Aula 4 - Sistemas Automatizados

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<p>Linguagem G - Estrutura</p><p>da Linguagem</p><p>Prof. Alex Archela</p><p>Sistemas Automatizados -</p><p>Robótica e CNC</p><p>Tecnologia em</p><p>Manutenção Industrial</p><p>Sumário ● Características Construtivas</p><p>● Linguagem G</p><p>○ Comandos Básicos</p><p>○ Funções Básicas Auxiliares</p><p>○ Funções Auxiliares</p><p>■ MACH</p><p>■ FANUC</p><p>■ MITSUBISHI</p><p>■ SIEMENS</p><p>○ Definição das Funções Básicas</p><p>● Exercício</p><p>Características construtivas</p><p>Torno CNC</p><p>Características</p><p>construtivas</p><p>● Barramento ou estrutura base rígida;</p><p>● Carros ou mesa rígida e estável quanto a altas</p><p>cargas e vibrações;</p><p>● Motores elétricos com elevada potência e</p><p>capacidade de torque;</p><p>● Eixos árvores com capacidade de altas rotações</p><p>e variação contínua;</p><p>● Dispositivo trocador de ferramentas automático;</p><p>● Fusos de esferas recirculantes para</p><p>movimentação dos carros ou mesas;</p><p>● Servomotores para acionamento dos fusos;</p><p>● Guias lineares com patins sob mesas de</p><p>fresadoras e centros de usinagem;</p><p>● Sistema de refrigeração;</p><p>● Sensor de posição dos carros ou mesas</p><p>(encoders e réguas ópticas);</p><p>● Sensor de desgaste das ferramentas (Tool Eye).</p><p>As máquinas CNC possuem algumas</p><p>características diferentes das</p><p>convencionais, as quais o seu</p><p>funcionamento influencia a qualidade</p><p>do que é fabricado, tais como:</p><p>Acionamento da</p><p>Máquina</p><p>A rotação da peça nos tornos é realizada pelo eixo-</p><p>árvore, no qual o acionamento é realizado por um</p><p>motor de corrente alternada ou corrente contínua.</p><p>O acoplamento do eixo árvore pode ser por polias e</p><p>correias ou mesmo diretamente acoplados ao eixo do</p><p>motor, enquanto a medição da velocidade é feita por</p><p>tacômetros ou discos de encoder.</p><p>Acionamento dos</p><p>Fusos</p><p>Os movimentos de avanço devem ser uniformes e</p><p>precisos, para garantir:</p><p>● Qualidade geométrica da peça;</p><p>● Acabamento de qualidade na peça;</p><p>● Maior durabilidade da máquina;</p><p>● Maior durabilidade das ferramentas.</p><p>Para controlar os movimentos são usados motores</p><p>elétricos denominados servomotores para</p><p>acionamento dos fusos.</p><p>Estes dispositivos, regulados por um circuito de</p><p>potência podem acionar ou frear em ambas as</p><p>direções de movimento.</p><p>Acionamento dos</p><p>Fusos</p><p>O sistema de transmissão de movimento para os carros</p><p>porta-ferramentas é o sistema de fuso e porca, que</p><p>permite converter a rotação de um motor em um</p><p>movimento linear.</p><p>Ou seja, para cada revolução no eixo do motor</p><p>corresponde a um passo do fuso. Duas opções de fusos</p><p>são mais comuns:</p><p>● Fusos trapezoidais: estes fusos possuem um custo</p><p>mais baixo, porém necessitam de lubrificação e</p><p>manutenção constante, uma vez que possuem</p><p>baixo rendimento devido ao atrito entre as partes</p><p>fuso e porca, isto restringe sua utilização para</p><p>aplicações de baixa rotação, além de maior ruído</p><p>sonoro.</p><p>● Fusos de esferas recirculantes: ocorre a rolagem</p><p>das esferas nos canais da rosca, proporcionando</p><p>baixo atrito e alto rendimento, consequentemente é</p><p>possível utilizar altas rotações com pouco desgaste</p><p>das partes, reduzindo a necessidade de</p><p>manutenção frequente.