Programação CNC - Introdução

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Máquinas Ferramentas
Programação CNC – 2 eixos – parte I
Prof. Sérgio Rabelo2
Introdução ao CNC e Programação 2 
eixos
 Objetivo: Introdução a Tecnologia CNC
 Conceito, histórico, vantagens e aplicações
 Arquitetura de uma máquina CNC
 Elementos básicos
 Esquema de funcionamento
 Eixos
 Pontos de referência
 Tópicos de programação - I
 Estrutura básica de um programa CNC
 Sistemas de coordenadas
 Tópicos de programaçã – II
 Funções elementares
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Introdução ao CNC
 Conceito
 Forma de automação flexível, baseada no uso de símbolos, 
números e letras.
 Histórico
 Alan Parsons (1948)
 Automatização de fresadoras para usinagem de perfis de pá de 
helicóptero – Força aérea americana
 MIT – Linguagem APT (1952)
 Brasil – Década de 80 – Primeiras Máquinas
 Hoje: 100 mil máquinas de Comando Numérico (2018)
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Introdução ao CNC
 Vantagens
 Redução nos tempos de fabricação;
 Maior repetibilidade na seqüência das operações,.
 Redução nos tempos de preparação (set-up) 
 Diminuição de itens acabados no estoque 
 Diminuição nos índices de refugos e retrabalhos. 
 Repetibilidade na qualidade produzida. 
 Maior precisão dimensional e geométrica na operação.
 Menor número de operadores. 
 Redução no consumo de ferramentas.
 Diminuição da variedade e dos custos de ferramentas especiais em uso.
 Redução na fadiga do operador, Menores despesas de depreciação de área, 
devido a substituição de várias máquinas convencionais;
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Introdução ao CNC
 Aplicações
 Usinagem
 Torneamento
 Centros de usinagem
 Retificadoras
 EDM
 Modelagem
 Injeção de plástico
 Puncionamento
 Corte a laser, plasma ou jato d´água
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Introdução ao CNC
 Arquitetura de uma máquina CNC
 Elementos básicos
Dispositivo de 
entrada
Unidade de 
Controle
Máquina-
Ferramenta
Sensores
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Introdução ao CNC
 Arquitetura de uma máquina CNC
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Componentes de uma máquina CNC
•Estrutura mecânica
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Componentes de uma máquina CNC
•Componentes mecânicos
Guias lineares
Fuso de esfera Mesa
Placa de 3 castanhas
Barramento guia
Fonte: Ind. Romi S.A
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Componentes de uma máquina CNC
•Componentes mecânicos
Fuso de esfera recirculante
Tubo Defletor End
Cap
Fonte: Rosa Brasil
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Componentes de uma máquina CNC
•Componentes mecânicos
Vantagens:
•Alto Rendimento: A redução de atrito possibilita um rendimento mecânico em torno de 90%;
•Movimento Regular: Movimento regular também em rotações baixas, eliminando o efeito “stick-slip”, 
características dos fusos de rosca trapezoidal;
•Folga Axial Zero: A pré-carga utilizada para sua montagem age reduzindo a folga axial;
•Maior vida útil: fusos trapezoidais necessitam de mais intervenções de manutenção devido ao aparecimento de 
folga devido ao desgaste;
•Precisão e Repetibilidade de posicionamento: A redução de desgaste por atrito e folgas muito pequenas 
permitem a precisão e repetibilidade de posicionamentos requeridos em certas máquinas de alta precisão;
•Mínima Lubrificação: Eliminam a necessidade constante de lubrificação, característica dos fusos de rosca comum 
(trapezoidal). A lubrificação é feita somente na montagem da máquina conforme instrução dos fabricantes.
Fuso de esfera recirculante
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Componentes de uma máquina CNC
•Componentes elétricos e eletrônicos:
Servomotores e acionamentos
Fonte: Fanuc
Fonte: Siemens
Fonte: Mitsubishi
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Componentes de uma máquina CNC
•Componentes elétricos e eletrônicos:
Indicadores de posição - Encoders
Fonte: Fagor
Fonte: adaptado de BEEBY et al ,1986
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Componentes de uma máquina CNC
•Componentes elétricos e eletrônicos:
Indicadores de posição - Encoders
Fonte: adaptado de BEEBY et al ,1986
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Componentes de uma máquina CNC
•Componentes de Controle
Sistemas de controle e operação - Comandos CNC 
Fanuc Siemens Fagor
Entre outros...
