem de canais. Na primeira linha, temos um número que vem depois da letra
“O”: é o número do programa (até quatro dígitos). A letra “N” é o número de sequência
da linha de programação; a letra “G” representa as funções preparatórias para
usinagem da peça; a letra “M” indica as funções miscelâneas (auxiliares); as letras “X”,
“Y” e “Z” indicam o posicionamento dos eixos da máquina; a letra “F” indica a
ferramenta que vai ser utilizada; a letra “R” é o ponto de referência da máquina; a letra
“S” é a velocidade de rotação; a letra “Q” são os passos em ciclos �xos; e a letra “P” é
ação de um incremento de corte.
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O6310
(Exemplo de ciclo de roscamento – G76)
G97 S800 M03
T0303
G00 X30 Z5.0 T0303
G76 P021060 Q100 R100
G76 X18.05 Z-20.0 P974 Q308 F1.5
G00 X50.0 Z-20.0
G76 P021060 Q100 R100
G76 X38.05 Z-52.0 P974 Q308 F1.5
G00 X200.0 Z200.0 T0300
M30
A instrução G92 é utilizada para roscar a peça de maneira simples em uma única
passada; ela produz um “chanfro” na saída da rosca. Normalmente, é utilizada em
roscas paralelas ou cônicas. A instrução G92 necessita:
N___ G92 U___ W___ F___; onde:
U = diâmetro �nal do roscamento;
W = posição �nal na direção paralela ao eixo Z; e
F = passo da rosca.
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Figura 3.4 - Peça com cotas e dimensões
Fonte: Azevedo (2019, p. 79).
#PraCegoVer: a �gura apresenta a ilustração de uma peça com suas cotas e dimensões.
Na parte superior, tem-se uma rosca maior com uma seta indicando a letra “X” e, acima do
“X”, está escrito M50x1.5. Do lado esquerdo, tem-se uma rosca menor com uma seta
indicando 30. Na parte superior da peça, estão as cotas 5 e, logo acima, há um triângulo
amarelo, com o valor 60º e as dimensões da rosca menor (5) e do comprimento entre as
roscas (50).
A seguir, temos o exemplo do uso do código CNC G92, que é utilizado no ciclo de
roscamento. Na primeira linha, temos um número que vem depois da letra “O”: é o
número do programa (até quatro dígitos). A letra “N” é o número de sequência da linha
de programação; a letra “G” são as funções preparatórias para usinagem da peça; a
letra “M” indica as funções miscelâneas (auxiliares); as letras “X”, “Y” e “Z” indicam o
posicionamento dos eixos da máquina; e a letra “F” indica a ferramenta que vai ser
utilizada. Outro detalhe é que, quando utilizamos coordenadas incrementais, elas
serão representadas por U-(eixo X) e W-(eixo Z) na programação.
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O6310
(Exemplo de ciclo de roscamento – G92)
G97 S300 M03
G00 X60.0 Z5.0
G92 X49.5 Z-30.0 F1.5
X49.2
X48.9
X48.7
G28 U0 W0
M30
No quadro a seguir, você vai entender o sentido do rosqueamento, segundo o campo
de trabalho:
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Quadro 3.2 - De�nição de sentido
Fonte: Adaptado de Silva (2015).
#PraCegoVer: o quadro possui quatro colunas, da esquerda para a direita:
Campo; Rotação do eixo árvore; Sentido do deslocamento; e Sentido da rosca. A
partir da linha dois, são descritos os valores de cada campo: À frente, M03 –
Horário, +Z, Direita. Na terceira linha: À frente, M03 – Horário, -Z, Esquerda. Na
quarta linha: Atrás, M03 – Horário, +Z, Direita. Na quinta linha: Atrás, M03 –
Horário, -Z, Esquerda. Na sexta linha: À frente, M04 – Anti-horário, +Z, Esquerda.
Na sétima linha: À frente, M04 – Anti-horário, -Z, Direita. Na oitava linha: Atrás,
M04 – Anti-horário, +Z, Esquerda. Na nona linha: Atrás, M04 – Anti-horário, -Z,
Direita.