</p><p>Acionamento dos</p><p>Fusos</p><p>Vantagens dos fusos de esferas:</p><p>● Alto rendimento: a redução de atrito possibilita</p><p>um rendimento mecânico em torno de 90%;</p><p>● Movimento regular: os fusos de esferas</p><p>possuem movimento regular também a</p><p>rotações muito baixas, eliminando trepidações</p><p>(efeito “stick-slip”) características dos fusos de</p><p>rosca trapezoidal.</p><p>● Folga axial: a alta eficiência do contato por</p><p>esferas permite pré-carga, reduzindo bastante a</p><p>folga axial.</p><p>● Maior velocidade: permitem maior velocidade</p><p>de rotação.</p><p>Acionamento dos</p><p>Fusos</p><p>Vantagens dos fusos de esferas:</p><p>● Vida útil: necessitam de menor manutenção</p><p>devido a redução de atrito, prolongando a vida</p><p>útil dos mesmos.</p><p>● Repetitividade de posição: a redução de</p><p>desgaste por atrito e as folgas muito pequenas</p><p>permite a repetitividade de posicionamentos</p><p>requeridos em certas máquinas de alta</p><p>precisão.</p><p>● Mínima lubrificação: eliminam a necessidade</p><p>constante de lubrificação, sendo esta feita</p><p>somente na montagem da máquina, conforme</p><p>instruções do fabricante.</p><p>Linguagem G</p><p>Comandos básicos</p><p>Introdução ● A linguagem G é o padrão utilizado para</p><p>comandar máquinas CNC.</p><p>● Há pequenas diferenças de código entre as</p><p>diferentes marcas, bem como diferentes</p><p>funcionalidades, portanto é sempre importante</p><p>ter o manual por perto.</p><p>● Códigos em G normalmente estão relacionados</p><p>à movimentação de componentes, bem como</p><p>suas coordenadas.</p><p>● Códigos em M estão normalmente relacionados</p><p>a ligar e desligar componentes ou</p><p>funcionalidades.</p><p>Comando G G00 - Avanço rápido (MACH, FANUC, MITSUBISHI,</p><p>SIEMENS)</p><p>G01 - Interpolação linear (MACH, FANUC,</p><p>MITSUBISHI, SIEMENS)</p><p>G02 - Interpolação circular no sentido horário (MACH,</p><p>FANUC, MITSUBISHI, SIEMENS)</p><p>G03 - Interpolação circular no sentido anti-horário</p><p>(MACH, FANUC, MITSUBISHI, SIEMENS)</p><p>G04 - Tempo de permanência (MACH, FANUC,</p><p>MITSUBISHI, SIEMENS)</p><p>G09 - Interpolação linear ponto a ponto (MITSUBISHI)</p><p>G09 - Paradas precisas (SIEMENS)</p><p>G20 - Programação em diâmetro (MACH)</p><p>G20 - Programa em polegadas (FANUC, MITSUBISHI)</p><p>Comando G G21 - Programação em raio (MACH)</p><p>G21 - Programação em milímetros (FANUC,</p><p>MITSUBISHI)</p><p>G22 - Chamada de subprograma (MITSUBISHI)</p><p>G22 - Coordenadas em raio (SIEMENS)</p><p>G23 - Coordenadas em diâmetro (SIEMENS)</p><p>G24 - Ponto de troca com deslocamento só em X</p><p>(MITSUBISHI)</p><p>Comando G G25 - Ponto de troca com deslocamento só em Z</p><p>(MITSUBISHI)</p><p>G25 - Limite inferior de rotação (SIEMENS)</p><p>G26 - Ponto de troca com deslocamento em X e Z</p><p>(MITSUBISHI)</p><p>G26 - Limite superior de rotação (SIEMENS)</p><p>G27 - Ponto de troca com deslocamento em Z e X</p><p>(MITSUBISHI)</p><p>G28 - Deslocamento até ponto de referência (FANUC,</p><p>MITSUBISHI)</p><p>Comando G G33 - Ciclo de roscamento sentença por sentença</p><p>(MACH, MITSUBISHI)</p><p>G33 - Ciclo de roscamento passo a passo (FANUC,</p><p>SIEMENS)</p><p>G37 - Ciclo de roscamento automático (MACH)</p><p>G40 - Cancela compensação de