CNC Giovani

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SUMÁRIO 
 
 
1 - Elementos de uma Máquina CNC .................................................................................................... 1 
1.1 - Conceito de CNC .............................................................................................................................. 1 
1.2 - Hardware .......................................................................................................................................... 2 
2 - Acionamento e Servo-Motores ........................................................................................................ 4 
2.1 - Conceito de acionamentos e servo-motores ....................................................................................... 4 
2.2 - Servos-Motores ................................................................................................................................ 4 
2.3 - Acionamentos (ou Conversores) ........................................................................................................ 5 
2.4 - Fuso Principal com Acionamento ...................................................................................................... 6 
2.5 - Avanços ........................................................................................................................................... 6 
3 - Regulação de Posição ....................................................................................................................... 9 
4 - Sistemas de Medição....................................................................................................................... 11 
4.1 - Princípio de Funcionamento (analógico-digitais) ............................................................................. 11 
4.2 - Circuitos de Medição Digital........................................................................................................... 13 
4.3 - Multiplicadores de Sinais (EXE) ..................................................................................................... 13 
4.4 - Tipos de Medição ........................................................................................................................... 15 
4.5 - Métodos de Medições ..................................................................................................................... 15 
5 - Referenciamento de Eixos.............................................................................................................. 18 
6 - Funcionamento de uma máquina CNC......................................................................................... 20 
7 - Dados de Máquina ........................................................................................................................... 23 
7.1 - Dados de Máquina .......................................................................................................................... 23 
7.2 - Bits de Máquina .............................................................................................................................. 23 
8 - DESLOCAMENTOS DE ORIGEM ................................................................................................... 24 
8.1 - Função do Deslocamento de Origem ............................................................................................... 24 
8.2 - Corretores de Ferramenta ................................................................................................................ 24 
8.3 - Finalidade dos Corretores de Ferramenta ......................................................................................... 25 
9 - Regulação de Posição ..................................................................................................................... 26 
9.1 - Regulador de Corrente .................................................................................................................... 27 
9.2 - Regulador de Velocidade ................................................................................................................ 27 
9.3 - Regulador de Posição ...................................................................................................................... 27 
9.4 - Fator KV ........................................................................................................................................ 28 
9.5 - Compensação de Folga ................................................................................................................... 28 
9.6 - Folga Positiva ................................................................................................................................. 28 
9.6 - Folga Negativa ............................................................................................................................... 29 
9.7 - Compensação de Erro de Passo de Fuso .......................................................................................... 29 
10 - Informações Básicas para Programa de CNC .......................................................................... 31 
10.1 - Sistemas de Coordenadas .............................................................................................................. 31 
10.2 - Funções Auxiliares ....................................................................................................................... 32 
11- Preparação do Programa – Decodificação ................................................................................. 34 
11.1 - Interpolação .................................................................................................................................. 34 
12 - Introdução - O Sinumerik 840C e sua Operação ...................................................................... 36 
12.1 - Ligação do Controle ...................................................................................................................... 36 
12.2 - Estrutura de Diretórios .................................................................................................................. 37 
13 - Estrutura de Funcionamento do CNC ........................................................................................ 38 
14 - Estrutura do Hardware .................................................................................................................. 39 
14.1 - Painel Operativo Plano de 19" ....................................................................................................... 39 
14.2 - Painel Operativo de 19" com Vídeo Colorido de 14"...................................................................... 40 
14.3 - Pulsantes (teclas) de máquina de 19"(Painel Operativo) ................................................................. 40 
14.4 - NC-CPU (NCK) ........................................................................................................................... 40 
14.5 - PLC-CPU 135WD ........................................................................................................................ 41 
14.6 - MMC CPU ................................................................................................................................... 41 
14.7 - Circuito de Medição Analógica ..................................................................................................... 42 
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14.8 - Placa de Periferia IN-analógica ..................................................................................................... 42 
14.9 - CSB-CPU ..................................................................................................................................... 42 
14.10 - Outras Placas Utilizadas .............................................................................................................. 43 
15 - Estrutura do Software ...................................................................................................................44 
ANEXOS – Procedimentos das Lições do PTC ................................................................................ 45 
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LISTA DE FIGURAS 
 
 
Figura 1 – Partes constituintes do CNC analógico ................................................................................. 8 
Figura 2 – Malhas de controle em cascata do CNC ............................................................................. 10 
Figura 3 – Pates constituintes de um resolver ...................................................................................... 12 
Figura 4 – Sinais de um EXE .................................................................................................................. 14 
Figura 5 – Sistema de medição indireta de posição ............................................................................. 16 
Figura 6 - Sistema de medição direta de posição ................................................................................. 17 
Figura 7- Marcas de referência nos sistemas de medição ................................................................... 18 
Figura 8 – Referenciamento de máquina............................................................................................... 19 
Figura 9 – Referenciamento de peça ..................................................................................................... 19 
Figura 10 – Princípio de funcionamento de uma máquina CNC .......................................................... 21 
Figura 11 – Intertravamentos de PLC e CNC ........................................................................................ 22 
Figura 12 – Função de deslocamento de origem (origem da peça ou zero peça) ............................. 25 
Figura 13 – Compensação do desgaste da ferramenta (corretor de ferramenta) .............................. 25 
Figura 14 – Interpretação do fator KV .................................................................................................... 29 
Figura 15 – Compensação de erro do passo do fuso ........................................................................... 31 
Figura 16 – Exemplo de Programação de um CNC.............................................................................. 35 
 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 1
1 - Elementos de uma Máquina CNC 
 
1.1 - Conceito de CNC 
 
Por definição CNC significa Comando Numérico Computadorizado, ou seja, 
em uma máquina ou equipamento, os movimentos dos principais eixos de 
usinagem devem ser definidos numericamente. Isto inclui tanto as coordenadas 
quanto às velocidades de deslocamento. 
Existem máquinas onde o comando é apenas numérico (CN), e não 
computadorizados. Em tais máquinas o comando numérico apenas supervisiona 
as coordenadas atuais dos eixos, informando-os ao operador, geralmente através 
de um display digital. Nestes casos, o controle da máquina fica a cargo do 
operador, o qual utiliza as informações do comando numérico como auxílio para 
saber o momento de interromper determinado deslocamento. O deslocamento em 
si é geralmente controlado por dispositivos mecânicos ou hidráulicos. 
Já no comando numérico computadorizado, além de supervisionar a 
posição de um eixo, o CNC também assume a tarefa de controlar o movimento do 
mesmo. Nestes casos geralmente o deslocamento é feito através de servos-
motores, os quais ligados a acionamentos, que por sua vez são controlados pelo 
CNC. 
As informações relativas aos deslocamentos a serem efetuados, bem como 
outros parâmetros pertinentes ao processo de usinagem, tais como velocidade, 
regime de deslocamento, interpolações, etc., são escritas em linguagem de 
máquina apropriada, gerando um programa de usinagem que será introduzido na 
memória do CNC, o qual irá então ler estas informações e instruções (programa 
de usinagem), interpretá-las e executá-las na mesma ordem em que forem 
introduzidas no programa. 
As grandes vantagens desta tecnologia residem em vários fatores: 
 
- Garantia de repetibilidade de um processo de usinagem; 
Uma vez testado o programa, pode-se ter certeza de que o mesmo será 
sempre repetido exatamente da maneira como foi programado. 
- Flexibilidade da utilização da máquina, através do uso de um programa 
específico para cada peça a ser usinada; 
- Execução de tarefas complexas e diversas em uma mesma máquina 
(tais como corte de roscas, interpolações, fresagens, etc.), possibilitando 
a execução de peças complexas em uma única fixação, o que diminui 
consideravelmente o risco de refugos devidos à má fixação das peças; 
- Diminuição do tempo total necessário para a completa usinagem de uma 
peça; 
- Viabilização da produção de lotes pequenos de peças, pois o tempo de 
preparação da máquina fica reduzido basicamente ao tempo de troca do 
dispositivo de fixação e eventualmente do ferramental. 
 
 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 2
 
1.2 - Hardware 
 
Os Cncs de última geração são compostos de vários elementos, a saber: 
 
A)Fonte de Alimentação 
 
 Responsável pelo suprimento das tensões necessárias ao funcionamento 
dos vários módulos e placas que compõem um CNC. 
 
B)CPU do CNC (Unidade Central de Processamento) 
 
É o cérebro de um equipamento deste tipo. É a CPU que controla e coordena todas 
as funções de um CNC. 
 
C)Placas de Memória 
 
São placas destinadas ao armazenamento das informações necessárias ao 
funcionamento do CNC, tais como programa de usinagem, subrotinas, dados de 
máquina, deslocamento de ponta zero, corretores de ferramenta, etc., sendo 
geralmente do tipo volátil (RAM), isto é, memórias que necessitam de uma fonte 
externa de tensão para não perderem as informações. Podem também armazenar 
as instruções internas de funcionamento do CNC (FIRMWARE), que geralmente 
são gravadas em memórias não voláteis (EPROM ou EEPROM). 
 
D)Placas de Medição 
 
São placas encarregadas de controlar os eixos, monitorando suas posições, 
e enviando sinais aos acionamentos que controlam os servo motores. Uma placa 
típica de medição controla dois a quatro eixos de usiangem mais o fuso principal. 
 
E)Placas de Controle de Periféricos 
 
São módulos encarregados do controle e supervisão de equipamentos 
externos ao CNC, tais como leitoras/perfuradoras de fita, impressoras, nônios 
eletrônicos, etc. 
 
F)Placas de Interface CNC/PLC 
 
Em alguns equipamentos o PLC possui uma CPU própria, trabalhando de 
forma independente em relação à CPU do CNC. Em tais casos torna-se 
necessário o uso de uma placa de interfaceamento, a fim de monitorar e auxiliar 
no intercâmbio de informações entre as duas CPUs. 
 
G)Placas Controladoras de Vídeo 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 3
 
Responsáveis pela administração das informações que aparecem na tela 
do CNC, podendo ser do tipo colorido ou monocromático, gráfica ou não. 
Geralmente estas placas são também responsáveis pelo recebimento das 
informações provenientes do teclado do CNC. 
 
 
 
H)Placas do PLC 
 
Geralmente uma área do bastidor é reservada para as placas do PLC. Em 
CNCs de pequeno porte é comum não haver CPU específica para o PLC, nestes 
casos quem assume a tarefa de executar o programa de intertravamento é a 
própria CPU do CNC, que divide seu tempo entre as tarefas do CNC e de PLC, 
num sistema denominado de “Time Sharring” (compartilhamento). 
 Já existe uma série de variedades de outras placas que compõem um CNC 
moderno, como: 
 
- Placas de Comunicação em Rede; 
- Placas de Entradas Analógicas ou Digitais; 
- Placas de Comunicação às Acionamentos Digitais; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 42 - Acionamento e Servo-Motores 
 
2.1 - Conceito de acionamentos e servo-motores 
 
Os movimentos dos eixos de uma máquina CNC são controlados por 
motores de corrente contínua (mais recentemente por motores de corrente 
alternada), com características específicas para este fim, tais motores são 
denominados de servos-motores. 
 Para controlar estes servo-motores, isto é, dizer-lhes quando devem iniciar 
um movimento e com que velocidade, é função dos acionamentos de servos-
motores. 
 
