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AULA 01 – APRESENTAÇÃO DA DISCIPLINA – Apresentação do Plano da disciplina – Nome e código CNC (Comando Numérico Computadorizado) e CIM (Computer Integrated Manufacturing, ou seja, Manufatura Integrada por Computador). CNCG4 – Objetivos Elaborar programas manuais para produção de peças em máquinas CNC; Definir parâmetros geométricos e tecnológicos para geração de programas automáticos CNC; Conhecer os processos e sistemas integrados de manufatura por computador. – Conteúdo programático Introdução ao comando numérico; Processos de usinagem com máquinas CNC; Sistemas de coordenadas; Estrutura e características da programação; Linguagem de programação; Parâmetros tecnológicos de usinagem; Características das fresadoras e dos centros de usinagem CNC; Programação e simulação gráfica em três eixos; Introdução ao CAM; Sistema do aplicativo de CAM: instalação, características e operação; Aplicações gráficas; Introdução aos Sistemas Flexíveis de manufatura; Partes e Componentes de um Sistema Flexível de Manufatura; Programação de Sistema Flexível; Operação de Sistema Flexível de Manufatura; Acessórios especiais para máquinas ferramentas; Dimensionamento de um Sistema Flexível de Manufatura (Produção); Manutenção. – Referências bibliográficas Básicas: SILVA, Sidnei Domingues da. Cnc - programação de comandos numéricos computadorizados – torneamento. 3 ed. São Paulo: Ed. Érica, 2002. TRAUBOMATIC. Comando numérico computadorizado – técnica operacional – curso básico. v.1. São Paulo: Ed. E.P.U., 1984. TRAUBOMATIC. Comando numérico computadorizado – técnica operacional – torneamento: programação e operação. v.2. São Paulo: Ed. E.P.U., 1985. TRAUBOMATIC. Comando numérico computadorizado – técnica operacional – fresamento. v.3. São Paulo: Ed. E.P.U., 1991. Complementares: SCHEER, A W; CIM – Evoluindo para Fábrica do Futuro, Editora Qualitymark, 1993. PROENÇA, ADRIANO; NOGUEIRA, ANDRÉA TEIXEIRA CHAGAS; Manufatura Integrada por Computador. Editora Campus, 1995. – Critérios de avaliação – Das avaliações Assumem valores de 0 a 10; Incremento de 0,5; 5 questões objetivas; 5 questões discursivas; Podem conter cálculos, fórmulas, circuitos, diagramas, desenhos, definições; Interpretação é parte da prova; – Dos trabalhos Assumem valores de 0 a 10; Incremento de 0,5; Podem ser realizados em formato acadêmico, projeto profissional e relatórios de atividade prática; Podem ser individuais ou coletivos; – Média final A Média final M é calculada a partir da seguinte fórmula: ܯ = 2 × ଵܲ + ଵܶ + 2 × ଶܲ + ଶܶ6 Onde, P1 = Nota da prova do 1º Bimestre P2 = Nota da prova do 2º Bimestre T1 = Nota de trabalhos do 1º Bimestre T2 = Nota de trabalhos do 2º Bimestre As notas dos trabalhos são calculadas a partir da seguinte fórmula: ܶ = ܣଵ + ܣଶ + ⋯+ ܣ ݊ Onde A1, A2, ..., An são as notas de cada atividade aceita como trabalho; E n é o número de atividades propostas como trabalho. Se, ܯ ≥ 6 Então, o estudante está aprovado na disciplina. Senão, o estudante terá direito à recuperação final. – Da frequência do estudante O estudante que terminar o semestre com frequência global (levando-se em conta todas as disciplinas) às aulas, inferior a 75% estará automaticamente reprovado. – Das provas substitutivas Devem ser solicitadas em até 72 horas a partir do horário em que a prova normal foi aplicada; Sua solicitação deve ser devidamente justificada e comprovada; A prova substitutiva terá questões diferentes da prova normal. – Das recuperações Haverá em duas modalidades: paralela e contínua; A recuperação paralela ocorrerá em horário diferente do horário normal das aulas, preferencialmente nos horários de atendimento do professor e/ou aos sábados (a critério do professor); A recuperação contínua ocorrerá durante as aulas da disciplina; Podem iniciar a qualquer momento de acordo com a necessidade; Podem ser aplicadas em forma de provas, listas de exercícios ou trabalhos; Podem acrescentar pontos a uma nota anterior ou substituí-la; – Introdução ao Comando Numérico – Apresentação de vídeo didático Fiesp/Sesi/Senai – Telecurso 2000 – Curso de Automação – Teleaula 16: Máquinas CNC 15 min 39 seg – Histórico das máquinas CNC O comando numérico computadorizado (CNC) é uma técnica que permite a operação automática de uma máquina ou de um processo por meio de uma série de instruções codificadas que contêm números, letras e outros símbolos. Esta nova tecnologia foi originalmente desenvolvida para controle automático de máquinas- ferramentas, mas sua aplicação tem sido estendida para uma grande variedade de máquinas e processos. Uma das maiores contribuições desta nova tecnologia é representada pela facilidade com que se modifica a forma como as máquinas são automatizadas. As máquinas CNC podem ser facilmente adaptadas a diferentes situações de produção. Em combinação com a