raio de corte (MACH,</p><p>FANUC, MITSUBISHI, SIEMENS)</p><p>G41 - Ativa compensação de raio à esquerda (MACH,</p><p>FANUC, SIEMENS)</p><p>G42 - Ativa compensação de raio à direita (MACH,</p><p>FANUC, SIEMENS)</p><p>G46 - Ativa compensação de raio completa</p><p>(MITSUBISHI)</p><p>Comando G G53 à 59 - Seleção do sistema de coordenadas</p><p>(FANUC)</p><p>G54 a G59 - Deslocamentos do ponto zero peça</p><p>(MITSUBISHI)</p><p>G54 a G57 - Deslocamentos ajustáveis de ponto zero</p><p>(SIEMENS)</p><p>G54 - Primeira referência para coordenada de trabalho</p><p>(MACH)</p><p>G55 - Segunda referência para coordenada de trabalho</p><p>(MACH)</p><p>G60 - Zeramento de ferramentas com leitor de</p><p>posição (FANUC)</p><p>Comando G G66 - Ciclo automático de desbaste longitudinal</p><p>(MACH)</p><p>G67 - Ciclo automático de desbaste transversal</p><p>(MACH)</p><p>G68 - Ciclo automático de desbaste paralelo ao perfil</p><p>(MACH)</p><p>Comando G G70 - Programação em polegadas (MACH, SIEMENS)</p><p>G70 - Ciclo de acabamento (FANUC)</p><p>G71 - Programação em milímetros (MACH, SIEMENS)</p><p>G71 - Ciclo de desbaste longitudinal (FANUC,</p><p>MITSUBISHI)</p><p>G72 - Ciclo de desbaste transversal (FANUC,</p><p>MITSUBISHI)</p><p>G73 - Interpolação linear ponto a ponto (cantos vivos)</p><p>(MACH)</p><p>G73 - Ciclo de desbaste paralelo ao perfil (FANUC)</p><p>G73 - Ciclo de desbaste paralelo ao contorno</p><p>(MITSUBISHI)</p><p>Comando G G74 - Ciclo de torneamento e furação (MACH, FANUC)</p><p>G74 - Ciclo de desbaste com corte interrompido,</p><p>longitudinal (MITSUBISHI)</p><p>G75 - Ciclo de faceamento e canais (MACH, FANUC)</p><p>G75 - Ciclo de desbaste com corte interrompido,</p><p>transversal (MITSUBISHI)</p><p>G76 - Ciclo automático de roscamento (MACH,</p><p>FANUC)</p><p>G76 - Ciclo de pentear roscas longitudinal</p><p>(MITSUBISHI)</p><p>Comando G G80 - Cancela ciclo automático de furação (MACH,</p><p>FANUC)</p><p>G82 - Ciclo para rosquear (macho, cossinete)</p><p>(MITSUBISHI)</p><p>G83 - Ciclo automático de furação com quebra de</p><p>cavacos (MACH)</p><p>G83 - Ciclo de furação (FANUC, MITSUBISHI)</p><p>G84 - Ciclo de roscamento com macho (FANUC)</p><p>G88 - Ativar contorno em declive, descendentes ou</p><p>ascendentes (MITSUBISHI)</p><p>G89 - Desativa função G88 (MITSUBISHI)</p><p>Comando G G90 - Coordenadas absolutas (MACH, FANUC, MITSUBISHI,</p><p>SIEMENS)</p><p>G91 - Coordenadas incrementais (MACH, FANUC, MITSUBISHI,</p><p>SIEMENS)</p><p>G92 - Estabelecem do sistema de coordenadas e limite de</p><p>rotação (MACH, FANUC, MITSUBISHI)</p><p>G94 - Avanço em polegadas/minuto ou milímetros/minuto</p><p>(MACH, FANUC, MITSUBISHI, SIEMENS)</p><p>G95 - Avanço em polegadas/rotação ou milímetros/rotação</p><p>(mais usado) (MACH, FANUC, MITSUBISHI, SIEMENS)</p><p>G96 - Velocidade de corte constante (MACH, MITSUBISHI,</p><p>SIEMENS)</p><p>G97 - Rotação constante (MACH, FANUC, MITSUBISHI,</p><p>SIEMENS)</p><p>G99 - Reset da memória (MACH)</p><p>Funções básicas auxiliares</p><p>Comando M M00 - Parada do programa</p><p>M01 - Parada opcional do programa</p><p>M02 - Fim de programa</p><p>M03 - Rotação no sentido horário</p><p>M04 - Rotação no sentido anti-horário</p><p>M05 - Parada do fuso</p><p>M08 - Liga refrigerante de corte</p><p>M09 - Desliga refrigerante de corte</p><p>M30 - Final de programa</p><p>Funções Auxiliares</p><p>Comando M MACH M06 - Troca de