2.2 - Servos-Motores 
 
Os servo-motores de avanço são motores de corrente contínua ou alternada 
excitados eletricamente, ou com imãs permanentes, que podem ser aclopados 
diretamente ou através de engrenagens ou polias aos eixos. 
 
São as suas principais características: 
 
- Permitir a variação e manutenção da rotação, através de dispositivos 
eletrônicos; 
- Possibilidade de trabalho nos quatro quadrantes (aceleração, frenagem em 
ambos os sentidos de giro); 
- Baixo momento de inércia mecânica (massa reduzida); 
- Altos torques; 
- Regime de troque relativamente constante ao longo da curva de rotações do 
motor; 
- Torque considerável, mesmo em baixas rotações; 
- Baixo nível de manutenção; 
- Peso e dimensões mecânicas reduzidas, a fim de ampliar suas possibilidades 
de aplicação. 
 
A rotação máxima de um servo-motor, juntamente com o passo de fuso de 
esferas recirculantes, são fatores fundamentais para a determinação da 
velocidade máxima que poderá ser alcançada por um eixo. 
Já a soma das massas em movimento e o torque nominal do motor são 
fatores decisivos na definição dos valores de aceleração e ganho de malha do 
CNC. 
 
 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 5
2.3 - Acionamentos (ou Conversores) 
 
Acionamentos são dispositivos eletrônicos que tem por finalidade controlar 
as rotações de um servo-motor e são divididos em dois grupos: 
 
A) Acionamentos Tiristorizados 
 
Foram os primeiros a surgirem no mercado, e ainda hoje são utilizados para 
motores de maior potência; 
 
B) Acionamentos Transistorizados 
 
 De projeto mais moderno, são o tipo de conversor mais encontrado 
atualmente, são mais rápidos e mais precisos que seus antecessores 
thiristorizados. 
 Basicamente, os acionamentos recebem uma informação do CNC, relativa 
à velocidade com que a qual o eixo deve ser deslocado (normalmente um sinal 
analógico em torno de 8Vdc), e transformam este sinal em um sinal desejado de 
rotação e também monitoram, através de um dispositivo chamado de tacogerador, 
a rotação real (atual) do servo-motor. 
 Através da comparação destas duas informações, o acionamento gera um 
valor desejado de corrente a ser enviada ao servo-motor. Este valor de corrente 
será gerado em função da diferença existente entre o valor desejado de rotação 
desejado pelo CNC e o valor real (atual) de rotação medida pelo tacogerador. 
Quanto maior for à diferença entre estes dois valores, maior será o valor de 
corrente a ser enviado ao servo-motor. 
 Uma vez determinado o valor de corrente a ser enviado, esta informação é 
enviada para um módulo encarregado de gerar os impulsos para os dispositivos 
de comutação. 
 O gerador de impulsos, por sua vez, comanda o módulo de potência, de 
modo que o valor desejado de corrente seja gerado. 
 Na maioria dos acionamentos existe ainda uma medição de corrente real, 
que irá realimentar o módulo de geração de corrente, corrigindo eventuais desvios. 
 Durante todo o período em que o eixo estiver se deslocando, o tacômetro 
estará constantemente realimentando o acionamento, de modo a que, se houver 
uma alteração na rotação real (aumenta de carga, por exemplo), o acionamento 
imediatamente intervém no processo a fim de garantir a manutenção da rotação 
(velocidade estipulada pelo CNC). 
 Este sistema de trabalho é denominado de “Malha Fechada”. 
 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 6
2.4 - Fuso Principal com Acionamento 
 
O acionamento do fuso principal fornece à usinagem da peça a potência de 
corte necessária. De acordo com o tipo de material (por exemplo, aço, ligas, 
alumínio, bronze, ferro fundido, etc.), da ferramenta de corte e tipo de usinagem 
(por exemplo, desbaste ou acabamento) utilizadas, é preciso em velocidades 
distintas, fornecer níveis determinados de potência do acionamento. 
 Como os fabricantes de máquinas operatrizes utilizam acionamentos para o 
mínimo possível de estágios de caixa de câmbio, é desejável motores para 
acionamento do fuso principal com potência constante para uma ampla faixa de 
variação de velocidade. 
 Atualmente podemos diferenciar dois tipos de acionamentos: 
 
A) Acionamento de Fuso Principal de Corrente Contínua 
 
Para acionamento principal são utilizados predominantemente motores CC 
com excitação independente que possibilitam duas regiões de trabalho: Região de 
variação de rotação em função da tensão da armadura com momento constante e 
Região de enfraquecimento de campo com potência constante. A troca de 
maneiras de operação do motor exige a utilização de conversores de corrente 
especiais. 
 As potências destes acionamentos são muitas variáveis, por exemplo: 0,8 
KW a 1000rpm ou 400KW a 400rpm com velocidades máximas de 7000rpm ou 
mais. 
 
B) Acionamento de Fuso Principal de Corrente Alternada 
 
A potência é transmitida ao rotor de forma indutiva de maneira que para este 
motor é eliminada uma parte sensível que é o coletor. Atualmente com recursos 
de software de regulação vetorial atingem-se comportamentos dinâmicos 
semelhantes aos dos motores de corrente contínua. Existem motores de corrente 
alternada com excitação permanente (motores síncronos sem escovas) com maior 
dinâmica que os motores assíncronos com potência até 63 KW com velocidades 
de até 12000 rpm. 
 
 
2.5 - Avanços 
 
Os acionamentos de avanço servem para posicionar os eixos de uma 
máquina operatriz com CNC. São de grande importância as seguintes 
características: 
 
- Alta dinâmica; 
- Girar sem trancos, mesmos em velocidades mais baixas (n< 1 m). 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 7
- Alta capacidade de sobrecarga; 
- Boa exatidão no posicionamento. 
 
Um conversor fornece ao motor de avanço de corrente contínua ou alternada 
tensões contínuas ou alternadas utilizando-se para pequenas e médias potências 
conversores transistorizados (com correntes nominais de 3 a 90 A) que 
gradativamente substituem os acionamentos tiristorizados. 
 Para acionamentos CA são utilizados motores síncronos ao quais possuem 
enrolamento estatórico normal e o rotor formado com os pólos formados de imãs 
permanentes. Característica principal destes motores é a velocidade do campo 
magnético do estator. Eles possuem momento quase constante e constante 
capacidade de sobrecarga em toda a faixa de variação de velocidade. Existem 
servo-motores CA com torque com rotor travado de 0,15 até 90 Nm com 
velocidades de 1200 a 6000 rpm. 
 Nos acionamentos de última geração existem muito poucos ajustes a serem 
efetuados, basicamente, após a colocação em funcionamento inicial apenas dois 
ajustes podem ser tornar necessário: 
 
A) Ajuste de Off-Set (também conhecido de Drift) 
 
Este ajuste visa compensar distorções internas, inerentes a qualquer circuito 
eletrônico. 
Sua finalidade é a de garantir que, para um mesmo valor nominal (invertendo-se 
apenas a polaridade), o motor gire com a mesma rotação em ambos os sentidos, 
e que para um valor nominal de 0 Vdc o mesmo fique parado. 
 
B) Ganho de Tacômetro 
 
O ganho de tacômetro tem por finalidade adequar à rotação produzida no 
motor, por um determinado valor nominal, àquela desejada teoricamente. Quando 
maior for o ganho de tacômetro, menor será a rotação produzida no motor um 
determinado valor nominal, evice-versa. 
 
 
Existem outros ajustes que devem ser feitos em um acionamento, a fim de 
adequá-los as características específicas do motor a ser controlado, porém estes 
ajustes geralmente são feitos apenas uma vez, durante a colocação em 
funcionamento (start-up) inicial, e em seguida permanecem inalterados. Dentre 
estes ajustes podemos citar: 
 
- Ganho Proporcional 
- Ganho integral 
 
Estes dois ajustes determinam a maneira como o acionamento irá reagir a 
variações de cargas ou de valor nominal. 
 
 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 8
C)Limite de corrente (estático e dinâmico) 
 
O limite de corrente estática determina a maior corrente que o motor pode 
suportar, enquanto o limite dinâmico estabelecer um limite de corrente que 
varia em função da rotação atual. Este geralmente atua durante as fazes de 
aceleração e frenagem do motor. A FIG. 1 ilustra as partes constituintes de um 
CNC analógico abordado até o momento. 
 
 
Figura 1 – Partes constituintes do CNC analógico 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 9
3 - Regulação de Posição 
 
A função principal de um comando numérico é comandar e regular os 
acionamentos dos eixos. Esta tarefa é assumida pelo controle de posição. 
Existe para cada eixo numericamente controlado um controle de posição 
que fornece na saída um valor de referência de avanço ao regulador de 
velocidade que corresponde ao valor programado de velocidade de avanço. O 
regulador de velocidade (com auxilio do regulador de corrente) age no sentido de 
estabelecer e manter exatamente este valor de referência de velocidade. Esta 
velocidade será fornecida até que o controle de posição não tenha mais diferença 
entre o valor de referência de posição e o valor real, ou seja, a posição foi 
alcançada. 
A determinação da velocidade é feita com auxílio de um tacômetro de 
corrente contínua (para acionamentos CC) ou corrente alternada (para 
acionamentos CA) acoplados ao eixo do motor. O valor real de posição é 
fornecido pela malha de medição que processa os sinais do sensor de posição 
(por exemplo, de um resolver). 
A rotina de interpolação fornece os incrementos por ciclo correspondente à 
velocidade programada. Os pontos de apoio correspondente para a interpolação 
estão no contorno programado. Estes valores de referência parciais serão 
somados e resultam no valor de referência de posição (serão consideradas as 
alterações de velocidade de aproximação e frenagem) 
Do sensor de posição da máquina (por exemplo, um resolver) será 
fornecido ao comando através de cabos blindados a sinal de medição (um circuito 
eletrônico) se ocupa da avaliação deste “sinal de erro” e pela alimentação do 
sensor de posição. O sinal de erro será transformado em impulsos (onde um 
impulso corresponde a incremento de deslocamento) que serão contatos 
considerando-se o sentido de deslocamento. No término de um ciclo o regulador 
de posição apanha este valor real parcial a apaga em seguida o contador de 
impulsos. Este valor real parcial será da mesma forma somada e resulta na 
posição real. 
Da posição real e posição desejada é feita à diferença, o arraste, este nome 
provém do deslocamento atrasado da parte mecânica da instalação (o valor real 
da máquina) em relação à parte eletrônica (valor de referência de deslocamento). 
O arraste será multiplicado pelo fator KV e, eventualmente, por um fator de 
multiplicação e colocado na saída como velocidade de avanço. 
A existência de um drift é compensada através da determinação e saída 
correspondente valor de referência em contrário. Este valor de velocidade, até 
aqui digital, será transformado em um valor analógico e fornecido ao regulador de 
velocidade em forma de tensão contínua (os níveis de tensão estão de acordo 
com o tipo de comando na ordem de ± 8 até ± 10 v). 
O aparelho de comando regula este valor de referência de velocidade 
rapidamente e através de um acoplamento mecânico rígido com o sensor de 
medição fecha a malha de regulação de posição. 
Como a malha de posição é sobreposta à malha de regulação de 
velocidade e esta à malha de regulação de corrente é obrigatório início da 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 10
observação se iniciar pela malha de regulação de corrente. A FIG.2 ilustra as 
malhas de controle em cascata. 
 