aplicação da tecnologia de computadores, o CNC abre as portas para a manufatura assistida por computador (CAM). Antes dos anos 50, existiam dois tipos diferentes de métodos de produção usados na industria da manufatura. a. Para pequenos e médios volumes de produção, o método se caracterizava por operações manuais, baixa velocidade de produção e grande diversidade de partes ou produtos. b. Para grandes volumes de produção, o método se caracterizava por operação automática, e era usado em máquinas-ferramenta especialmente projetadas para fazer tipos simples de peças com qualidade consistente, em grandes quantidades e em altas velocidades de produção. Por exemplo: uma máquina automática para fazer parafusos dificilmente poderia ser ajustada para fazer outros tipos de peças. Além disso, a produção requeria um investimento considerável em máquinas-ferramenta, fixações e equipamentos auxiliares. Portanto seu uso se justificava somente quando a quantidade de partes a serem fabricadas era suficientemente grande para compensar o investimento e havia uma previsão de demanda em longo prazo. A partir da segunda guerra mundial, as mudanças de demanda, o desenvolvimento tecnológico e a concorrência internacional conduziram à produção de novos produtos em ritmo mais acelerado. Um produto não podia sobreviver durante um longo período sem melhoramentos na qualidade, nas suas propriedades e na sua eficiência; em outras palavras, sem mudanças no projeto. Na maioria dos casos, o antigo processo de produção automatizada, que somente aceitava pequenas mudanças no projeto, tornou-se inviável. As máquinas automáticas, controladas por cames e limitadores mecânicos de difíceis ajustes, precisavam de um novo tipo de sistema de controle, baseado em novo princípio, de fácil adaptação às variações no projeto das peças e às exigências de produção. Além das considerações anteriores, o fato que realmente impulsionou o desenvolvimento deste novo sistema de controle foi a necessidade que teve a Força Aérea dos Estados Unidos de projetar uma nova aeronave. Um problema crítico na manufatura deste veículo era a exigência de se obter um perfil muito preciso da peça usinada. Esta exigência excedia a capacidade das fresadoras convencionais. Alguns anos antes, durante a segunda Guerra Mundial, a corporação Parsons utilizava uma mesa de coordenadas para mover a mesa de uma fresadora nas direções longitudinal e transversal, simultaneamente (o que atualmente se conhece como interpolação em dois eixos), com o auxílio de dois operadores. Baseado nessa experiência, John Parsons propôs a geração dos dados de posicionamento tridimensional da ferramenta a partir do perfil da peça, e estes dados seriam usados para controlar os movimentos da máquina-ferramenta. Para projetar esse novo sistema de controle da máquina, Parsons subcontratou o laboratório de Servomecanismos do MIT (MassachusettsInstitute of Technology). A primeira fresadora com três eixos de movimentos simultâneos, controlados por um novo tipo de sistema de controle, foi construída pelo MIT em 1952. Fora reformada (retrofitting) uma fresadora vertical Cincinnati Hydrotel para receber a unidade de controle, que usava válvulas de vácuo e era muito volumosa; como sistema de armazenamento do programa de usinagem, utilizava uma fita perfurada. Este programa consistia numa sequência de instruções de máquina, elaborado em código numérico. Por este motivo, foi chamada de máquina de controle numérico “CN”. Esta máquina demonstrou que as peças podiam ser feitas numa velocidade maior, com uma precisão e repetibilidade no posicionamento de 3 a 5 vezes maior que a obtida em máquinas convencionais. Deixaram de ser necessários o uso de gabaritos e as trocas de elementos da máquina para usinar peças diferentes. Bastava alterar as instruções no programa e perfurar uma nova fita. Tomando como base essa experiência, a Força Aérea dos Estados Unidos fez um contrato para a construção de 100 fresadoras CN com diversas empresas. O objetivo era reduzir o risco de adquirir um sistema deficiente. Entre 1958 e 1960, foram construídos diferentes tipos de sistemas de controle por quatro diferentes empresas (Bendix, GE, General Dynamics, EMI). Os comandos construídos eram do tipo digital e mostravam eficiência. Essa estratégia resultou num diversidade de projetos de controles. Além da Força Aérea, diversas companhias do ramo aeronáutico adotaram máquinas com esses novos comandos, fato que originou um problema na intercambialidade de programas, porque não existia uma padronização de linguagem e cada fabricante adotava a sua. Esse problema permanece até hoje, embora em menor grau, devido à normalização (EIA – Eletronic Industries Association/ISO – International Standard Organization). Essas máquinas eram completamente novas para o usuário e requeriam tratamento totalmente diferente do