Campo
Rotação do eixo
árvore
Sentido do
deslocamento
Sentido da rosca
À frente M03 – Horário +Z Direita
À frente M03 – Horário -Z Esquerda
Atrás M03 – Horário +Z Direita
Atrás M03 – Horário -Z Esquerda
À frente
M04 – Anti-
horário
+Z Esquerda
À frente
M04 – Anti-
horário
-Z Direita
Atrás
M04 – Anti-
horário
+Z Esquerda
Atrás
M04 – Anti-
horário
-Z Direita
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Em outros equipamentos CNC, o G92 pode ter outra função, como, por exemplo, no
“Mach 9”, em que ele pode ser usado para limitar a rotação da máquina. Dessa forma,
sempre se atente ao modelo da máquina que vai realizar a programação, pois o
“croqui”, desenho de uma peça a ser usinada, não se preocupa com o local em que o
trabalho vai ser realizado, e sim com suas características.
Funções “M” Miscelâneas
Na programação CNC, os códigos “M” são comandos utilizados para os  movimentos
das máquinas; eles não estão ligados à movimentação dos eixos. Seu formato utiliza
a letra “M”, seguida por dois números, por exemplo, M03.
Sendo assim, é importante que você conheça os códigos. Con�ra a seguir uma lista
em que são descritos os códigos “M”:
M00 – Parada de programa;
M01 – Mesma função do M00, sendo habilitado pela função OPTION STOP;
M02 – Fim de programa;
Quando você for usar um códigoQuando você for usar um código
“M”, não se esqueça de que ele“M”, não se esqueça de que ele
apenas pode ser utilizado umapenas pode ser utilizado um
vezes por linha. Além disso,vezes por linha. Além disso,
lembre-se de que todos os códigoslembre-se de que todos os códigos
são efetivados ao �nal do bloco.são efetivados ao �nal do bloco.
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M03 – Ligar fuso sentido horário;
M04 – Ligar fuso sentido anti-horário;
M05 – Desliga fuso;
M06 – Troca de ferramenta;
M08 – Ligar refrigeração;
M09 – Desligar refrigeração;
M10 – Travar 4° eixo;
M11 – Destravar 4° eixo;
M12 – Travar 5° eixo;
M13 – Destravar 5° eixo;
M19 – Orientar fuso (os valores P e R são opcionais);
M30 – Término de programa e reposição;
M31 – Condutor de brocas frente;
M33 – Parar condutor de brocas;
M80 – Abrir porta automática;
M81 – Fechar porta automática;
M82 – Soltar ferramenta;
M83 – Ligar pistola de ar automática;
M84 – Desligar pistola de ar automática;
M88 – Ligar refrigeração interna;
M89 – Desligar refrigeração interna;
M97 – Chamada de subprograma local (usando P e L):
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P – Número idêntico do bloco N;
L – repetição do subprograma.
Percebemos que a programação CNC não apenas se utiliza da letra “G”; outras letras
fazem parte da sintaxe da linguagem, e a letra “M” é uma delas.
Algumas instruções M são completadas em apenas um bloco, é o caso de
M00, M01, M02, M06, M30 e M60. Outras instruções como M03, M04, M05,
M07, M08 e M09 estarão ativas até que outra instrução a cancele ou altere.
A maioria das instruções miscelâneas é usada para alguma ação física de
acessórios da máquina ferramenta.Instruções conhecidas como o controle
de refrigeração, troca de marchas para rotação, troca de ferramentas, troca
de pallets entre outras podem ser opcionais para algumas máquinas, pois
dependem da existência ou não do acessório, do tipo e fabricante do
comando. (AZEVEDO, 2019, p. 83)
De forma diferente das instruções preparatórias “G”, apenas uma instrução “M” pode
�car isolada em um bloco de programação. Algumas instruções “M” são executadas
no início do bloco, e outras são executadas no �m do bloco.
REFLITA
A maior parte de um programa é composta das
coordenadas dos pontos que se referem às distâncias
para os eixos. Juntamente com as declarações que
determinam como a máquina será usada, essas
coordenadas X, Y e Z são empregadas tanto para o
movimento da ferramenta como para o posicionamento
da ferramenta em relação à peça, bem como para
referência.