 
 
 
 
 
Figura 2 – Malhas de controle em cascata do CNC 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 11
4 - Sistemas de Medição 
 
Sistemas de medição são transdutores que visam transformar uma 
grandeza mecânica (deslocamento de um eixo) em um sinal eletrônico 
interpretável pelo CNC. 
 Sua função é a de fornecer ao CNC informações precisas sobre a posição 
atual dos eixos quer eles estejam em repouso ou não. No caso de eixos em 
movimento, além da informação sobre a posição, o sistema de medição também 
fornece informações a respeito da velocidade de deslocamento de um eixo. 
 É um elemento fundamental em qualquer máquina CNC, e de sua precisão 
depende a precisão da máquina. Nenhuma máquina pode ser mais precisa do que 
seu sistema de medição. 
 
4.1 - Princípio de Funcionamento (analógico-digitais) 
 
Os sistemas de medição dividem-se em dois grupos básicos, quanto ao tipo 
de sinais enviados ao CNC. 
 
A) Sistemas Analógicos 
 
Também conhecido por RESOLVER, este, usado inicialmente nos meados 
da década de 70, forneciam informações ao CNC na forma de ondas senoidais 
defasadas (sinais analógicos). 
Tais equipamentos necessitam de uma eletrônica muito complexa para sua 
interpretação, além de serem muito delicados, e possuírem um custo elevado. 
 O resolver é um componente muito preciso que pode funcionar com 
velocidade de até 10.000 rpm. Com medidas externas de 28 mm de diâmetro e 45 
mm de comprimento alcança uma precisão de até aproximadamente 3 minutos de 
grau, isto é, correspondem em forma digital pelo menos 11 bits. Veja partes 
constituintes de um resolver na FIG.3. 
 
 
B) Sistemas Digitais 
 
Largamente difundidos, compõem a maioria absoluta dos sistemas de 
medição modernos. Seu princípio de funcionamento baseia-se no conceito de 
dividir um determinado percurso em vários impulsos digitais. 
 Há dois aspectos fundamentais a serem considerados no tocante a 
sistemas de medição digital: 
 
 
 
 
 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 12
 
Figura 3 – Pates constituintes de um resolver 
 
 
C) Resolução 
 
 Este importante dado determina qual a menor dimensão que um sistema 
pode medir. A resolução é diretamente proporcional ao número de impulsos 
gerados pelo sistema de medição para um mesmo percurso. 
 
Exemplo: 
 Se um sistema de medição enviar 10 impulsos ao CNC para cada 0.010 
mm percorridos, isto significa que o CNC receberá um impulso a cada mícron 
percorrido pelo eixo. Neste caso teremos uma resolução de sistema de medição 
de 1 mícron. 
 Notem que este será o menor incremento que o sistema de medição poderá 
medir uma vez que o CNC apenas detectar os impulsos enviados a ele pelo 
sistema de medição. 
 
 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 13
D) Precisão 
 
A precisão é um dado relevante do sistema de medição. Não deve, 
entretanto ser confundido com resolução. Enquanto a resolução define o menor 
incremento que pode ser medido, a precisão indica com que fidelidade este 
incremento será detectado pelo sistema de medição. 
 
4.2 - Circuitos de Medição Digital 
 
A luz fornecida pela lâmpada miniatura passa em determinadas posições 
pelas aberturas das réguas (escala) ou do disco incidindo nos elementos de 
chaveamento que estão defasados de 90º um do outro. Quandoa régua desloca 
um traço, o elemento de chaveamento experimenta uma variação de claro para 
escuro. A variação de tensão resultante será processada, no caso escalas 
lineares, através de EXE’s (Externer Impullsformer Eletronik). O EXE transforma o 
sinal analógico em sinal digital. Para cada canal (por exemplo, A) será gerado um 
sinal invertido (A) de maneira que na saída teremos 6 sinais. 
 
4.3 - Multiplicadores de Sinais (EXE) 
 
Conforme mencionado anteriormente, as réguas de medição fornecem um 
sinal que não pode ser tratado diretamente pelo CNC. 
Pelo fato de não poderem ser interpretados diretamente pelo CNC, se torna 
necessário o uso de módulo externo eletrônico, o qual transforma o sinal senoidal, 
gerado pela régua, em um sinal de onda quadrada adequada para o CNC. Veja 
FIG.4. 
 Este módulo é denominado EXE, e pode ser montado externamente, entre 
a régua e o CNC (EXE externo) ou, em alguns CNC’s mais modernos, adaptado à 
própria placa de medição do CNC (EXE interno). 
 Além de adaptar o padrão dos sinais para o uso do CNC, um EXE pode 
ainda melhorar à resolução do sinal, atuando como um multiplicador de impulsos. 
O EXE mais freqüentemente usado em máquinas CNC é o EXE x 5, porém, 
existem também modelos de EXE x 10 e EXE x 1 (este último apenas transforma 
a onda, sem alterar sua resolução). Padrões 1, 5, 10 ou 25. 
 Ao chegarem ao CNC, os sinais são ainda multiplicados por 4 (em alguns 
CNC’s o fator pode ser 2) na placa de medição, obtendo-se então a resolução 
final. 
 Exemplo: 
- Constante da Grade = 20 mícron (20/1000 mm) 
- Fator do EXE = x 5 
- Fator do CNC = x 4 
Resolução Final = Constante da Grade / Fator EXE x Fator do CNC 
Resolução Final = 20 /5 x 4 
Resolução Final = 1 mícron 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 14
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 4 – Sinais de um EXE 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 15
4.4 - Tipos de Medição 
 
Quanto ao sistema de medição, os sistemas dividem-se em dois grupos: 
 
A) Medição Incremental 
 
É o sistema de medição mais difundido atualmente, devido a sua grande 
versatilidade, robustez e baixo custo (se comparado com outros sistemas de 
medição). Seu princípio de funcionamento baseie-se no envio de impulsos ao 
CNC. Cada impulso corresponde a um determinado deslocamento, e cabe ao 
CNC avaliar estes impulsos e atualizar a posição do eixo em sua memória. O CNC 
diferencia entre impulsos de incremento e decremento, de modo, a saber, se o 
eixo está se deslocando em um sentido ou no sentido oposto. 
 Na realidade, o sistema de medição não fornece uma informação relativa à 
posição atual do eixo, e sim, de quanto o eixo se deslocou para um lado ou para o 
outro. Desta forma, para que a máquina CNC possa executar corretamente seus 
programas de usinagem, torna-se necessário um processo adicional a fim de 
determinar a localização exata de um eixo em seu plano de coordenadas. Tal 
processo é chamado de referenciamento de um eixo. 
 
B) Medição Absoluta 
 
Neste método de medição, geralmente digital, o encoder envia um sinal 
codificador ao CNC, de modo a que ele saiba exatamente onde o eixo se encontra 
em determinado momento. Para cada posição do eixo o sistema de medição envia 
uma combinação diferente de sinais ao CNC. Este tipo de medição é o mais 
adequado para as máquinas CNC, pois dispensa a necessidade de 
referenciamento do eixo. Contudo, seu custo atual é ainda muito superior ao 
sistema de medição incremental, o que torna sua aplicação limitada a casos 
específicos, onde esta característica é indispensável. 
 
 
4.5 - Métodos de Medições 
 
Qualquer que seja o sistema de medição empregado, (analógico ou digital), 
(incremental ou absoluta) esta pode ser feita de duas maneiras: 
 
A) Medição Indireta (ROD) 
 
Neste processo de medição (largamente utilizado devido ao seu baixo custo 
e facilidade de implementação) o deslocamento de um eixo é medido de forma 
indireta, isto é, mede-se o giro de um fuso de esferas, ao qual está acoplado um 
eixo, e em função do passo do mesmo presume-se o deslocamento linear de um 
eixo. A desvantagem deste sistema reside no fato de que, se houver folga na 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 16
porca do fuso ou erro do passo do mesmo este serão refletido diretamente no 
resultado da medição. 
 Sistemas de medição indireta não requerem nenhum componente 
eletrônico externo para funcionar, e seus sinais são enviados diretamente ao CNC. 
 Exemplo: 
 Um sistema de medição indireta está acoplado a um fuso de esferas 
recirculantes de passo 10 mm. Portanto para cada volta completa do sistema de 
medição (360 graus) o eixo deve sofrer um deslocamento de 10 mm, para um ou 
outro lado, dependendo do sentido de giro. Se o ROD possuir um número de 
impulsos de 2500 impulsos/rotação, obteríamos um impulso a cada 0,004 mm, o 
que definiria a resolução inicial do sistema de medição. 
 Os encoders para medição indireta são produzidos com uma grande 
variedade de pulsos/rotação, de forma a tornar possível sua adequação a 
qualquer máquina, levando-se em consideração a resolução desejada, o passo do 
fuso de esferas, bem como a forma de acoplamento do mesmo ao fuso (relações 
de transmissões). 
 Estes dados são importantes e devem ser levados em consideração na fase 
de projeto de uma máquina, bem como em casos de eventuais substituições em 
máquinas já operando. A FIG.5 ilustra o sistema de medição indireta através do 
encoder do motor. 
 
Figura 5 – Sistema de medição indireta de posição 
 
 
B) Medição Direta (Réguas) 
 
A régua utilizada para efetuar medições diretas consiste em dois elementos. 
Um dos elementos é a régua propriamente dita, e é formado por uma escala de 
vidro graduada. A régua não possui qualquer componente eletrônico ativo nem 
conexões elétricas, por isso, sempre que possível, deve ser fixada na parte móvel 
do eixo. 
 O outro elemento é chamado de “cursor” (ou SLIDER), e é quem possui os 
componentes eletrônicos do sistema. Com o movimento do eixo, o cursor é 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 17
deslocado ao longo da régua fazendo a leitura da escala do mesmo. O cursor 
transforma estas informações em sinais que são enviadas a um dispositivo 
eletrônico denominado EXE, o qual dá tratamento especial a estes sinais, de 
modo possam ser interpretados pelo CNC. 
 A vantagem deste sistema de medição é que ele é relativamente imune a 
variações do passo de fuso (erro) ou folgas na porca, uma vez que o que está se 
medindo é diretamente o deslocamento do eixo. Convém salientar que mesmo em 
sistemas deste tipo folgas na porca podem levar as deformações indesejadas no 
acabamento da peça. 
 Suas desvantagens estão: 
- Um custo elevado em relação à medição indireta; 
- Em alguns casos na dificuldade mecânica de se adaptar a régua e o cursor à 
máquina; 
- Na necessidade de um componente externo adicional (EXE); 
- São mais susceptíveis as sujeiras que os ROD’s. 
 
As réguas normalmente utilizadas costumam Ter uma resolução baseada em uma 
grade (período de uma onda de sinais) de 20 micra. Desta forma, a régua 
fornecerá um impulso a cada 20 mícrons de deslocamento linear do eixo, esta 
resolução é melhorada posteriormente pelo EXE, e pelo próprio CNC, de modo a 
obter uma resolução final, normalmente, da ordem de um impulso a cada 0,001 
mm (1 mícron). A FIG.6 ilustra o sistema de medição direta através do encoder do 
motor. 
 