realizado pelo profissional em máquinas convencionais. O pessoal técnico das empresas usuárias destas novas máquinas não havia ainda se conscientizado da nova realidade. Como resultado, muitas máquinas foram danificadas por programação e operação erradas. Eram frequentes as falhas no CN porque o projeto do sistema eletrônico não era tão confiável como é atualmente. Em vista desses problemas, muitos usuários de máquinas CN deixaram de utilizá-las. Foi necessário um esforço muito grande no tocante à capacitação do trabalhador e à melhoria do produto para convencer os usuários da importância de continuar usando a nova tecnologia. – Evolução das máquinas CNC Desde o aparecimento das primeiras máquinas-ferramenta de controle numérico CN, a tarefa de treinamento foi originalmente empreendida por instituições com capacidade para dispor de um laboratório com essas máquinas-ferramenta. A ausência deste recurso restringia a habilidade do estudante para entender as funções e operações envolvidas. Ocorre que o equipamento CN e o material para usinagem e manutenção têm custo elevado e, mesmo que a instalação estivesse disponível, o uso das máquinas era bastante restrito devido a problemas de quebra de ferramentas e de danos nos componentes mecânicos surgidos nos treinamentos. Como resultado, ficava difícil adquirir experiência de trabalho no laboratório. Para tentar minimizar esses problemas, surgiu a ideia da simulação do processo de usinagem como alternativa efetiva. Os primeiros simuladores desenvolvidos foram simuladores mecânicos. Umstattd, em 1970, desenvolveu um simulador para furadeira que consistia num dispositivo operado eletromecanicamente. Por sua vez, Rummel, em 1972, desenvolveu um simulador, modificando uma furadeira cuja mesa de posicionamento com dois eixos de movimento era operada manualmente. Ambos os pesquisadores da Universidade do Texas A&M comprovaram que não havia diferença significativa entre o uso da máquina CN e o simulador. Ambos foram igualmente eficientes no ensino da técnica e de programação. Nos dois casos, os simuladores consistiram em máquinas convencionais, modificadas para servirem como simuladores. Um simulador semelhante ao que conhecemos atualmente como plotter, no qual uma caneta substituía a ferramenta de corte, foi desenvolvido pela Pratt & Whitney Aircraft Co. A desvantagem do uso dos simuladores mecânicos era a de serem tão caros quanto às próprias máquinas CN. A evolução da microeletrônica levou ao aparecimento do comando numérico computadorizado (CNC). Não era mais necessária a leitora de fitas perfuradas e os programas podiam ser armazenados na memória do CNC. Esta nova tecnologia possibilitou a implementação de “simuladores gráficos” no próprio comando. Era possível, agora, simular o processo de usinagem mediante a geração do caminho da ferramenta na própria máquina, antes do processo de usinagem. Isto era de grande ajuda no processo produtivo, mas, para a função de treinamento, era necessário dispor da máquina, o que nos leva novamente ao ponto de partida. Mesmo dispondo dela, ocorriam horas de máquina parada. Surgiram, então, como alternativas para treinamento, os simuladores gráficos baseados em microcomputadores. Dessa maneira, já não seria mais necessária a disponibilidade de uma máquina CNC para treinamento. Uma segunda vantagem do uso de computadores para a geração da simulação gráfica em relação ao comando numérico é que os recursos de memória, velocidade de processamento e geração de gráficos dos PCs (Personal Computers – Computadores pessoais) são superiores aos disponíveis no comando numérico. – Características das máquinas CNC Flexibilidade Esta é a maior vantagem das máquinas CNC em relação às máquinas automáticas controladas por cames e dispositivos mecânicos. As máquinas CNC podem ser rapidamente reprogramadas para realizar outro tipo de operação. Nas máquinas automáticas, a reprogramação é muito mais demorada e muito limitada devido à necessidade de se mudarem os elementos mecânicos. Usinagem de perfis complexos As máquinas CNC realizam operações tridimensionais (3D) de usinagem, que antes eram impossíveis de se obter; Precisão e repetibilidade Devido à elevada repetibilidade das máquinas, é possível usinar muitas peças com as mesmas características dimensionais, sem desvios. Os componentes mecânicos (fusos de esferas recirculantes, guias lineares, rolamentos pré-carregados, etc.) e o sistema de controle da máquina CNC possibilitam atingir precisão na faixa de milésimos de milímetro; Menor necessidade de controle de qualidade Os custos com inspeção de peças são menores, devido à precisão e repetibilidade. É importante que a primeira peça produzida seja verificada cuidadosamente. Durante o processo, é necessário somente verificar o desgaste das ferramentas, que pode ocasionar desvios nas medidas desejadas; Melhoria da