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Introdução ao CNC
 Arquitetura de uma máquina CNC
 Eixos
 Regra da mão direita
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Introdução ao CNC
 Arquitetura de uma máquina CNC
 Pontos de referência
 M – Ponto zero máquina
 R – Ponto de referenciamento da máquina
 W – Ponto zero peça
 E = N – Ponto referenciamento da ferramenta
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Introdução ao CNC
 Tópicos de programação - I
 Estrutura básica de um programa CNC
Prof. Sérgio Rabelo19
Introdução ao CNC
 Tópicos de 
programação - I
 Linguagem ISO
 Sinumerik 802
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Introdução ao CNC
 Tópicos de programação - I
 Sistemas de coordenadas cartesianos
 Absoluto: origem fixa
 Incremental: origem flutuante
 Exemplo:
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Introdução ao CNC
 Tópicos de programação - I
 Exercícios: Identificar todas as coordenadas dos pontos 
que formam perfil acabado (absoluto e incremental)
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Introdução ao CNC
 Tópicos de programação - I
 Exercícios para casa: Identificar todas as coordenadas 
dos pontos que formam perfil acabado (absoluto e 
incremental)
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 Tipos de 
Função
FUNÇÕES DE POSICIONAMENTO
• PRINCIPAL - X,Y,Z
• AUXILIAR - I, J, K, R, C, A.. OUTRAS
FUNÇÕES PREPARATÓRIAS “G”
G00 -
G01 -
: OUTRAS
FUNÇÕES AUXILIARES
;
N -
T -
O -
S -
F -
: OUTRAS
FUNÇÕES MISCELÂNEAS “M”
M00 -
M02 -
: OUTRAS
COMPLEMENTARES
Programa CNC
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Programação CNC – 2 eixos
 Significado da Simbolologia
 N: número da sentença
 G: função preparatória
 M: função auxiliar ou miscelânea
 F: avanço ou velocidade de avanço
 T: chamada de ferramenta
 S: rotação do fuso ou velocidade de corte
 X/Z – funções de posicionamento principal
 I/K – funções de posicionamento auxiliar (p. ex. centro 
de círculo)
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Programação CNC – 2 eixos
 Programação padrão
 Cabeçalho (Sinumerik 802D)
 %_N_EXEMPLO_MPF
 ;$PATH=/_N_MPF_DIR
 G291
 G21 G40 G90 G95
 T00
 G54
 G00 X180 Z200
 T0101 (ferramenta 01)
 G97 S1000 M3 ou G96 S200 M3
 G00 X_ Z_
 G01 X_ Z_ F_
 ….
 G00 X180 Z200
 M30 
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Programação CNC – 2 eixos
 Programação padrão
 Cabeçalho (FANUC OT)
 [ BILLET X_ Z_ ;
 0_ _ _ _;
 G21 G99 G40;
 G28 U0 W0;
 N100 M06 T_ _ _ _;
 (G96 ou G97) S_ _ _;
 G50 S3000;
 F_;
 M03;
 G00 X _ _ Z_ _;
 G01 X_ _ Z_ _;
 G00 X _ _ Z_ _;
 G28 U0 W0;
 M30;
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Programação CNC – 2 eixos
 Programação padrão
 Cabeçalho (FANUC 21i)
 O 0001 (Nome do Programa) ;
 N10 G21 G40 G90 G95 ;
 N90 G00 X300. Z250. T00 # (Posicionamento do Ponto de troca)
 N100 T0101 (DESBASTE) ; (Chamada de ferramenta e corretores)
 N110 G54 ; (Origem Zero Peça). 