 
Figura 6 - Sistema de medição direta de posição 
 
 
 
 
 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 18
5 - Referenciamento de Eixos 
 
Este procedimentotorna-se necessário sempre que utilizamos um sistema 
de medição incremental. Conforme já descrito anteriormente, sistemas 
incrementais somente contam impulsos, não fornecendo por si só um referencial 
de posição do eixo em relação à máquina, o qual é necessário para a correta 
execução dos programas de usinagem. 
Ao ligarmos uma máquina com sistema de medição incremental, o CNC 
assume que todos os eixos estão na coordenada zero, não importando realmente 
onde estão. Os programas de usinagem trabalham em função das coordenadas 
de um eixo em relação a um ponto conhecido da máquina. Tal ponto é 
denominado ponto zero, ou origem do sistema de medição. 
Para determinar o ponto de origem dos sistemas de coordenadas, os 
sistemas de medição incremental enviam um sinal eletrônico conhecido como 
marca de referência. 
As réguas possuem várias marcas de referência ao longo de seu percurso, 
enquanto que enconders indiretos (tipo ROD) possuem apenas uma marca de 
referência, como ilustrado na FIG.7. 
 
 
 
Figura 7- Marcas de referência nos sistemas de medição 
 
De qualquer modo, o eixo passa por várias marcas de referência durante 
seu deslocamento, tornado-se necessário informar ao CNC qual marca que 
efetivamente será considerada como ponto de referência do eixo em questão. 
Isto é feito através de uma micro-chave (fim de curso), que será acionada 
pelo eixo pouco antes de alcançar o ponto de referência. 
Ao acionar esta chave, o CNC reduz automaticamente a velocidade do eixo 
para uma velocidade de referenciamento (determinada através de dados de 
máquina e gira em torno de 500 mm/min), e determina ao eixo que pare ao 
encontrar a próxima marca de referência. 
Neste momento o CNC busca, em um dado de máquina, o valor da 
coordenada deste ponto e a transfere para a memória de posição atual. 
Este procedimento deve ser efetuado para cada um dos eixos existentes na 
máquina, e deverá ser refeito sempre que o CNC for desligado. A FIG.8 e FIG.9 
ilustram os pontos de referenciamento de máquina e de peça respectivamente. 
 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 19
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 8 – Referenciamento de máquina 
 
 
 
 
 
Figura 9 – Referenciamento de peça 
 
 
 
 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 20
6 - Funcionamento de uma máquina CNC 
 
Normalmente o valor nominal que o CNC envia ao acionamento para a 
velocidade máxima gira em torno de 8Vdc. Ao receber tal valor nominal, o 
acionamento deve fazer o servo motor girar com sua rotação máxima, o que deve 
produzir um deslocamento do eixo também em sua velocidade máxima. 
 Analogamente, um valor nominal de 4Vdc deverá fazer com que o servo 
motor gire com a metade de sua rotação máxima. 
 Exemplo: 
- Motor (rotação máxima) = 2000rpm 
- Passo do fuso de esferas = 5 mm 
- Valor nominal para velocidade máxima = 8 Vdc 
- Velocidade desejada pelo programa = 5000 mm/min (G01 F5000) 
 
O primeiro passo é calcular a velocidade máxima do eixo: 
 
Vmax = RPM max (motor) x Passo do fuso 
 
 A seguir calcula-se o valor nominal que o CNC deverá enviar ao 
acionamento, para que se obtenha a velocidade desejada: 
 
Vnom (CNC) = Vel. prog x Vnom.max / Vmax 
 
 
 Portanto para a velocidade desejada de 5000 mm/min o CNC enviará um 
valor nominal de: 
 
Vnom(CNC) = 5000 mm/min x 8,0 V / 10000mm/min 
 
Vnom (CNC) = 4,0 V 
 
 
 Este valor será enviado ao acionamento, que deverá fazer com que o motor 
gire a uma rotação de 1000 rpm. O acionamento compara constantemente as 
informações recebidas do tacômetro (valor real) e do CNC (valor nominal). Caso 
haja alguma variação, o acionamento intervém no processo de modo a 
restabelecer a rotação necessária. 
 Analogamente, o CNC compara as informações recebidas do sistema de 
medição (valor real) com o valor desejado de velocidade (valor nominal), 
interagindo no processo de modo a garantir a manutenção do valor nominal a ser 
enviado ao acionamento. A FIG.10 e 11 ilustram o esquema de funcionamento de 
um CNC com os seus respectivos intertravamentos. 
 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 21
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 10 – Princípio de funcionamento de uma máquina CNC 
 
 
 
 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 22
 
Figura 11 – Intertravamentos de PLC e CNC 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Manutenção CNC 840 C 23
7 - Dados de Máquina 
 
Um CNC é um equipamento eletrônico sofisticado, e dotado de uma série 
de recursos, sendo projetado para atender uma ampla gama de máquinas e 
equipamentos. 
 Devido a esta flexibilidade, torna-se necessário definir para o CNC alguns 
parâmetros relativos à máquina na qual será usado, bem como a maneira a qual o 
CNC deve atuar em certas circunstâncias. Existe em todo o CNC uma área de 
memória apropriada para este fim, denominada de área de dados de máquina, a 
qual se se subdivide em duas outras áreas, a saber: 
7.1 - Dados de Máquina 
 
Esta área contém informações numéricas, a respeito de grandezas do CNC 
tais como: 
- Velocidade máxima dos eixos; 
- Valor da coordenada do ponto de referência; 
- Coordenadas dos limites fim de curso por software; 
- Ganho de malha do CNC (fator KV); 
- Valor nominal a ser enviado para a velocidade máxima; 
- Tolerâncias diversas; 
- Velocidade de deslocamento em vários modos de operação; 
- Rotação máxima do fuso principal; 
- Etc. 
 
7.2 - Bits de Máquina 
 
Esta área por sua vez identifica comportamentos do CNC em determinadas 
circunstâncias, tais com: 
 
- Sentido de referenciamento dos eixos; 
- Modo de paralisar os eixos ao atingir um limite de software; 
- Resolução do sistema de medição; 
- Polaridade do sinal do sistema de medição (valor real); 
- Polaridade do valor nominal enviado ao CNC (valor nominal) 
- Nomes dos eixos; 
- Ativar recursos opcionais no CNC; 
- Etc. 
 
As informações corretas para área de dados de máquina (dados e bits) 
podem ser introduzidas no CNC diretamente através do teclado, ou através de 
periféricos como, leitoras de fita perfurada, microcomputadores, etc. 
 Nestes casos, é necessário que se elabore uma listagem de dados de 
máquina em fita ou disquete, o que normalmente é feito pelo fabricante. 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 24
8 - DESLOCAMENTOS DE ORIGEM 
 
 Quando um programador toma em mãos o desenho de uma peça para 
elaborar p programa, a primeira etapa é de eleger o ponto de origem dos eixos 
sobre o desenho, ponto este chamado de zero peça. Normalmente este ponto é 
eleito levando-se em conta vários critérios, podendo, variar de programador para 
programador ou mesmo de firma para firma. 
 O critério que normalmente é adotado pela maioria dos programadores é de 
detectar no desenho de onde partem as maiorias das cotas, facilitando assim os 
cálculos das coordenadas dos pontos. 
 Um programa, não obrigatoriamente, poderá ter apenas um ponto como 
zero peça, mas sim quantos forem necessários de acordo com a análise do 
programador. 
 
8.1 - Função do Deslocamento de Origem 
 
É a de informar para o CNC em que ponto da máquina está posicionado o 
ponto ZERO PEÇA, veja FIG.12, (origem das coordenadas dos eixos da peça a 
ser usinada) já que existem infinitas posições na máquina para posicionar a peça 
a ser usinada. 
O CNC soma as medidas programadas com as medidas fornecidas do 
deslocamento de origem selecionada pelo programa, causando assim a falsa 
impressão de que o deslocamento do ponto zero foi modificado. E é por estemotivo que tais medidas foram denominadas de DESLOCAMENTO DO PONTO 
ZERO. 
 
8.2 - Corretores de Ferramenta 
 
Os corretores de ferramenta é uma área do CNC, para que o operador e ou 
o programador informe as medidas da ferramenta a serem utilizadas no programa 
de usinagem, veja FIG.13. 
O programador precisa escrever o programa em função de uma 
determinada ferramenta, levando em conta o seu raio e o seu comprimento, 
realizando-se assim cálculos às vezes complicados e cansativos, aumentando a 
possibilidade de colisões. 
Então o programa fica diretamente vinculado a aquela única ferramenta, 
portanto só podendo ser substituída por outra com as mesmas medidas, tanto de 
raio como comprimento, o que vem a se complicar no caso de uma colisão, pois 
nem sempre este material está disponível. 
Já no caso de desgaste de ferramenta, o programador deverá ter 
programado um ou mais programas levando em conta os valores de desgaste 
para que a peça não saia das medidas de tolerância imposta pelo projeto. 
 
 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 25
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 12 – Função de deslocamento de origem (origem da peça ou zero peça) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 13 – Compensação do desgaste da ferramenta (corretor de ferramenta) 
 
8.3 - Finalidade dos Corretores de Ferramenta 
 
Podemos deduzir que a finalidade dos corretores é de se programar 
diretamente as medidas lidas no desenho e informar ao CNC qual corretor está 
sendo utilizado, para que o mesmo possa fazer as devidas correções 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 26
automaticamente de acordo com o raio e o comprimento da ferramenta em 
questão. 
 Já no caso de substituição do ferramental por um outro equivalente, mas 
que não possuam as mesmas medidas, basta uma alteração das medidas 
armazenadas na área de correção de ferramenta, que o CNC continuará a usinar 
a peça em questão na devida tolerância imposta pelo projeto, não necessitando, 
portanto qualquer modificação no programa de usinagem. Onde tais ajustes de 
ferramenta normalmente são realizados pelo preparador ou mesmo pelo operador 
da máquina. 
 
 
 
9 - Regulação de Posição 
 
 
A função principal de um comando numérico é comandar e regular os 
acionamentos dos eixos. Esta tarefa é assumida pelo controle de posição. 
Existe para cada eixo numericamente controlado um controle de posição que 
fornece na saída um valor de referência de avanço ao regulador de velocidade 
que corresponde ao valor programado de velocidade de avanço. O regulador de 
velocidade (com auxilio do regulador de corrente) age no sentido de estabelecer e 
manter exatamente este valor de referência de velocidade. Esta velocidade será 
fornecida até que o controle de posição não tenha mais diferença entre o valor de 
referência de posição e o valor real, ou seja, a posição foi alcançada. 
A determinação da velocidade é feita com auxílio de um tacômetro de corrente 
contínua (para acionamentos CC) ou corrente alternada (para acionamentos CA) 
acoplados ao eixo do motor. O valor real de posição é fornecido pela malha de 
medição que processa os sinais do sensor de posição (por exemplo, de um 
resolver). 
A rotina de interpolação fornece os incrementos por ciclo correspondente à 
velocidade programada. Os pontos de apoio correspondente para a interpolação 
estão no contorno programado. Estes valores de referência parciais serão 
somados e resultam no valor de referência de posição (serão consideradas as 
alterações de velocidade de aproximação e frenagem) 
Do sensor de posição da máquina (por exemplo, um resolver) será fornecido 
ao comando através de cabos blindados a sinal de medição (um circuito 
eletrônico) se ocupa da avaliação deste “sinal de erro” e pela alimentação do 
sensor de posição. O sinal de erro será transformado em impulsos (onde um 
impulso corresponde a incremento de deslocamento) que serão contatos 
considerando-se o sentido de deslocamento. No término de um ciclo o regulador 
de posição apanha este valor real parcial a apaga em seguida o contador de 
impulsos. Este valor real parcial será da mesma forma somada e resulta na 
posição real. 
Da posição real e posição desejada é feita à diferença, o arraste, este nome 
provém do deslocamento atrasado da parte mecânica da instalação (o valor real 
da máquina) em relação à parte eletrônica (valor de referência de deslocamento). 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 27
O arraste será multiplicado pelo fator KV e, eventualmente, por um fator de 
multiplicação e colocado na saída como velocidade de avanço. 
A existência de um drift é compensada e a saída correspondente valor de 
referência em contrário. Este valor de velocidade, até aqui digital, será 
transformado em um valor analógico e fornecido ao regulador de velocidade em 
forma de tensão contínua (os níveis de tensão estão de acordo com o tipo de 
comando na ordem de ± 8 até ± 10 v). 
O aparelho de comando regula este valor de referência de velocidade 
rapidamente e através de um acoplamento mecânico rígido com o sensor de 
medição fecha a malha de regulação de posição. 
Como a malha de posição é sobreposta à malha de regulação de velocidade e 
esta à malha de regulação de corrente é obrigatório início da observação se 
iniciar pela malha de regulação de corrente. 
 