qualidade da usinagem Estas máquinas possibilitam o controle da rotação e da velocidade de avanço via programa, o que permite se obterem melhores acabamentos superficiais, especialmente no torneamento, em que o uso da velocidade de corte constante é possível; Velocidade de produção elevada Devido à possibilidade de utilizar velocidades de posicionamento em vazio muito elevadas (acima de 10 m/min) e de fazer trocas automáticas de ferramentas, os tempos mortos são minimizados e o tempo de usinagem é mais curto; Custos reduzidos de armazenamento No passado, a economia de produção em massa requeria peças adicionais a serem produzidas e armazenadas como excedentes no armazém, para garantir peças de reposição. Isto porque era difícil reprogramar a produção de um tipo de peça quando o desenho era modificado. O armazenamento de material representa capital parado. As máquinas CNC são muito flexíveis, tornando fácil e rápido reprogramar novo lote de produto, dispensando o armazenamentode grande quantidade de peças de reposição; Custos reduzidos de ferramental As máquinas convencionais requerem gabaritos e fixações especiais que são caros, levam muito tempo para serem fabricadas e são difíceis de modificar. As máquinas CNC não precisam de gabaritos: o comando controla o percurso da ferramenta. As fixações necessárias e as ferramentas de corte são simples. Modificações no desenho da peça não implicam modificações construtivas no ferramental, somente requerem alterações no programa CNC. Elevado investimento inicial A fabricação com máquinas CNC requer investimentos consideráveis de capital; Elevados custos de manutenção Para garantir a precisão da usinagem, os elementos mecânicos dever ser mantidos em boas condições. O custo da manutenção mecânica preventiva dessas máquinas é maior do que os das máquinas convencionais, por envolver elementos pneumáticos e hidráulicos nos sistemas de troca de ferramentas e pallets, e os sistemas de lubrificação são especiais. Da mesma forma, o custo de manutenção dos componentes eletroeletrônicos é também maior do que os das máquinas convencionais. Elevados custos de treinamento e salários Devido às características das máquinas CNC, os custos de treinamento com programadores / operadores dessas máquinas bem como seus salários são superiores aos custos envolvidos para máquinas convencionais. Aspectos construtivos A incorporação de um computador máquina, criou um novo horizonte para a usinagem. Para acompanhar esse avanço, vários elementos das máquinas foram modificados para garantir as peças o padrão pretendido na usinagem. Para atender essa necessidade foi preciso melhorar a rigidez, diminuir a inércia e o desgaste, como também melhorar a precisão. Estrutura das máquinas As altas velocidades de corte e forças de usinagem exigem uma estrutura da máquina muito mais estável e sem vibrações. Este fator foi melhorado com bases mais nervuradas, enchimento com areia nos espaços vazios e atualmente há fabricantes utilizando uma mistura de granito granulado com resina epóxi para confecção de pequenas bases. Fusos de esferas recirculantes Nas máquinas CNC há necessidade de se acelerar e desacelera com rapidez e obter paradas precisas. A resposta rápida e imediata a um comando conseguiu-se com a aplicação dos fusos de esferas recirculantes que trabalham com pequena folga e baixo atrito. Barramentos Barramento convencional é o barramento deslizante no qual o aço desliza sobre o ferro fundido. A lubrificação é crítica e por isso o atrito e o desgaste são muito elevados. No Barramento hidrostático o óleo é injetado sobre pressão entre o barramento e as guias, fazendo com que o carro deslize sobre um colchão de óleo. No Barramento roletado o carro desliza sobre roletes. Isto gera um problema construtivo do barramento e das guias que devem ter uma dureza elevada pois a carga que antes era distribuída em uma superfície é agora localizada sobre as linhas de contato dos roletes e as guias. Barramento com revestimento anti-fricção – o barramento é retificado e as guias são preparadas para receber a resina (epóxi) que é aplicada em estado pastoso, ficando sólida após 24 horas e apresentado dureza elevada. A principal característica do produto é que o atrito estático é menor que o dinâmico. Tipos de acionamento O acionamento do eixo árvore pode ser feito através de um motor de corrente alternada ou corrente contínua. Utilizando-se um motor de corrente alternada a seleção de rotações é feita por uma caixa de engrenagens. Há a disposição um certo número de rotações. No caso de um motor de corrente contínua as rotações podem ser realizadas sem escalonamentos e controladas através de um tacômetro. O programador pode, nesse caso, dentro do campo de rotações da máquina utilizar qualquer rotação desejada. Neste caso pode também ser usada velocidade de corte constante. Sistemas