ferramenta</p><p>M11 - Gama de rotação baixa</p><p>M12 - Gama de rotação alta</p><p>M24 - Abrir placa</p><p>M25 - Fechar placa</p><p>M26 - Recuar contra ponto</p><p>M27 - Avançar contra ponto</p><p>M36 - Abrir porta automática</p><p>M37 - Fechar porta automática</p><p>M50 - Ativa leitor de posição de ferramenta</p><p>M51 - Desativar leitor (tool eye)</p><p>Comando M FANUC M20 - Aciona alimentador de barras</p><p>M21 - Parar alimentador de barras</p><p>M24 - Placa travada</p><p>M25 - Placa destravada</p><p>M38 - Avança aparador de peças</p><p>M39 - Retrai aparador de peças</p><p>M40 - Ativa modo de fixação interna da placa</p><p>M41 - Ativa modo de fixação externa da placa</p><p>M49 - Troca de barras</p><p>Comando M</p><p>MITSUBISHI</p><p>M06 - Ferramenta adicional</p><p>M10 - Fechar placa ou pinça</p><p>M11 - Abrir placa ou pinça</p><p>M19 - Posicionar árvore principal</p><p>M20 - Ativar medição</p><p>M40 - Engrenamento 1</p><p>M41 - Engrenamento 2</p><p>M42 - Engrenamento 3</p><p>M43 - Engrenamento 4</p><p>M92 - Ligar transportador de cavacos</p><p>M93 - Desligar transportador de cavacos</p><p>Comando M</p><p>SIEMENS</p><p>M10 - Acionar freio</p><p>M11 - Desacionar freio</p><p>M12 - Desacionar pino de trava do fuso</p><p>M22 - Avançar mangote</p><p>M23 - Recuar mangote</p><p>M64 - Fechar luneta</p><p>M65 - Abrir luneta</p><p>M68 - Fechar placa ou pinça</p><p>M69 - Abrir placa ou pinça</p><p>Definição das Funções Básicas</p><p>G00 - Avanço</p><p>rápido</p><p>Esta função movimenta a máquina na velocidade</p><p>máxima suportada pela máquina, é utilizada para:</p><p>● Aproximação (movimentação no ar antes da</p><p>usinagem da peça);</p><p>● Recuo (movimentação no ar após a usinagem</p><p>da peça).</p><p>G00 X Z</p><p>X</p><p>Coordenadas absolutas: posição final em X</p><p>Coordenadas incrementais: movimento em X</p><p>Z</p><p>Coordenadas absolutas: posição final em Z</p><p>Coordenadas incrementais: movimento em Z</p><p>G01 - Interpolação</p><p>Linear</p><p>Essa função é usada durante a usinagem da peça</p><p>para avanços lineares:</p><p>● Sobre os eixos (X ou Z);</p><p>● Anguladas (com movimentação simultânea em</p><p>X e Z).</p><p>G01 X Z F</p><p>X</p><p>Coordenadas absolutas: posição final em X</p><p>Coordenadas incrementais: movimento em X</p><p>Z</p><p>Coordenadas absolutas: posição final em Z</p><p>Coordenadas incrementais: movimento em Z</p><p>F Velocidade de avanço em mm/revolução</p><p>G02 e G03 -</p><p>Interpolação</p><p>Circular</p><p>G02 - Interpolação circular no sentido horário (sentido</p><p>dos ponteiros do relógio).</p><p>G03 - Interpolação circular no sentido anti-horário.</p><p>G02 X Z F</p><p>X</p><p>Coordenadas absolutas: posição final em X</p><p>Coordenadas incrementais: movimento em X</p><p>Z</p><p>Coordenadas absolutas: posição final em Z</p><p>Coordenadas incrementais: movimento em Z</p><p>R Raio</p><p>I Coordenada do centro do arco em X</p><p>K Coordenada do centro do arco em Z</p><p>F Velocidade de avanço em mm/revolução</p><p>Exercício</p><p>Exercício A partir do desenho abaixo, sabendo que a peça está</p><p>sendo fabricada por uma fresadora CNC, faça o</p><p>código G para a execução do contorno da peça e</p><p>furos. Obs: A fresa está posicionada inicialmente na</p><p>origem (0,0,0). O ponto “A” na figura corresponde a</p><p>(0,0,-5) em coordenadas absolutas. Despreze o</p><p>diâmetro das ferramentas.</p><p>Obrigado!</p>