9.1 - Regulador de Corrente 
 
É um regulador com comportamento PI. Tem a tarefa de com a sua 
constante de tempo de realimentação de não permitir que a constante de tempo 
de armadura em malha fechada não atue plenamente. Esta malha de regulação 
de corrente é considerada na malha de regulação sobreposta como uma 
constante de tempo substituitiva única. 
Quando a indutância da armadura é muito pequena, e com isto a constante 
de tempo da armadura, pode-se renunciar ao regulador de corrente e no lugar 
deste introduzir como segurança contra sobrecorrentes um regulador no limite de 
corrente de armadura. 
 
9.2 - Regulador de Velocidade 
 
Ele está sobreposto ao regulador de corrente, e é da mesma forma um 
regulador PI, que através de configuração do seu circuito faz com que a 
constante de tempo mecânica seja menos ativa. Também para este regulador é 
válido considerar para a malha de regulação sobreposta uma constante de 
tempo substituitiva. 
 
9.3 - Regulador de Posição 
 
Encontra-se no controle numérico e é atualmente na maioria dos casos 
constituídos por software e recebem no canal de valor de referência o valor de 
referência proveniente do interpolador. Como o regulador de posição possui um 
comportamento puramente proporcional o valor do comando é determinado da 
diferença do valor real de posição. De considerações dinâmicas e estáticas 
escolhe-se a maior amplificação possível sem, contudo permitir sobre sinais de 
valor real de posição. Quanto maior for à dinâmica da regulação na malha de 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 28
posição (com correspondente qualidade mecânica da máquina) tanto menor serão 
as variações do contorno devido a processos de regulação dinâmicas. 
Para uma boa otimização da malha de regulação de posição é condição 
básica um ajuste ótimo dos reguladores das malhas internas. 
 
9.4 - Fator KV 
 
Um critério decisivo para uma boa qualidade é o comportamento estático e, 
sobretudo dinâmico da malha de regulação de posição. Esta malha de regulação 
pode ser representada pelo regulador de posição e o trecho restante de 
regulação, veja FIG.14. 
O regulador de posição é um regulador de ação proporcional, onde sua 
saída é uma relação direta da diferença entre as duas entradas (valor de 
referência de posição e o valor real de posição). Esta relação (a amplificaçãodo 
regulador VR) é ajustável para uma adaptação ótima ao trecho de regulação, ou 
seja, otimizar a malha de regulação de posição. Otimizar a malha de regulação de 
posição significa para qualquer velocidade executar o processo de posicionamento 
o mais rápido possível sem ultrapassar o ponto final. O produto desta amplificação 
máxima e da amplificação do trecho resulta o ganho KV. 
Pode-se determinar o ganho da malha de um eixo (também chamado de 
fator KV ou ganho de velocidade) muito facilmente medindo-se a diferença entre o 
valor de referência de posição e o valor real de posição (arraste) com velocidade 
de avanço constante. A relação entre a velocidade e o valor de arraste é o fator 
KV. Ele se situa em muitas máquinas na ordem de 1m/mm por mm. 
Em comandos de posicionamento por trajetória todos os eixos que fazem 
interpolações devem possuir fatores KV iguais, pois em caso contrário os 
diferentes arrastes definirão arrastes distintos que conduzirão a um erro F no 
contorno. 
 
9.5 - Compensação de Folga 
Apesar do tensionamento das porcas de esferas já descrito pode ocorrer de 
existir folga na transmissão do fuso de esferas. O CNC oferece a possibilidade 
de se compensar esta folga, distinguindo-se: 
 
9.6 - Folga Positiva 
O sistema de medição é, por exemplo, um gerador de pulsos rotatório fixado 
no elemento de acionamento. No caso de uma mudança de sentido o gerador de 
pulsos fornece pulsos sem movimento real, ou seja, mede mais do que realmente 
deslocou. 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 29
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 14 – Interpretação do fator KV 
9.6 - Folga Negativa 
Na mesa existe uma cremalheira na qual está acoplada através de um 
pinhão que transmite o movimento ao gerador de pulsos que está fixado no carro. 
Numa mudança de sentido ocorre o movimento real sem a chegada de pulsos do 
gerador, ou seja, mede menos do que realmente deslocou. Para cada eixo é 
possível se compensar valores de ± 255 um. Para folga positiva será utilizado o 
valor positivo e folga negativa o valor negativo. O deslocamento será aumentado 
ou diminuído sempre que ocorrer uma mudança de sentido e que a folga seja 
constante em todo o percurso. 
 
9.7 - Compensação de Erro de Passo de Fuso 
No caso de esferas longas podem ocorrer variações de posição maiores ou 
menores, dependendo do processo de fabricação, para cada rotação do fuso 
(variação do passo do fuso). Este erro pode ser corrigido através de uma 
compensação de passo de fuso. Esta compensação deve ser feita em toda a 
extensão do fuso. 
 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 30
A) Procedimento para compensação de passo do fuso: 
Curva de erro 
Primeiro é necessário uma medição exata da posição real para cada 
posição desejada. Através da diferença em toda a extensão do fuso determina-se 
a curva de erro com o fundamento básico para a compensação, veja FIG.15. 
 
Pontos de correção 
O eixo será dividido em pontos diferenciados igualmente de uma ponta a 
outra do fuso. Nestes pontos é possível de ser fazer a compensação. Os pontos 
serão endereçados através de FLAGS (1024 no máximo). No sentido positivo 
aumenta o número do ponto e no sentido negativo diminui. O número do ponto de 
referência que deve estar num ponto de correção e não deve ser corrigido está 
definido num dado de máquina. Da distância dos pontos de correção e de 
comprimento do fuso defini-se o número de pontos de correção. 
 
Valor de correção 
Em um dado de máquina é determinado o valor de compensação que 
poderá ser compensado positiva ou negativamente. A unidade do valor é o um e o 
valor máximo que pode ser compensar é 99 um. 
Compensação 
Para cada ponto de compensação é determinado nos bits de dados de 
máquina se a compensação for negativa, positiva ou nula. Se no sentido positivo 
do eixo for medido com medição externa um valor maior que o CNC mostra é 
necessário compensar positivamente. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 31
 
 
Figura 15 – Compensação de erro do passo do fuso 
 
 
 
10 - Informações Básicas para Programa de CNC 
 
10.1 - Sistemas de Coordenadas 
 
A norma DIN 66217 determina o sistema de coordenadas para máquinas 
Operatrizes equipadas com controle numérico. Para os eixos lineares X, Y, Z e os 
correspondentes eixos circulares valem o seguinte: 
 
A) Eixo Z 
 O eixo Z se localiza paralelamente ao fuso principal; ou se movimenta com 
ele. Em furadeiras ou fresadoras o fuso principal aciona a ferramenta e em tornos 
aciona a peça. O sentido positivo do eixo Z é o sentido da peça à ferramenta e em 
tornos é o sentido do fuso para a peça. 
 
B) Eixo X 
 O eixo X é o principal do plano de posicionamento. Ele está situado 
paralelamente ao plano da superfície de fixação da peça e se movimenta sempre 
que possível no plano horizontal. 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 32
 
C) Eixo Y 
 O posicionamento do eixo Y é conseqüência da definição dos eixos X e Z. 
Utilizou-se da mão direita na determinação deste sistema cartesiano, ou seja, a 
direção do eixo X é determinada pelo polegar, o eixo Z pelo anular e a direção do 
eixo Y é determinada pelo dedo indicador. 
 
D) Eixos Circulares A, B e C 
 Os eixos circulares correspondem no sistema de coordenadas aos 
respectivos eixos já definidos, para o eixo X eixo circular A, para o eixo Y eixo 
circular B e para o eixo Z eixo circular C. 
 
 
10.2 - Funções Auxiliares 
 
Durante o processo de usinagem de uma peça são necessárias funções 
auxiliares, além dos deslocamentos dos eixos, que servem para complementar as 
tarefas de usinagem. Como por exemplo, podemos citar: 
 
- Ligar e desligar o fluxo de líquido refrigerante; 
- Selecionar a gama de rotações de velocidade adequada para o fuso; 
- Troca de ferramenta; 
- Abrir ou fechar um dispositivo de fixação; 
- Ativar instrumentos de medição; 
- Acionar portas, etc. 
 
Tais funções devem ser executadas de modo sincronizado, com o 
programa 
de usinagem, isto é, o líquido refrigerante deve ser ligado ou uma troca de 
ferramenta devem ser executadas em momento preciso, de acordo com o 
andamento do mesmo. 
Para que isto seja possível, é necessário que haja instruções dentro do 
programa de usinagem que definam o momento adequado de ser executado cada 
uma destas funções. 
A maioria das funções é de responsabilidades do PLC. Portanto, é natural 
que estas funções ao serem lidas no programa de usinagem, sejam enviadas ao 
PLC. 
Por isto, toda vez que o CNC encontrar em seu programa de usinagem um 
bloco que contenha funções auxiliares, um sinal é enviado ao PLC, através da 
interface CNC/PLC (sinais VDI), de modo que o PLC tome conhecimento da 
função programada e execute a tarefa associada à mesma. 
Este sinal é denominado sinal de alteração ou STROBE, sendo que para 
cada tipo de função auxiliar existe um sinal correspondente na interface. 
 
 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 33
As funções são divididas em 4 grupos, definidos por letras: 
- M = Funções Miscelâneas; 
- S = Funções de definição de rotação, 
- T = Função de troca de ferramenta; 
- H = funções de transferência de valores. 
 
 
A) Funções M 
 
Estas funções são utilizadas basicamente para executar determinadas 
tarefas, de competência do PLC, através de instruções no programa de usinagem. 
São formadas pela letra M seguida do número da função desejada, normalmente o 
número é composto por dois dígitos, porém existem modelos de CNC que podem 
trabalhar até com quatro dígitos. 
Algumas funções já possuem significado pré-definido, como por exemplo: 
 
 - M03 - Girar fusopara a direção à direita (horária); 
- M04 - Girar fuso para a direção à esquerda (anti-horária); 
- M05 - Desligar fuso; 
- M19 - Parada orientada do fuso; 
- M17 - Final de sub-rotina; 
- M30 - Fim de programa principal; 
 
Ao detectar o sinal de alteração o PLC procurará, em um endereço de 
memória pré-definida, o número da função lida. 
 