de medição Um sistema de medição envia ao comando, a posição real do carro a cada instante. Quando for atingida a posição memorizada no processador, o computador envia um sinal ao motor que para imediatamente. O dispositivo de medição pode ter dois tipos diferentes de escalas para o envio de informações: um sistema absoluto e um incremental. O sistema absoluto de medição utiliza uma escala em forma binária, que a cada momento mostra a posição exata do carro em relação ao ponto zero-peça. O sistema incremental de medição utiliza uma régua graduada onde o sistema de medição efetua a contagem do número de campos que passam pelo sensor durante o deslocamento do carro. Nesse sistema, cada vez que se liga a máquina é necessário conduzir o carro para uma posição conhecida do comando chamado de “ponto de referência”, a partir deste ponto, o comando tem meios de localizar o carro corretamente. Em qualquer um dos sistemas descritos, a medição pode ser feita de forma direta ou indireta. A medição direta utiliza uma escala de medição montada no carro ou na mesa da máquina. Imprecisão dos eixos e dos acionamentos não tem efeito nos resultados da medição, pois o sistema mostra a posição real do carro ou mesa. Na medição indireta é utilizado um disco acoplado ao eixo da máquina. Conforme o eixo gira, o sistema efetua a contagem dos campos gravados no disco. Neste sistema as folgas interferem na medição. Sistemas de fixação Quanto à fixação das peças, nos tornos é possível programar: Movimentos de abertura e fechamento das castanhas, assim como diferentes pressões de fixação. Pode-se comandar a contra-ponta, com avanço e retrocesso do mangote. Aproximar, retroceder e abrir a luneta, etc. Nas fresadoras, a fixação se dá diretamente sobre a mesa de trabalho ou por meio de dispositivos para localização rápida e precisa da peça a ser usinada. Nos casos de se necessitar uma produção acelerada pode-se utilizar fresadoras equipadas com duas mesas de trabalho. Quanto à fixação das ferramentas a troca pode ser realizada manualmente pelo operador da máquina, ou pode existir um sistema de troca automática (ATC – Automatic Tool Changing) Revolver ferramenta – A troca é comandada pelo programa. O revolver gira até colocar a ferramenta desejada em posição de trabalho. Magazine de ferramentas – A troca é realizada com o auxílio de um sistema de garras, que tira a nova ferramenta do magazine, trocando-a pela ferramenta que estava no eixo de trabalho. Esta por sua vez é colocada de volta no magazine de ferramentas. Estas trocas automáticas são feitas em poucos segundos. Sistema de eixos Nos tornos os dois eixos de avanço X e Z compões os movimentos dos carros no qual está montado o suporte de ferramentas. Através deles é obtido cada contorno desejado na peça. Nas fresadoras existem três eixos de avanço, X, Y e Z, correspondendo em geral a dois eixos que compõe o plano de trabalho, e um eixo que compõe a árvore principal (eixo da ferramenta). O eixo de coordenadas Z coincide em máquinas-ferramenta (conf. DIN 66217) com o eixo da árvore principal. Máquinas empregadas na usinagem de peças de forma muito complexas necessitam de mais eixos definidos: Eixos de avanço: U, V e W Eixos rotativos: A, B e C Interface No mundo da informática, o termo interface significa qualquer meio ou equipamento pelo qual duas partes se comunicam. Ex: monitores, disquetes, teclados, circuitos elétricos e eletrônicos, D.N.C., fitas perfuradas, etc. Vídeo Consiste em um meio (interface), através do qual o comando de uma máquina operatriz de usinagem consegue transmitir ao usuário desta, os diversos dados sobre o programa em execução, os programas armazenados, diagnósticos de defeitos mecânicos, elétricos e eletrônicos, indicação para localização do erro ou defeito, etc. Além de todas as mensagems de diagnósticos para falhas ou variáveis do programa edados de desempenho da máquina, os visores do CNC através dos recursos gráficos, podem mostrar na sua tela a imagem do percurso das ferramentas, com simulação animada e a cores, caso o vídeo seja próprio, o que facilita em muito o teste de um programa. Quanto mais evoluído for o comando, maiores serão as possibilidades de saída e melhores e mais claras serão as respostas emitidas pelo sistema. Teclado O teclado do painel eletrônico da própria máquina, é outro meio pelo qual o programador ou operador consegue transmitir à mesma, o que se deseja que ela execute, é a interface que torna possível a comunicação entre a máquina e o homem, em outras palavras, o teclado deve ser entendido como uma porta de entrada de dados, tendo por “trás” um esquema eletrônico complexo, que transforma nossa linguagem em linguagem de máquina. O teclado possui teclas alfanuméricas: letras, números e caracteres especiais como vírgula, ponto, barra, etc., e algumas teclas especiais: enter, shift, Del, insert, etc. D.N.C. (Comando numérico distribuído, ou Dynamic numeric control) O D.N.C. , já bastante empregado nas indústrias, consiste basicamente em um conjunto de máquinas equipadas com CN ou CNC, controladas ou conectadas por uma unidade central de computador. A aplicação mais simples hoje do D.N.C., consiste na utilização de um microcomputador cuja principal finalidade é ser o meio de edição dos programas bem como o meio de armazenamento desses programas tanto em discos tipo rígido (HD), como em discos flexíveis. Esse micro é conectado às diversas máquinas com um sistema de comunicação, desenvolvido principalmente para atuar em área industrial, possuindo portanto imunidade aos “ruídos” nessa transmissão. Além disso, tem uma capacidade de transmitir até uma certa distância que varia dependendo do tipo de equipamento, bem como o número de máquinas que podem estar ligadas à essa rede. Este é, portanto o modelo de D.N.C. com as mais simples configurações, tanto de equipamento como nível de controle. O D.N.C., neste caso, é o elemento de entrada e saída de dados, tanto das máquinas CNC integradas à rede como dos computadores na sala de programação. Fita perfurada O sistema de entrada de dados através de fita perfurada foi, por volta de 1970, o principal e mais usado meio de comunicação (interface), entre a máquina e o homem. Este sistema foi regulamentado em 1961, pela Eletronic Industries Association – EIA, através da instrução RS-244, e mais tarde em 1967 modificada pela RS-244A (DIN 66016). A instrução EIA RS-358 regulamenta a codificação adotada pela norma ISO. Esta interface hoje em dia se encontra obsoleta, devido ao avanço rápido da informática que proporcionou mais rapidez e redução do custo de operação. Programação A norma ISO 6983 descreve o formato das instruções do programa para máquinas de CNC. Trata-se de um formato geral de programação e não um formato para um tipo de máquina específica. A flexibilidade desta norma não garante intercambiabilidade de programas entre máquinas. Os objetivos desta norma são: unificar os formatos-padrões anteriores num norma internacional para sistemas de controle de posicionamento, movimento linear e contorneamento; introduzir um formato-padrão para novas funções, não descritas nas normas anteriores; reduzir a diferença de programação entre diferentes máquinas ou unidades de controle, uniformizando técnicas de programação; desenvolver uma linha de ação que facilite a intercambiabilidade de programas entre máquinas de controle numérico de mesma classificação, por tipo, processo, função, tamanho e precisão; incluir os códigos das funções preparatórias e miscelâneas. Nota: Esta norma dá suficiente liberdade ao fabricante da máquina CNC para adequar a estrutura dos programas às diversas aplicações na máquina, portanto, é preciso observar cuidadosamente o manual de programação. Exercícios propostos Exercícios complementares AULA 02 – CONCEITOS BÁSICOS - Sistema de coordenadas DIN 66217 Este sistema garante que a ferramenta pode ser comandada exatamente através dos percursos que realize porque os pontos na área de trabalho da máquina estão definidos. Este sistema no qual os eixos formam entre si um ângulo de 90° é chamado de Ortogonal ou Cartesiano. Neste sistema temos duas cotas definindo cada ponto. As cotas são chamadas de coordenadas, e são divididas entre abscissas (paralelas ao eixo X) e ordenadas (paralelas ao eixo Y). - Coordenadas absolutas Em um sistema de coordenadas com 2 eixos, um ponto qualquer estará sempre corretamente definido, através de um par de coordenadas. - Coordenadas incrementais (relativas) No sistema incremental, a localização de um ponto qualquer não é definida tomando-se à distância em relação à origem, mas sim, verificando-se o deslocamento efetuado desde o ponto anterior até o ponto atual. - Coordenadas cartesianas nos tornos e centros de usinagem Para um sistema tridimensional, são utilizados três eixos perpendiculares (90°) entre si. Nas máquinas ferramenta, o sistema de coordenadas pode variar de posição em função do tipo de máquina, e o eixo “Z” será coincidente ou paralelo ao eixo árvore principal. As figuras seguintes mostram a posição destes eixos em uma fresadora vertical e uma fresadora horizontal. Para o comando de avanço e penetração dos tornos, bastam apenas dois eixos imaginários. Estes são designados pelas letras X e Z, onde o eixo X relaciona-se com o diâmetro da peça e o eixo Z coincidente com o eixo árvore, relaciona-se com as dimensões longitudinais da peça. Além destes eixos, existem ainda os eixos auxiliares de programação, usados para localizar o centro dos raios de curvatura quando se usinam segmentos de arco. Estes eixos são designados pelas letras I, J e K, sendo paralelos aos eixos X, Y e Z respectivamente. - Fresamento de 5 eixos Cada um dos três eixos principais, pode ter