Fonte: Fitzpatrick (2013, p. 15).
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Facear é uma operação que permite planar uma superfície perpendicular ao eixo de
um torno, a �m de se obter uma referência para as medidas que derivam dessa face.
Esse processo é muito utilizado, e seus ciclos podem facear múltiplas partes de uma
peça. Agora, vamos praticar ainda mais os nossos conhecimentos?
Conhecimento
Teste seus Conhecimentos
(Atividade não pontuada)
Na usinagem CNC, um dos itens mais importantes a ser considerado é o sistema de
referência de coordenadas, pois é com base nele que a ferramenta executa as
operações delegadas a ela pelos comandos.
Fonte: CASARINI, S. J. Manufatura mecânica: usinagem. Londrina: Educacional S.A.,
2018.
A partir do enunciado, assinale a alternativa correta:
a) Quando estamos nos referindo a coordenadas absolutas, podemos
a�rmar que cada entrada vai representar a distância do ponto até a origem:
X 0, Y 10 e Z 0.
b) As coordenadas incrementais fazem parte do conjunto de coordenadas,
em que cada entrada pode ser representada pela distância do ponto em
relação ao ponto posterior.
c) Quando o valor de uma coordenada absoluta está em uma instrução para
indicar um comando anterior, a saída que foi ordenada para um eixo poderá
ser ignorada.
d) Se as coordenadas incrementais estão em modo de edição, podemos
introduzir um movimento extra ou escrever a geração de ferramentas
diretamente no comando.
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e) Quando nos referimos à coordenada cartesiana incremental, que
representa um método muito utilizado para localizar pontos, também
podemos nomeá-la de coordenada polar.
Um ciclo de faceamento ocorre quando a ferramenta é deslocada no sentido normal
ao eixo de rotação de uma peça. Ele pode ocorrer de forma externa e/ou interna nas
peças. Pode ser conhecido, também, como torneamento paralelo ao eixo X.
Este ciclo pode ser utilizado para facear ou acanalar peças, sem que o
programador necessite repetir toda a sequência de movimentação da
ferramenta. O trajeto da ferramenta é geralmente paralelo ao eixo X. Após a
execução do ciclo, a ferramenta retorna automaticamente ao ponto inicial
do ciclo. (AZEVEDO, 2019, p. 67)
Dentro da programação CNC, alguns códigos foram desenvolvidos para agilizar o
processo de usinagem: eles são conhecidos como ciclos de programação. O
processo de faceamento é um desses ciclos. Para realizar um bom faceamento na
peça, é muito importante interpretar seu desenho.
Programação de
Ciclos de Faceamento
de Torneamento
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Ciclo de Faceamento
Quando realizamos a usinagem de borda de seções para facear, o corte torna-se mais
suave, pois as intervenções da ferramenta são direcionadas de forma mais uniforme
ao longo da parede da peça. Com isso, conseguimos reduzir o risco de vibrações, que
podem dani�car a peça e/ou a ferramenta.
No ciclo de faceamento, utilizamos, como exemplo, a função G75, descrita a seguir.
FUNÇÃO G75
A função requer:
G75_X__ Z__ P__ Q__ R__ F__, em que:
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#PraCegoVer: temos um infográ�co interativo com botões clicáveis. Na parte superior,
alinhado ao centro, temos o título do infográ�co em azul: “Função G75”. Logo abaixo do
título, temos o seguinte texto: “Função G75 – a função requer: G75_X__ Z__ P__ Q__ R__ F__,
em que:”. Abaixo do texto há seis (06) botões clicáveis, cada um deles possui uma barra
com tons de verde e azul e um círculo branco no meio. Dentro de cada círculo, temos as
letras “X”, “Z”, “P”, “Q”, “R” e ‘F”. Quando clicamos em um botão, um espaço se expande
abaixo dele, revelando o seu texto. No botão “X”, temos o seguinte trecho: “diâmetro �nal
do faceamento”. No botão “Z”, temos o seguinte texto: “posição �nal (absoluto)”. No botão
“P”, temos o seguinte trecho: “incremento de corte no eixo ‘X’ (raio/milésimo de
milímetro)”. No botão “Q”, temos o seguinte texto: “profundidade de corte por passada no
eixo ‘Z’ (milésimo de milímetro)”. No botão “R”, temos o seguinte texto: “afastamento no
eixo longitudinal para retorno ao ‘X’ inicial (raio)”. No botão “F”, temos o seguinte texto:
“avanço programado”.