 
B) Definição de Rotação (S) 
 
Em uma máquina CNC a rotação do fuso é geralmente comandada pelo 
próprio CNC. Isto é feito programando-se a rotação desejada através da letra "S", 
seguida de 4 dígitos. Este valor enviado a placa de saída de valor nominal, que se 
encarrega de transformar este valor em um nível de tensão analógica adequado 
ao acionamento do fuso. 
 Esta rotação é vigiada pela malha de medição, que é monitorada afim de 
que a rotação desejada esteja dentro dos limites pré-definidos. 
 
 
C) Definição da Ferramenta (T) 
 
Um processo de usinagem complexo requer uma grande variedade de 
Ferramentas. Geralmente a troca de ferramenta em uma máquina CNC é 
automatizada, ficando a cargo do PLC. 
Uma função T é normalmente composta de 4 dígitos, sendo que os dois da 
esquerda representam o número da ferramenta em questão e os dois da direita 
determinam o número do corretor de ferramenta a ser ativado. 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 34
 
D) Transferência de Valores (H) 
 
Estas funções são compostas de 4 dígitos, sendo que os mesmos não. 
possuem qualquer significado pré-definido, ou seja, qualquer dado que seja 
enviado ao PLC, e que não se encaixe em nenhuma das categorias definidas 
anteriormente. 
Ao ler uma função "H" o CNC seta um sinal de alteração, que faz com que o 
PLC leia, em uma área de memória pré-definida, o valor numérico da função, em 
seguida este valor poderá ser utilizado no software de intertravamento do modo 
mais apropriado. 
 
 
 
11- Preparação do Programa – Decodificação 
 
O programa de usinagem da peça fica armazenado, depois da introdução, 
na memória de programas ou subrotinas do usuário. 
Como a informação do programa freqüentemente não corresponde ao 
percurso real (devido, por exemplo, às correções de ferramentas, programação 
absoluta, seleção de espelhamento, etc.), é necessário calcular antecipadamente 
(ou seja, antes do início da usinagem) para a trajetória da peça os incrementos 
para este bloco de programa. Estes cálculos são realizados atualmente por 
software. O bloco de software que realiza esta função se chama 
DECODIFICAÇÃO. 
A decodificação é um processo do software bem abrangente (tanto na 
qualidade de instruções como no tempo de processamento), que calcula o 
incremento a ser percorrido com base nas informações da memória do programa 
de usinagem, observando-se os dados de programa (por exemplo, G90/G91) e 
dados de máquina (por exemplo, compensação de folga). Em seguida será 
conferido aos parâmetros “R” o seu valor real, no caso de interpolações circulares 
será verificado o ponto final de círculo assim como serão realizados todos os pré-
cálculos necessários para a preparação completa do próximo bloco de programa 
de usinagem (eventualmente vários blocos por deslocamentos, correções de raio 
de fresa, etc.). A FIG.16 ilustra um exemplo de programação de uma máquina 
CNC. 
 
11.1 - Interpolação 
 
A interpolação é um programa de software que é chamado ciclicamente em 
intervalos de tempo perfeitamente definidos. Ele calcula com base nos 
incrementos o valor desejado parcial, isto é, valor de referência de deslocamento 
por ciclo, para o movimento dos eixos participantes de maneira que o contorno 
seja executado com velocidade programada. 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 35
A chamada destes blocos de programa não é feita com base no programa 
de usinagem (como na decodificação) e sim ciclicamente através de um sinal de 
interrupção. Este tempo de ciclo é fixo para um determinado sistema e estão 
normalmente entre 8 a 20 milisegundos. 
 
 
 
 
Figura 16 – Exemplo de Programação de um CNC 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 36
12 - Introdução - O Sinumerik 840C e sua Operação 
 
 O Sinumerik 840C é um CNC, destinado principalmente para aplicações de 
automação. Geralmente o CNC é implementado para as seguintes funções básicas (em 
conjunção com uma máquina ferramenta ou semelhante): 
- Usinagem de peça automaticamente; 
- Programação livre dos eixos; 
- Programação de funções tecnológicas de avanço, rotação, etc; 
- Controle de eixos e uso na conjunção com os conversores e sistemas de 
medição; 
- Sinais de entrada e saída de controles e supervisão via programa de PLC; 
- Operação da máquina via painel de comando da máquina; 
- Dados de usuário carregados na memória do CNC; 
- Organização de dados com aparelhos de entrada e saída. 
A interface do operador (tela, monitor, teclado) é o elemento de conexão entre a ação 
do operador e a máquina. O manual de operação descreve só funções as quais introduzidas 
como Standard do fornecimento do fabricante do equipamento. O fabricante da máquina 
pode também configurar funções e telas e pode conectá-los ao próprio teclado. 
 
 
12.1 - Ligação do Controle 
 
O controle é ligado pela ligação da tensão na fonte de alimentação no controlador 
central. 
Depois que o controle foi ligado aparecem as diferentes imagens de colocação em 
funcionamento em poucos segundos. O software do controle carregado, isto é, NCK e 
MMC são liberados do Winchester. 
Quando o controle é instalado, o software de PLC é carregado do Winchester dentro 
da memória RAM isto é, o software de PLC não é liberado quando o controle é ligado. 
A ligação do controle é realizada na seguinte seqüência: 
 
1- O sistema operacional é carregado; 
2- Os dados de usuário são carregados do diretório NC/DADOS no Winchester. 
Estes dados podem ser dados de IKA e GIA. Os dados de máquina (TEA1, 
TEA2, etc.) não são carregados durante a energização, estes dados já estão ou já 
foram carregados na memória RAM; 
3- O sistema agora carrega todos os dados disponíveis na WORKPIECE standard. 
Os ciclos Siemens e usuário podem só ser carregados com a Workpiece e 
Standard (comando Loadcyc na Lista de Trabalho). O fabricante da máquina 
pode configurar se a última Workpiece selecionada tiver sido carregada do 
winchester neste estágio. Se, na terceira fase, os mesmos dados forem 
carregados com a workpiece (isto é RPA, TOA, etc...) como na Segunda fase 
estes dados são sobrepostos pelos dados relativos a Workpiece. Se não de 
outra maneira configurado pelo fabricante da máquina, o menu 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 37
principal do módulo JOG aparece depois da energização do controle. A ação do 
operador no controle pode ser realizada depois da tela Ter sido criada 
completamente. 
 
 
 
12.2 - Estrutura de Diretórios 
 
 
- Diretórios 
 
Estrutura do mundo PC tem sido integradas ao Sinumerik 840. As áreas de 
programa, serviços e diagnóstico assim como a seleção de programa contém diretórios. 
Estes diretórios são gerenciadores de arquivos armazenados. Diretórios podem conter 
subdiretórios, mas somente um nível de diretório é mostrado na tela por vez. 
 
- Arquivo 
 
A barra de Softkey não altera quando você navega pelos diretórios. A função da 
Softkey e diretórios não estão diretamente relacionados. Um arquivo é uma unidade de 
dados lógica a qual você pode endereçá-la com um nome (isto é MPF1, TOA1, etc.) . Os 
arquivos podem ser designados a um diretório de acordo com o critério de especificações, 
isto é MPF1, para a Workpiece (diretório), TEA1 para diretório de NC. Você pode designar 
diretórios para outro diretório, o qual você também endereça comum nome, isto é o 
Diretório LOCAL. 
 
 
- Workpiece 
 
Com o Sinumerik 840C você pode armazenar programas e dados da NCK (TOA, 
SEA, RPA, ZOA) em um diretório que daqui para frente será referenciado como uma 
Workpiece. Você pode então carregar esta Workpiece e seus dados complementares dentro 
da área da NCK. Assim você pode armazenar todos os dados relevantes ( programas, 
corretores de ferramenta, etc.) requeridos para uma Workpiece e carregá-los algumas vezes 
se desejar. 
 
- Diretórios Siemens 
 
O diretório Siemens inclui todos os dados que são relevantes a operação do sistema. 
Você não pode editar ou ler dados na diretório Siemens; você poderá copiar estes dados 
para dentro da área de usuário, onde pode ser manipulado da mesma forma que os dados do 
usuário. 
 
 
- Diretório do Usuário 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 38
 
O diretório usuário inclui todos os dados do usuário. O fato é que os dados de sistema 
copiados dentro deste diretório podem ser editados ali sendo possível ser modificar a 
configuração dos arquivos de comando. Os dados dos usuários são sempre usados antes de 
alguma outra configuração de sistema na energização do comando. Estas possibilidades só 
são relevantes na fase de Colocação em funcionamento e estão protegidas com SENHA 
contra a falta de autorização na operação. 
 
 
13 - Estrutura de Funcionamento do CNC 
 
Vale ressaltar que o fabricante da máquina pode inserir outras áreas de trabalho 
ao menu principal , tendo nas mãos o Software WS800 que é fornecido separadamente do 
equipamento, o qual poderá modificar todo o funcionamento do 840C criando telas 
diferenciadas de acordo com a idéia de integração Operador e Máquina. 
 Panorâmica de funcionamento do Sinumerik 840C: 
 MMC (Main Machine Communicaton) 
- Uso; 
- Simulação; 
- Programação; 
- Diagnose; 
- Colocação em Serviço; 
- Serviços. 
 
 NCK (Numeric Control Kernel) 
- Preparação de blocos de programa; 
- Interpolação; 
- Regulação de Posição; 
- Comunicação externa mediante ligação CP; 
- Comunicação com o acionamento digital; 
- Entrada e saída de velocidade para volante eletrônico (Nônio) e Circuitos de 
medição. 
 
 PLC 
- Gerenciamento de toda a máquina; 
- Periferia I/O; 
- Painel operativo manual; 
- Equipamentos periféricos; 
- Ligação do Bus de campo SINEC L2 com protocolo SINEC L2-DP 
(Comunicação em Rede); 
- Ligação do PROFIBUS-DP. 
 
 
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Manutenção CNC 840 C 39
14 - Estrutura do Hardware 
 
 
Todos as placas que compõem o Bastidor do CNC Sinumerik 840C foram projetadas 
com tecnologia de última geração (tecnologia SMD) e componentes discretos e conhecidos 
de todos nós como por exemplo: Winchester (HD), microprocessadores (486DX), 
controladores de vídeo e teclado entre outros. 
O bastidor possui um Bus de comunicação entre as placas onde as informações são 
trocadas a todo instante. Se em alguma destas placas, ocorrer um defeito, as informações 
são bloqueadas e a máquina entra em estado de emergência até que o problema seja 
solucionado. Para alguns defeitos há mensagens de alarme que aparecem na área específica 
do vídeo e de acordo com a descrição do alarme, mediante consulta ao Manual de Diagnose 
do 840C e Simodrive 611, se pode verificar as causas prováveis do problema ocorrido. 
A configuração da disposição das placas obedecem os critérios de posicionamento no 
bastidor, pois as linhas de comunicação do Bus mudam de acordo com o tipo de placa que 
possivelmente possa ocupar aquele "Slot" específico. 
 
 
14.1 - Painel Operativo Plano de 19" 
 
O painel operativo plano de 19" compreende as seguintes unidades : 
 
 Vídeo Plano colorido com display TFT de 10" e de 9,5", monocromático 
com display de Plasma e display LCD de 9,5"; 
 Pulsantes (teclas) completa com 7 softkey horizontal e 7 softkey vertical; 
 Interface com o painel operativo; 
 Alimentação integrada (fonte chaveada interna para o display, lâmpadas 
fluorescentes e softkeys). 
 