um movimento rotativo em torno de si mesmo. A estes eixos atribuímos letras que os identificam ao comando: eixo A – rotação em torno do eixo X eixo B – rotação em torno do eixo Y eixo C – rotação em torno do eixo Z - Máquinas com acionamento duplo É necessário diferenciar para o comando, qual o revólver-ferramenta que será movimentado. Para este fim, usa-se um sistema de eixos, igual ao sistema principal, mas que recebe outras letras para a designação dos seus eixos, que são U, V e W, sendo paralelos aos eixos X, Y e Z respectivamente. Verificar na figura seguinte a diferença entre as orientações dos eixos em tornos com torre dianteira e torre traseira: - Pontos de referência - Ponto Zero da Máquina: M O ponto zero da máquina é definido pelo fabricante da mesma. Ele é o ponto zero para o sistema de coordenadas da máquina e o ponto inicial para todos os demais sistemas de coordenadas e pontos de referência. - Ponto de Referência: R Serve para aferição e controle do sistema de medição dos movimentos da máquina. Ao ligar a máquina, sempre se deve deslocar o carro até esse local, antes de iniciar a usinagem. Este procedimento define ao comando a posição do carro em relação ao zero máquina. - Ponto Zero da Peça: W Este ponto é definido pelo programador e usado por ele para definir as coordenadas durante a elaboração do programa. Recomenda-se colocar o ponto zero da peça de tal forma que se possam transformar facilmente as medidas do desenho da peça em valores de coordenadas. - Definição de ponto zero da peça a. No encosto das castanhas: b. Na face da peça: - Exercícios resolvidos (coordenadas absolutas e incrementais) 1. Preencha a tabela abaixo com as coordenadas absolutas dos pontos indicados no gráfico: PONTO ABSCISSA (X) ORDENADA (Y) A +40 +30 B -30 +20 C -20 -30 D +40 -20 2.Preencha a tabela abaixo com as coordenadas absolutas dos pontos indicados no gráfico: PONTOS X Y P1 0 0 P2 20 0 P3 40 20 P4 40 40 P5 20 40 P6 0 20 3. Preencha a tabela abaixo com as coordenadas incrementais dos pontos indicados no gráfico: PONTOS X Y P1 0 0 P2 20 0 P3 20 20 P4 0 20 P5 -20 0 P6 -20 -20 4. Preencha a tabela abaixo com as coordenadas absolutas dos pontos indicados no gráfico. Considerar o ponto zero no encosto das castanhas e torre traseira: COORDENADAS ABSOLUTAS PONTOS X Y P1 0 60 P2 20 60 P3 20 40 P4 40 40 P5 40 20 P6 60 20 P7 60 0 5. Preencha a tabela abaixo com as coordenadas absolutas dos pontos indicados no gráfico. Considerar o ponto zero na face da peça e torre traseira: COORDENADAS ABSOLUTAS PONTOS Y X P1 0 0 P2 20 0 P3 20 -20 P4 40 -20 P5 40 -40 P6 60 -40 P7 60 -60 6. Preencha a tabela abaixo com as coordenadas incrementais dos pontos indicados no gráfico. Considerar o ponto zero no encosto das castanhas e torre traseira: COORDENADAS INCREMENTAIS PONTOS Y X P1 0 60 P2 20 0 P3 0 -20 P4 20 0 P5 0 -20 P6 20 0 P7 0 -20 - Exercícios propostos (coordenadas absolutas e incrementais) 1. Montar uma tabela e preencher com as coordenadas absolutas dos pontos indicados na figura a seguir: 2. Montar uma tabela e preencher com as coordenadas incrementais dos pontos indicados na figura a seguir: - Parâmetros de usinagem -Orientação para velocidade de corte para torno Ferramentas de aço-carbono MATERIAL A SER USINADO FERRAMENTAS DE AÇO CARBONO AÇOS RESISTÊNCIA À TRAÇÃO KG/MM2 DESBASTAR ACABAR ALARGAR FILETEAR AVANÇO MM/RPM -Aço macio -Aço média dureza -Aço duro -Aço extra duro -Aço fundido 30 a 40 50 a 70 80 a 90 140 a 180 30 a 50 12 10 8 - 10 20 15 12 - 2 9 a 11 8 a 10 7 - 7 7 a 10 6 a 8 5 - 5 0,1 a 0,3 0,1 a 0,3 0,1 a 0,2 - 0,8 a 1,5 Aços especiais Aço p/ ferramentas Aço inoxidável Aço-cromo Aço-cromo Aço-cromo vanádio Aço níquel cromo Aço níquel Aço molibdênio Aço manganês 12% 150 a 180 60 a70 70 a 85 85 a 100 100 80 a 95 - 140 a 160 - Ferro Fundido Ferro fundido maleável Ferro fundido 180 Brinell Ferro fundido dur. Média 180 a 250 Ferro fundido duro 250 a 400 Br. Ferro fundido extra duro 11 7 6 - 5 15 14 10 - 7 9 8 7 - 5 6 6 6 - 4 0,1 a 0,3 0,1 a 0,3 0,1 a 0,2 - 0,008 a 1,5 Cobre e ligas Cobre Cobre e mica (coletores) Cobre vermelho Latão macio Latão duro Bronze macio Bronze duro Bronze naval Bronze fosforoso 22 18 24 24 20 18 12 25 12 30 25 35 40 32 26 20 35 20 25 24 28 28 18 15 10 18 24 20 20 15 10 8 0,2 a 0,3 0,1 a 0,3 0,1 a 0,4 0,1 a 0,3 0,1 a 0,3 0,1 a 0,3 0,1 a 0,3 0,1 a 0,3 0,1 a 0,3 Ligas e metais leves Alumínio Duralumínio Alpaca Magnésio e ligas 80 70 35 90 100 90 40 100 90 70 60 50 0,1 a 1,0 0,1 a 1,0 0,1 a 1,0 0,1 a 1,0 Plásticos Ebonite (isolante elétrico) Baquelite (isolante elétrico) Celuloide Vidro plástico (‘’plexiglass’’) (acrílico) Fibra 8 25 25 35 12 35 35 40 Materiais diversos Vidro Porcelana Mármore Granito Materiais modernos Metal monel R Metal molel K (ind. Naval) Metal monel S Media 18 a 20 10 a 12 4 a 4,5 Metal monel KR Inconel ‘’ Hastelloy’’ AB e C Aço