Como observado no infográ�co, o movimento de avanço da ferramenta sempre
acontece no sentido normal ao eixo de rotação da peça, com a �nalidade de obter
uma superfície plana.
Fonte: Adaptado de olliethedesigner/123RF.
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A usinagem de torneamento de canais recebe o nome técnico de sangramento.
Dentre os ciclos de produção de peças cilíndricas que têm geometria complexa, esse
procedimento é, geralmente, realizado em centros de torneamento com alto
rendimento, ou seja, que possuem diversos eixos lineares e/ou circulares, conhecidos
como máquinas de multitarefa – elas podem usinar peças e/ou �nalizar o processo
em um único ciclo de trabalho.
Normalmente, ao usinar canais frontais, os cavacos �cam presos e atrapalham a
produção, e isso deve ser levado em conta na programação CNC, pois cavacos presos
podem causar a quebra da pastilha e prejudicar o processo. Por esse motivo, durante
a usinagem de canais frontais, é bem comum diminuir o avanço da máquina. No caso
de entupimento por cavacos, isso pode prejudicar a produtividade. A ferramenta
usada nesse ciclo recebe o nome de bedame ou ferramenta de sangrar.
A utilização de sistemas CAM possibilita que as peças obtidas possam
apresentar uma complexidade muito elevada e bastante superior à
programação manual e possibilita igualmente o processamento de uma
maior quantidade de informação, nomeadamente programas CNC mais
extensos, utilizados na realização de operações de maquinagem multieixos
Programação
Avançada Utilizada
na Usinagem de
Canais, com Auxílio
de Máquinas de
Multitarefa
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(operações de 3, 4, 5 e mais eixos). A utilização da tecnologia MAV veio
tornar quase imprescindível o recurso à programação CAM. (RELVAS, 2018,
p. 242)
Quando falamos em ciclos mais avançados, imaginamos que a programação CNC é
enorme, mas isso não é verdade, pois os ciclos mais avançados e/ou multiciclos
combinados, na maioria das vezes, ocorrem em máquinas CNC multitarefa.
A  criação de canais externos e/ou internos não é uma tarefa difícil, e a inclusão de
ciclos de canais laterais permite que os programadores CNC desenvolvam estratégias
para usinagem, aproveitando a diversidade do ferramental disponível no mercado
atual.
Ciclos Avançados de Usinagem deCanais
Agora, você já consegue perceber a importância de conhecer todos os processos de
usinagem na produção de peças. Criar um ciclo avançado de canais não é
complicado, mas é necessária muita atenção, pois um erro poderá comprometer toda
a produção.
Ciclo de Usinagem de Canais Frontais G75
Fonte: phuchit / 123RF.
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Para realizar a usinagem de canais frontais, sempre inicie o processo no diâmetro
maior da peça. Nesse caso, a saída dos cavacos será contínua e, assim, você evitará o
entupimento do canal.
O ciclo de faceamento paralelo ou canais pode ser utilizado para facear ou
acanalar peças, sem que o programador necessite repetir toda a sequência
de movimentação da ferramenta; o trajeto da ferramenta é geralmente
paralelo ao eixo X. Após a execução do ciclo, a ferramenta retorna
automaticamente ao ponto inicial do ciclo. (AZEVEDO, 2019, p. 67)
A seguir, é apresentado o desenho de uma peça que será submetida ao ciclo de
faceamento. Nela, é possível observar as cotas que serão utilizadas na programação
CNC. A letra “Q” indica que os passos serão de ciclo �xo, e a letra “Z”, o eixo.