As características fundamentais do painel operativo plano de 19": 
 
 Pequena profundidade de montagem; 
 Peso bruto muito pequeno cerca de 5,5 Kg; 
 Baixa corrente nominal de trabalho em cerca de 0,25 A com alimentação 
de 230 V; 
 Imune a campos magnéticos; 
 Bom ângulo de observação dos caracteres no display ; 
 Interface com o painel operativo : 
- Uma interface V24 para comunicação com a MMC-CPU; 
- Uma interface para comunicação com os softkeys do painel operativo; 
- Uma interface com painel operativo standard PC MF-II (max. 6400 baud); 
- Uma interface para comunicação com uma segunda softkeys de máquina . 
 
 
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Manutenção CNC 840 C 40
14.2 - Painel Operativo de 19" com Vídeo Colorido de 14" 
 
O painel operativo de 19" compreende os seguintes unidades: 
 
 Vídeo colorido de 14" TRC; 
 7 softkyes horizontais e 7 verticais; 
 Reguladores de luminosidade e contraste; 
 Slot para instalação de um drive de disco flexível FD-E2. 
 
 
14.3 - Pulsantes (teclas) de máquina de 19"(Painel Operativo) 
 
O painel operativo de máquina de 19" é fornecido nas versões T para 
torno e M para fresadora com as seguintes características: 
 Teclas com diodos luminosos de sinalização acionadas pelo programa de 
PLC (interface NC-PLC); 
 Teclas operativas (JOG, Automático, REF, INC, etc....); 
 Teclas para configuração do usuário; 
 Pulsante de emergência; 
 Teclas de liberação de avanço e rotação do fuso; 
 Override de rotação do fuso e avanço; 
 Seletor chave de 4 níveis. 
 
 
14.4 - NC-CPU (NCK) 
 
Características: 
 
 486DX-VB/33MHz, 486DX2-VB/66MHz, 486DX4-VB/100MHz; 
 Comunicação digital com o Simodrive 611D; 
 1 a 5 Mbyte de memória de usuário para elaboração de Part Program; 
 6/15 Circuitos de medição com até 6 fusos; 
 6 canais NC e 6 mode groups; 
 Visualização multicanal; 
 Acoplamento computador configurável; 
 Interp. "Gear Box" (módulo geratriz), sincronismo fuso, função Gantry; 
 Interp. IKA, Compensação de temperatura; 
 Eixos de posicionamento até 5 no mesmo bloco. 
 
 
 
 
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Manutenção CNC 840 C 41
 
14.5 - PLC-CPU 135WD 
 
Características: 
 
 CPU 80186/16 MHz com processador de bit e palavra ACOP; 
 Memória de dados de usuário de 16, 32, 48Kbyte RAM, mantidas pela 
bateria (CSB); 
 Memória de programa de usuário de 65, 128, 256 Kbyte RAM; 
 Duas interfaces RS 485 para comunicação serial com as DMP's; 
 Interface com o painel operativo; 
 Interface com dispositivo de programação; 
 8 entradas de interrupção para elaboração de alarmes de PLC; 
 Software STEP5 integrado na MMC CPU; 
 Unidade de extensão 185U; 
 Software STEP5 com funções digitais, aritméticas, etc.; 
 Execução em RAM carregado do "Hard Disk". 
 
 
14.6 - MMC CPU 
 
Características : 
 
 Processador 486 SX/DX; 
 Hard Disk 160 Mbyte; 
 Memória RAM 8/16 Mbyte; 
 Interface paralela para Streamer; 
 Resolução VGA 640 x 480; 
 Funcionalidade de edição de programa compatível com editor de texto; 
 6 áreas de operação; 
 WOP para torno e fresa; 
 Dados de máquina com texto informativo; 
 Novo conceito de alarmes; 
 Orientação de programas por workpiece; 
 Simulação de programa DIN (fresa e mandrilhadora); 
 Interface serial 1 para comunicação com painel operativo (teclado alfa 
numérico); 
 Interface serial 2 para comunicação com unidade de disquete; 
 Comunicação com vídeo RGB. 
 
 
 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 42
14.7 - Circuito de Medição Analógica 
 
A placa do circuito medição analógica compreende o valor de posicionamento 
incremental para 3 eixose emiti 3 valores de referência para e eixo e mandril como valor de 
referência de velocidade analógica. 
A placa do circuito de medição é fornecida com EXE integrado. O EXE converte o 
sinal analógico do transdutor de posição em sinal digital e internamente multiplica estes 
impulsos. 
Características : 
 Liberação dos reguladores (Acionamentos); 
 Supervisão de cabo e erro dos transdutores; 
 EXE caracterizado para multiplicação por 5 ou 10; 
 Predisposição de endereçamento via software. 
 
Exemplos de transdutores de circuitos de medição ; 
 Transdutor Incremental Rotativo; 
 Transdutor de Régua Linear Incremental; 
 Transdutor de Régua Linear Absoluta; 
 Transdutor De Régua Linear Digital; 
 ROD 320 incorporado aos servomotores; 
 Transdutor INDUCTOSYN. 
 
14.8 - Placa de Periferia IN-analógica 
 
Esta placa de periferia In-analógica recebe sinais de medição 
analógica com tensões de - 10V a + 10 V. 
Características : 
 8 Entradas analógicas, com isolação de potencial; 
 Filtro RC passabaixa configurada via software 0,01 ms, 0,1 ms e 1ms; 
 Compensação de "Off Set"; 
 Predisposição de endereçamento via software; 
 FB 250 e FB 251 para programação do usuário destes sinais de 
entrada(PLC). 
 
14.9 - CSB-CPU 
 
Características : 
 Bateria de 9V para manter a memória RAM das demais placas; 
 Bloco de bornes de 4 polos com : 
- Uma saída a relé para NC-Ready 
- Uma saída a relé para alarme de ventilador e temperatura; 
 Seletor de Colocação em Serviço de 3 posições; 
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Manutenção CNC 840 C 43
 Interface para : 
- 2 volantinos eletrônicos (Nônio); 
- 2 aparelhos de medição (opto isolados, DC 24V); 
- 2 entradas de velocidade CNC (opto isolados, 24 V); 
 Alimentação dos ventiladores; 
 Sinalização de NC-Ready; 
 Supervisão central de : 
- Bateria fraca; 
- Tensão da rede; 
- Ventiladores; 
- Temperatura. 
 
14.10 - Outras Placas Utilizadas 
 
 Placa de Circuitos de Medição HMS; 
 Placas de Periferia MIX I/O; 
 Periferia Descentralizada (DMP); 
 Interface MMC (para comunicação com unidade de disquete FD-E2) 
 Interface DMP; 
 Interface de 16 Bits (para expansão e comunicação com EG 185U da 
série Simatic S5); 
 Processadores de Comunicação SINEC CP 231 (com esta placa o 
Sinumerik 840C pode ser ligado em rede SINEC H1/H1F0, a qual 
necessita de um software de sistema); 
 Processadores de Comunicação SINEC CP 1476 MAP (com esta placa o 
Sinumerik 840C pode ser ligado em rede MAP 3.0 a ETHERNET); 
 Interface Serial Ativa CP 315/CP 373 (com esta placa é possível a 
comunicação ponto a ponto do controle numérico e calcular, terminal, 
estação de leitura dos dados de ferramenta e de pallets. Para 
comunicação é necessário o "Pacote de Blocos Funcionais FB4, FB%, 
FB7 e FB8"); 
 Interface IM 328-N (com esta placa o Sinumerik 840C pode funcionar 
como "Slave" em um sistema de "BUS de Campo" SINEC L2-DP); 
 Interface IM 329-N (com esta placa o Sinumerik 840C pode funcionar 
como "Slave" ou "Master" em um sistema de "BUS de Campo" SINEC 
L2-DP/PROFIBUS-DP); 
 Teclado PC Standard (MF-II); 
 Unidade de disquete FD-E2; 
 Painel Operativo Manual (BHG). 
 
 
 
 
 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 44
 
15 - Estrutura do Software 
 
O Sinumerik 840C pode possuir duas versões de sistema operacional instalados na 
MMC (funções multitarefas) a saber : 
 Plataforma DOS 6.22 - Windows com Flexos; 
 Plataforma DRDOS - Flexos. 
 
As características do sistema está vinculada diretamente ao sistema operacional 
carregado na inicialização da máquina, mais os programas que rodam nos 
microprocessadores (MMC, NCK, PLC, etc.) e nos microcontroladores, os quais, fazem em 
conjunto, uma complexa troca de dados e informações. 
O software STEP5 pode ser instalado na MMC para monitoração direta do programa 
de PLC ou externamente monitorado via Laptop ou Maleta Programadora (PG's ). Para 
transferência de dados do usuário usa-se o PCIN ou TP300 que devem ter seus protocolos 
de comunicação configurados para manter um bom fluxo de dados. 
 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 45
ANEXOS – Procedimentos das Lições do PTC 
 
 
Procedimentos 
 
 
 
 
CNC 
840c 
 
 
 
 
 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 46
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 47
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 48
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 49
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 50
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 51
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 52
1 - Habilitar Password 
 
 
 
 
 
1.1 – Menu Select 
 
1.2 – Diagnose (F6) 
 
1.3 – Password (F4) 
 
1.4 – Digitar o Password + Enter 
 
1.5 – Set Password (F1) 
 
 
 
 
 
 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 53
2 – Salvar Dados de Máquina 
 
 
 
 
 
2.1 – Executar o procedimento para habilitar o PASSWORD 
 
2.2 – Start Up (F7) 
 
2.3 – Machine Data (F2) 
 
2.4 – Salvar todos os dados 
 
 2.4.1 – File Functions (F7) 
 
 2.4.2 – Selecionar o Arquivo 
 
 2.4.3 – Save to Disk (F5) 
 
 2.4.4 – Verificar dados na Tela de Confirmação 
 
 2.4.5 – Se estiverem corretos – Save Start (F7) 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 54
 
2.5 – Salvar Dados Individuais 
 
 2.5.1 – Selecionar um dos Dados de Máquina abaixo 
 
 - Drive MD = TEA3 (F1) 
 
 - NC MD = TEA1 (F2) 
 
 - PLC MD =TEA2 (F3) 
 
 - CYCLES MD = TEA4 (F4) 
 
 - IKA DATA = IKA1, IKA2, IKA3 (F5) 
 
 2.5.2 – File Functions (F7) 
 
 2.5.3 – Save To Disk (F5) 
 
 2.5.4 – Verificar dados na Tela de Confirmação 
 
 2.5.5 – Se estiverem corretos - Save Start (F7) 
 
 
Obs.: Para carregar os Dados acima, basta nas opções Save to Disk (F5) 
selecionar a opção Load From Disk (F6), verificar os dados na tela de confirmação 
e selecionar a opção Load Start (F7). 
 