 N130 G96 S280 ; (Programação em Vc / Valor de Vc)
 N140 G92 S1500 M03 ; (Limite máximo de rpm e sentido de giro) ou
 N130 G97 S1500 M03 ; (programação em rpm direto /Valor de rpm e sentido de 
giro)
 N160 G00 X50. Z45. M08 ; (Posicionamento rápido e liga refrigerante)
 N170 G01 X80. Z60 F.25 ; (Interpolação linear com avanço programado)
 N220 G00 X300. Z250. T00 ; (Posicionamento do Ponto de troca)
 N230 M30 # (Parada no programa em caso de troca manual)
 Os números de bloco N são opcionais podendo ser omitidos
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Programação CNC – 2 eixos
 Função preparatória de 
movimentação rápida (G00)
 Sintaxe:
 G00 X _ Z _
 Onde : 
 G00 – Movimento em avanço rápido
 X – coordenada diametral da posição final
 Z - coordenada longitudinal da posição 
final
G90 – coordenadas absolutas
G91 – coordenadas incrementais
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Programação CNC – 2 eixos
 Função preparatória de 
movimentação linear com 
avanço programado (G01)
 Sintaxe:
 G01 X _ Z _ F_
 Onde : 
 G01 – interpolaçãolinear com 
avanço programado
 X – coordenada diametral absoluta 
da posição final
 Z - coordenada longitudinal absoluta 
da posição final
 F – avanço (opcional)
G90 – coordenadas absolutas
G91 – coordenadas incrementais
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Programação CNC – 2 eixos
 Função preparatória de interpolação circular 
(G02/G03) – Centro de Arco
 Sintaxe:
 G02/G03 X _ Z _ I_ K_ F_
 Onde : 
 I – Coordenada X do centro do círculo
 K - Coordenada Z do centro do círculo
 G02 – interpolação circular no sentido horário
 G03 - interpolação circular no sentido anti-horário
 X - coordenada diametral absoluta da posição final
 Z - coordenada longitudinal absoluta da posição final
 F – avanço opcional
As funções I e K são programadas em referência ao ponto inicial da 
interpolação, sendo I sempre em raio.
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Programação CNC – 2 eixos
 Função preparatória de interpolação circular 
(G02/G03) - Raio
 Sintaxe:
 G02/G03 X _ Z _ R_ F_
 Onde : 
 G02 – interpolação circular no sentido horário
 G03 - interpolação circular no sentido anti-horário
 X - coordenada diametral absoluta da posição final
 Z - coordenada longitudinal absoluta da posição final
 R – raio do arco (até 180 graus)
 F – avanço opcional
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Programação CNC – 2 eixos
 Função preparatória de interpolação circular 
(G02/G03) – Sentidos
Observe que a referência é a torre traseira
Prof. Sérgio Rabelo33
Programação CNC – 2 eixos
 Função preparatória de tempo de espera (G04)
 Sintaxe:
 G04 P_ (X _) (U _)
 Onde : 
 P – tempo de espera em milisegundos
 X – tempo de espera em segundos
 U - tempo de espera em segundos
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Programação CNC – 2 eixos
 Função preparatória de compensação de raio 
(G40/G41/G42) – Interpretação
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Programação CNC – 2 eixos
 Função preparatória para 
compensação de raio 
(G40/G41/G42)
 Sintaxe:
 G40 (G41) (G42);
 G40: desativa a compensação de raio 
de ferramenta
 G41: ativa a compensação e raio 
quando a ferramenta se desloca à 
esquerda do perfil;
 G42: ativa a compensação de raio 
quando a ferramenta se desloca à 
direita do perfil;
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Programação CNC – 2 eixos
 Exemplo 1
Objetivo:
Aplicar as Funções 
G00, 
G01, G02/G03, 
(usando
as funções R e I, K)
somente como
acabamento.
Vc = 250 m/min
f= 0,1 mm/r
60
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Programação CNC – 2 eixos
 Exercício
 Desbaste
 Vc = 120 m/min
 f = 0.2 mm/r
 apmax = 2 mm 
(profundidade de corte 
máxima por passada
 Acabamento
 Vc = 250 m/min
 f = 0.05 mm/r