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Figura 3.5 - Desenho de peça e esquema de ciclo de canais – G75
Fonte: Azevedo (2019, p. 68).
#PraCegoVer: a �gura apresenta o desenho da peça com suas cotas (lado direito). Na
parte superior, há o numeral 11 entre duas setas, que �cam entre o início do canal usinado
1 e terminam no �m do canal usinado 2. Seguindo em frente, há o numeral 6 e o numeral 5
entre setas, entre o �m do canal usinado 3 e o �m do canal usinado 4. À esquerda, temos o
desenho da peça, na cor cinza. Na parte superior, temos uma ferramenta de ponta amarela,
dentro do canal usinado 4, além de uma seta que vai de sua extremidade direita ao início
do canal usinado 3, com a letra “Q”. Na extremidade direita, próximo ao primeiro canal
usinado, de forma vertical, temos uma seta com a letra “X”, com um traço na frente. Na
parte inferior, temos uma seta que vai do início do canal usinado 1 até o �m da peça (lado
esquerdo), com a letra “Z” e um traço na frente.
Quando utilizamos a função G75, é necessário o controle de cavacos. Para isso, você
deve pensar bem o que vai implementar no código “G”.
A seguir, temos o exemplo de um código CNC, utilizado para realizar a usinagem de
canais. Na primeira linha, temos um número que vem depois da letra “O”: é o número
do programa (até quatro dígitos). A letra “N” é o número de sequência da linha de
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programação; a letra “G” são as funções preparatórias para usinagem da peça; a letra
“M” indica as funções miscelâneas (auxiliares); as letras “X”, “Y” e “Z” indicam o
posicionamento dos eixos da máquina; a letra “F” indica a ferramenta que vai ser
utilizada; a  letra “R” é o ponto de referência da máquina; a letra “S” é a velocidade de
rotação; a letra “Q” são os passos em ciclos �xos; e a letra “P” é ação de um
incremento de corte.
O6102
(Exemplo de ciclo de múltiplos canais – G75)
N05 G21;
N10 G28;
N15 M06 T03;
N20 G97 M03 S400 G99 M08;
N25 G00 X42 Z-17; (X42 Z-17 – Coordenadas de aproximação para o
primeiro canal)
N30 G75 R1; (G75 – Ciclo de canais.)
(R1 – Quebra de cavaco)
N35 G75 X30 Z-50 P2000 Q11000 R0 F0.15;
(X21 e Z-15.5 – Coordenadas finais para o canal.)
(P2000 – Incremento de corte.)
(Q11000 – Passo de corte.)
(R0 – Sem recuo da ferramenta em Z para reposicionar.)
(F0.15 – Avanço da ferramenta durante o ciclo.)
N40 G00 X50 Z50; (Movimento e coordenadas para afastar a ferramenta.)
N45 G28 M05 M09;
N50 M30;
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O ciclo G75 é o mais recomendado na execução de múltiplos canais com espaços
homogêneos, quando a(s) ferramenta(s) tem(têm) a mesma largura do canal, pois os
canais serão realizados de forma simples. Porém, nesse caso, o valor de “R”, no
segundo bloco, deve ser zero.
praticar
Vamos Praticar
Imagine que você foi contratado por uma empresa metalúrgica para ser o
programador CNC. No seu primeiro trabalho prático, o seu superior solicitou que
você criasse o código CNC de uma peça que seria realizada em uma máquina de
torneamento. Para o trabalho, ele entregou a você o seguinte desenho:
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Figura - Peça com cotas e dimensões
Fonte: Casarini (2018, p. 79).
#PraCegoVer: a �gura apresenta uma peça com suas cotas e dimensões. Na
parte superior direita, nota-se a letra “X+” na ponta de uma seta vertical.
Retornando, mais à direita, temos uma seta localizada no segundo quadrante,
com o valor 180, além de uma paralela à esquerda, com o valor 160. Em toda a
esquerda, há uma seta vertical com o valor 140. Todas as setas verticais se
iniciam no centro da peça, em um eixo horizontal descrito por uma linha que
possui, em sua ponta, do lado esquerdo, a letra “Z”. Na extremidade inferior da
peça, do lado esquerdo para o lado direito, existem várias cotas, com os
seguintes valores: 30, 50, 90, 130, 150 e 170.