 Se o Arquivo existir, o CNC irá perguntar se o mesmo pode ser 
Sobreescrito (substituído pela nova cópia). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 55
 
3 – Salvar Dados do Usuário 
 
 
 
 
 
3.1- Executar Procedimento para habilitar PASSWORD 
 
 3.2 – Menu Select 
 
 3.3 – Service (F6) 
 
 3.4 – NC (F1) 
 
 3.5 – Selecionar a Pasta para armazenar os arquivos 
 
 - Selecionar LOCAL + Enter 
 - Selecionar GEOMETRI + Enter 
 - Selecionar por ex. o arquivo RPA0 
 
 
 
 
 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 56
 
 3.6 – Save Start (F5) 
 
 3.7 – Verificar dados da Tela de Confirmação 
 
 - NC Source = dado a ser copiado para o HD + Enter 
 
 - Fromm/to = indicar o início e o fim, ou seja, a quantidade de dados 
a serem armazenadas, a saber, que: 
 
 - Para TOA = 0 até 100 + Enter 
 - Para os demais dados = 0 até 99999 + Enter 
 
 - Channel nr/ TO área = indicar o canal a ser armazenado, 
observando que: 
 - Se for = 0, indica dados de uso comum aos canais + Enter 
 - Se for = 1, = 2, = 3,... = 30 , indica o nr específico do canal + 
Enter 
 
 - Name PC Data = o nome do arquivodesejado, a saber: 
 
 - RPA = Parâmetros R + Enter 
 - SEA = Setting Data + Enter 
 - TOA = Tool Offset = Corretor de Ferramenta + Enter 
 - ZOA = Zero Offset = Deslocamento de Origem + Enter 
 
 3.8 – Ok (F7) 
 
 3.9 – Se o arquivo existir o CNC irá perguntar se é para sobrescrevê-lo 
 
 3.10 – Yes (F6) ou No (F7) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 57
4 - Carregar Dados do Usuário 
 
 
4.1- Executar o Procedimento para habilitar PASSWORD 
 
 4.2 – Menu Select 
 
 4.3 – Service (F6) 
 
 4.4 – NC (F1) 
 
 4.5 – Selecionar a Pasta onde os arquivos estão armazenados 
 
 - Selecionar LOCAL + Enter 
 - Selecionar GEOMETRI + Enter 
 - Selecionar por ex. o arquivo RPA0 
 
 4.6 - Load Start (F6) 
 
 
 
Obs. RPA0 = Parâmetros R Central, ou seja, o número “0” indica que todos os 
canais teem acesso a estes parâmetros. 
 
 RPA1,RPA2......etc = Parâmetros R por canal, ou seja, o número representa 
o canal correspondente. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 58
5 – Carregar Dados de Máquina de Acionamento 
 
 
 
5.1 – Executar Procedimento para habilitar Password 
 
5.2 – Start Up (F7) 
 
5.3 – Drive MD (F1) 
 
5.4 – File Functions (F7) 
 
5.5 – Load Start (F6) 
 
5.6 – Verificar Tela de Confirmação de dados, no campo ÁREA=CONFIG 
 
5.7 – Load Start (F7) 
 
5.8 – Após o término voltar de página 2 vezes (2 /\ ) 
 
 
 
 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 59
 
5.9 – Accept Conf+NCKPO (F11) 
 
5.10 – A NCK irá inicializar novamente e retornará a Tela Principal 
 
5.11 - Executar o Procedimento acima até o item 5.6 modificando o Campo 
ÀREA=CONFIG para ÀREA=DRIVE ( acionar tecla Ụ ) 
 
5.12 – Load Start (F7) obs. Estes dados demoram um pouco para serem 
transferidos. 
 
5.13 - Após o término voltar de página 2 vezes (2 /\ ) 
 
5.14 – Accept All+NCKPO 
 
5.15 - A NCK irá inicializar novamente e retornará a Tela Principal 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 60
 
6 – General Reset Mode 
 
 
 
 
F1 = Forcedboot NCK-PLC = carrega o sistema operacional da NCK/PLC 
 
F2 = PLC General Reset = apaga o programa de PLC da memória SRam da CPU 
do PLC 
 
F3 = Format NCK AWS = Formatar toda a área do usuário (TOA,ZOA,SEA e RPA) 
 
F5 = Drive General Reset = Apaga o Dado de Máquina TEA3 dos Acionamentos 
 
F6 = Save PLC = Salva o programa de PLC armazenado na SRam da CPU para 
um arquivo de Back Up chamado ANW_PROG 
 
F7 = End General Reset Mode = Executa os itens selecionados, fecha a área de 
Reset Geral e carrega o TEA2 automaticamente. 
 
 
 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 61
 
7 - Substituindo Placas do CNC 840C 
 
 
7.1 – Substituindo a NCK (CPU do CNC) 
 
 7.1.1 – Executar o procedimento para habilitar o PASSWORD 
 
7.1.2 – Executar o Procedimento para carregar os Dados de Máquina 
TEA1, TEA4 e Dados de IKA. 
 
 7.1.3 – Após o término voltar de página 2 vezes (2 /\ ) 
 
 7.1.4 – General Reset Mode (F4) 
 
 7.1.5 – Format NCK AWS (F3) 
 
 7.1.6 – End General Reset Mode (F7) 
 
 7.1.7 – Executar o procedimento para carregar os dados do usuário 
 
 
 
 
7.2 – Substituindo a CPU do PLC 
 
 7.2.1 –Executar o procedimento para habilitar o PASSWORD 
 
 7.2.2 – Start Up (F6) 
 
 7.2.3 – General Reset Mode (F4) 
 
 7.2.4 – PLC General Reset (F2) 
 
 7.2.5 – End General Reset Mode 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 62
 
7.3 – Substituindo a CSB 
 
 7.3.1 – Chave Seletora = 4 
 
 7.3.2 – Ligar a Máquina 
 
 7.3.3 – Tela de Inicialização Global 
 
 7.3.4 – Executar procedimento para troca da NCK (CPU do CNC) 
 
 7.3.5 – Executar o procedimento para a troca da CPU do PLC 
 
 7.3.6 – Desligar a máquina 
 
 7.3.7 – Chave Seletora = 0 
 
 7.3.8 – Ligar a máquina e executar testes 
 
 
 
7.4 – Substituindo a MMC 
 
 7.4.1 – Se caso aconteça à troca da MMC basta somente retirar o HD e 
montá-la na placa nova. Não é necessário o carregamento de nenhum dado, pois 
todos estão armazenados no próprio HD. 
 
 7.4.2 – Se for constatado problema no HD e o mesmo tem que ser 
substituído, seguir uma das opções abaixo: 
 
 1 – Executar a transferência de dados via Fita de STREAMER 
 
 2 – Executar a transferência de dados via GHOST 
 
 3 - Executar a transferência de dados via PC LINK 
 
 
 
 
 
 
 
 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 63
8 – Back Up de Dados 
 
 
 
NC = Salvar / Carregar Dados do Usuário 
 
Devices = Configurar protocolo de comunicação 
 
Data Input = Entrada de dados 
 
Data Output = Saída de Dados 
 
Data Management = Gerenciamento de Dados 
 
 
 
 
 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 64
8.1 – Configurar Protocolo de Comunicação 
 
 
 
 
 
 
 8.1.1 – Executar procedimento para habilitar PASSWORD 
 
8.1.2 – Menu Select 
 
8.1.3 – Services (F5) 
 
8.1.4 – Devices (F3) 
 
8.1.5 – Selecionar a Interface PCIN 
 
8.1.6 – Edit (F2) 
 
 
 
 
 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 65
 
 
 
8.1.7 – Conferir os dados nos campos acima 
 
8.1.8 – Store (F1) 
 
8.1.9 – Volta uma página ( /\ ) 
 
8.1.10 – Selection (F1) 
 
8.1.11 – O protocolo de comunicação está ativada basta agora configurar o 
protocolo de comunicação do dispositivo/equipamento utilizado para efetuar o 
back up utilizando o Software PCIN 
 
 
 
 
 
 
 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 66
8.2 - Saída de Dados 
 
 
 
8.2.1 – Executar procedimento para habilitar PASSWORD 
 
8.2.2 – Menu Select 
 
8.2.3 – Services (F5) 
 
8.2.4 – Data Output (F6) 
 
8.2.5 – Selecionar Diretórios para a Transferêcia , a saber : 
 
 LOCAL = Pasta com os programas de Usinagem 
 
 LOCAL/GEOMETRI = Pasta com os arquivos dos dados do usuário 
 
 START UP/DATA = Pasta com os arquivos de Dados de Máquina 
 
 
 
 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 67
8.2.6 – Selecionar a pasta desejada + Enter 
 
8.2.7 – Selecionar o Arquivo desejado 
 
8.2.8 – Preparar o dispositivo externo para receber os dados 
 
8.2.9 – Output Start (F6) 
 
8.2.10 – Esperar a transferência e finalizar a operação 
 
8.2.11 – Repetir o procedimento para o back up de todos os dados desejados, a 
saber, que ao fazer o back up dos programas de usinagem os mesmos podem ser 
efetuados de uma única vez, ou seja, não é necessário selecionar os arquivos e 
mandá-los separadamente basta selecionar a pasta e enviar. 
 
 
 Ex. – Selecionar LOCAL + Enter. 
 
 - Selecionar a Pasta Standard 
 
 - Preparar o dispositivo externo para receber dado 
 
 - Output Start (F6) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 68
8.3 – Entrada de Dados 
 
 
 
8.3.1– Executar procedimento para habilitar PASSWORD 
 
8.3.2– Menu Select 
 
8.3.3– Services (F5) 
 
8.3.4 – Selecionar User + Enter 
 
8.3.5 – Selecionar Diretórios para a Transferêcia , a saber : 
 
 LOCAL = Pasta com os programas de Usinagem 
 
 LOCAL/GEOMETRI = Pasta com os arquivos dos dados do usuário 
 
 START UP/DATA = Pasta com os arquivos de Dados de Máquina 
 
 
 
 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 69
8.3.6 – Input Start (F6) 
 
8.3.7 – Com odispositivo externo já configurado, selecionar o arquivo e enviá-lo 
via PCIN. Esperar o término da transferência e finalizar a operação. 
 
 
 
Obs. Todos os arquivos são alocados/gravados diretamente no HD da MMC, 
portanto para serem carregados para as Memórias SRam (OnLine), os 
procedimentos de carregamento de dados descritos anteriormente devem ser 
executados. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 70
9 - Service do PLC 
 
 
 
 
9.1 – Menu Select 
 
9.2 – Diagnose (F6) 
 
9.3 – PLC Service (F6) 
 
9.4 - PLC Status (F1) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 71
 
 
 
 
- Input (entrada ) – F1 
- Output (saída ) – F2 
- Flag (memória) – F3 
- Data Block (bloco de dados) – F4 
- Data Block Extensive (bloco de dados extensivo) – F5 
- Counters (contadores) – F6 
- Timers (temporizadores) – F7 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 72
 
 
 
 
KP – Palavra Binária 
 
KH – Número Hexadecimal 
 
KF – Número Decimal 
 
KT – Constante de Tempo 
 
KC – Constante de Contador 
 
Obs. Para forçar uma saída ou memória, basta digitar 1 para ativa-la ou 0 para 
desativa-la de acordo com o tipo da base numérica desejada. 
 
 
 
 
 
 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 73
10 – Substituição de Bateria 
 
 
 
 
 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 74
 
 
11 – Dados de Máquina 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 75
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 76
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 77
Anotações: 
 
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PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 78
Anotações: 
 
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PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 79
Anotações: 
 
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PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 80
Anotações: 
 
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PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 81
Anotações: 
 
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PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 82
Anotações: 
 
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PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 83
Anotações: 
 
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PTC – Programa de Transferência de Conhecimento 
Manutenção CNC 840 C 84
Anotações: 
 
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