Você sabe o valor do eixo X (diâmetro) e que sua trajetória se desenvolve do Z maior,
ou seja, “170”, para o Z menor, que é “30”. A ferramenta se desloca e termina um
ciclo em X=200, Z=30. Dessa forma, escreva um programa em CNC para a criação
dessa peça.
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Material
Complementar
F I L M E
Robôs
Ano: 2005
Comentário: O �lme apresenta a história de um robô que é
inventor de máquinas. Jovem e idealista, ele viaja para conhecer
seu grande ídolo, o Grande Soldador. Na história, ele enfrenta
situações que podem colocar em risco a própria existência dos
robôs. Isso vem bem ao encontro do que estamos estudando: o
robô inventor é o início da programação CNC; o Grande Soldador
representa a evolução do CNC; e os enferrujados são os
equipamentos antigos das indústrias que estão sendo
substituídos.
Para saber mais, assista ao trailer do �lme:
TRA I LER
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L I V R O
Manufatura Mecânica: Usinagem
Editora: Educacional S.A
Autor: Samuel José Casarini
ISBN: 978-85-522-0737-5
Comentário: O livro ajuda a compreender melhor os processos de
usinagem, bem como suas etapas. Além disso, permite que você
consiga realizar procedimentos básicos, ou seja, a programação e
as funções de um centro de usinagem CNC.
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Conclusão
Caro(a) estudante, foi possível concluir, durante o estudo, que a evolução tecnológica
permitiu a criação dos equipamentos CNC, um avanço signi�cativo para os processos de
usinagem, que se tornaram mais rápidos e seguros, uma vez que os computadores auxiliam
muito para que as peças atinjam altos níveis de qualidade.
Dessa forma, nos centros de usinagem CNC, você consegue criar peças mais complexas,
com melhor acabamento, e isso vem melhorando a cada dia. No futuro, poderemos utilizar
a inteligência arti�cial nos processos de manufatura (já em desenvolvimento).
Referências
AGOSTINHO, O. L. Sistemas de manufatura.São Carlos:
EESC/USP, 2018. Disponível em:
http://www.livrosabertos.sibi.usp.br/portaldelivrosUSP/catalog/book/2
Acesso em: 5 set. 2021.
AZEVEDO, D. de. Linguagem de programação CNC: torno e
centro de usinagem. 1. ed. Mogi das Cruzes, 2019.
CASARINI, S. J. Manufatura mecânica: usinagem. Londrina: Educacional S.A., 2018.
FILME Robôs. [S. l.: s. n.], 2018. 1 vídeo (2 min). Publicado pelo canal Claro Vídeo Brasil.
Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=R4USssKofw8. Acesso em: 23 set.
2021.
FITZPATRICK, M. Introdução à usinagem com CNC. 1. ed. Porto Alegre: Bookman, 2013.
Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/books/9788580552522. Acesso
em: 23 set. 2021.
http://www.livrosabertos.sibi.usp.br/portaldelivrosUSP/catalog/book/256
https://www.youtube.com/watch?v=R4USssKofw8
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/books/9788580552522
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MACHADO, A. R. et al. Teoria da usinagem dos materiais. São Paulo: Blucher, 2009.
RELVAS, C. Controlo numérico computorizado: conceitos fundamentais. 4. ed. Porto:
Quântica, 2018.
SILVA, S. D da. Processos de programação, preparação e operação de torno CNC. São
Paulo: Érica, 2015. Disponível em:
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/books/9788536520056. Acesso em: 23 set. 2021.
VELOCIDADE de corte e RPM no torno. [S. l.: s. n.], 2018. 1 vídeo (13 min). Publicado pelo
canal Ângelo Breda - Pelet. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=t-8Ti0t2O-
4&t=628s. Acesso em: 23 set. 2021.
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/books/9788536520056
https://www.youtube.com/watch?v=t-8Ti0t2O-4&t=628s
https://www.youtube.com/watch?v=t-8Ti0t2O-4&t=628s