moldado nodular 300 a 320 B Ligas de magnésio (ind. Aeronáutica) Aço manganês (Baixo % C) ‘’ cold drawn’’ (Médio % C) baixo % Mn (alto % C) ‘’ hot – rolled’’ Titanio 13 11 a 16 5 a 10 30 a 60 130 18 a 20 17 a 18 12 a 13 Ferramentas de aço rápido MATERIAL A SER USINADO FERRAMENTAS DE AÇO CARBONO AÇOS RESISTÊNCIA À TRAÇÃO KG/MM2 DESBASTAR ACABAR ALARGAR FILETEAR AVANÇO MM/RPM -Aço macio -Aço média dureza -Aço duro -Aço extra duro -Aço fundido 30 a 40 50 a 70 80 a 90 140 a 180 30 a 50 26 20 11 8 14 30 24 14 10 16 20 18 12 8 9 16 12 8 6 0,8 a 5,0 0,8 a 5,0 0,5 a 5,0 0,5 a 4,0 0,8 a 6,0 Aços especiais Aço p/ ferramentas Aço inoxidável Aço-cromo Aço-cromo Aço-cromo vanádio Aço níquel cromo Aço níquel Aço molibdênio Aço manganês 12% 150 a 180 60 a70 70 a 85 85 a 100 100 80 a 95 - 140 a 160 - 10 15 8 6 Ferro Fundido Ferro fundido maleável Ferro fundido 180 Brinell Ferro fundido dur. Média 180 a 250 Ferro fundido duro 250 a 400 Br. Ferro fundido extra duro 14 a 18 18 16 12 8 12 a 25 20 18 15 15 10 a 15 10 9 8 10 8 a 12 8 7 6 6 0,8 a 5,0 0,8 a 5,0 0,5 a 5,0 0,5 a 4,0 0,5 a 1,5 Cobre e ligas Cobre Cobre e mica (coletores) Cobre vermelho 30 a 50 20 a 25 30 a 60 30 a 70 25 a 30 35 a 80 20 a 30 25 a 32 15 a 25 18 a 25 0,5 a 3,0 0,5 a 3,0 0,5 a 4,0 Latão macio Latão duro Bronze macio Bronze duro Bronze naval Bronze fosforoso 40 a 48 30 a 40 18 a 25 15 a20 40 15 a 20 50 a 65 40 a 50 30 a 35 18 a 25 50 20 a 28 30 a 35 18 a 30 15 a 20 12 a 16 15 a 25 12 a 22 9 a 12 7 a 10 0,2 a 3,0 0,2 a 2,0 0,2 a 3,0 0,2 a 3,0 Ligas e metais leves Alumínio Duralumínio Alpaca Magnésio e ligas 50 a 150 130 35 a 40 60 a 200 100 a 300 170 40 a 48 100 a 600 15 a 25 120 25 a 35 100 0,1 a 1,0 0,1 a 1,0 Metais especiais Metal monel (constr. Naval) Prata alemã ( metal branco) Níquel zinco 10 30 30 40 15 40 40 50 Plásticos Ebonite (isolante elétrico) Baquelite (isolante elétrico) Celuloide Vidro plástico (‘’plexiglass’’) (acrílico) Fibra 25 20 20 20 40 30 30 30 Materiais diversos Vidro Porcelana Mármore Granito Materiais modernos Metal monel R Metal molel K (ind. Naval) Metal monel S Metal monel KR Inconel ‘’ Hastelloy’’ AB e C Aço moldado nodular 300 a 320 B Ligas de magnésio (ind. Aeronáutica) Aço manganês (Baixo % C) ‘’ cold drawn’’ (Médio % C) baixo % Mn (alto % C) ‘’ hot – rolled’’ Titanio Média 35 a 40 19 a 21 8 a 9 27 22 a 32 10 a 20 60 a 120 270 38 a 40 34 a 38 22 a 25 Ferramentas de metal duro MATERIAL A SER USINADO FERRAMENTAS DE METAL DURO AÇOS RESISTÊNCIA À TRAÇÃO KG/MM2 DESBASTAR Acabar Avanço -Aço macio -Aço média dureza -Aço duro -Aço extra duro -Aço fundido 30 a 40 50 a 70 80 a 90 140 a 180 30 a 50 200 a 300 150 a 200 140 a 160 30 a 50 90 a 120 300 a 400 200 a 300 160 a 200 50 a 70 100 a 140 0,5 a 1,8 0,5 a 1,5 0,5 a 1,5 0,5 a 1,5 0,5 1,0 Aços especiais Aço p/ ferramentas Aço inoxidável 150 a 180 60 a70 70 a 85 30 a 50 70 a 90 100 a 140 50 a 65 90 a 120 140 a 160 0,1 a 1,2 Aço-cromo Aço-cromo Aço-cromo vanádio Aço níquel cromo Aço níquel Aço molibdênio Aço manganês 12% 85 a 100 100 80 a 95 - 140 a 160 - 80 a 100 50 a 70 70 a 9050 a 60 15 a 35 100 a 140 70 a 100 90 a 120 90 a 100 60 a 90 35 a 45 Ferro Fundido Ferro fundido maleável Ferro fundido 180 Brinell Ferro fundido dur. Média 180 a 250 Ferro fundido duro 250 a 400 Br. Ferro fundido extra duro 60 a 75 60 a 95 45 a 75 35 a 55 10 a 15 75 a 95 100 a 140 75 a 110 55 a 75 15 a 25 0,12 a 1,5 0,1 a 1,2 0,1 a 1,0 0,1 a 0,8 0,1 a 0,7 Cobre e ligas Cobre Cobre e mica (coletores) Cobre vermelho Latão macio Latão duro Bronze macio Bronze duro Bronze naval Bronze fosforoso 320 a 370 260 a 360 350 a 550 300 a 450 200 a 300 300 a 350 150 a 200 60 a 90 30 a 65 370 a 560 360 a 450 550 a 650 450 a 550 300 a 400 280 a 380 200 a 300 80 a 120 60 a 80 Até 1,5 ... 1,0 ... 1,0 ... 1,0 ... 1,0 ... 1,0 ... 1,0 ... 1,0 ... 1,0 Ligas e metais leves Alumínio Duralumínio Alpaca Magnésio e ligas 800 a 1300 200 a 300 100 a 180 100 a 300 1300 a 1800 300 a 400 180 a 240 300 a 1500 ... 2,0 ... 1,0 Metais especiais Metal monel (constr. Naval) Prata alemã ( metal branco) Níquel zinco 30 a 50 40 a 55 40 a 60 50 a 70 50 a 60 50 a 70 60 a 80 60 a 80 Plásticos Ebonite (isolante elétrico) Baquelite (isolante elétrico) Celuloide Vidro plástico (‘’plexiglass’’) (acrílico) Fibra 150 a 250 80 a 160 80 a 150 60 a 100 150 a 200 250 a 350 160 a 250 150 a 250 100 a 150 200 a 300 Materiais diversos Vidro Porcelana Mármore Granito 40 a 70 7 a 22 20 a 32 3 a 5 70 a 100 12 a 25 32 a 40 3 a 10 Materiais modernos Metal monel R Metal molel K (ind. Naval) Metal monel S Metal monel KR Inconel ‘’ Hastelloy’’ AB e C Aço moldado nodular 300 a 320 B Ligas de magnésio (ind. Aeronáutica) Aço manganês (Baixo % C) ‘’ cold drawn’’ (Médio % C) baixo % Mn (alto % C) ‘’ hot – rolled’’ Titanio Média 90 a 95 50 a 52 19 a 22 65 a 70 55 a 80 27 a 50 150 a 300 750 98 a 100 85 a 95 55 a 95 40 a 60 (K10) (K20) A= 0,1 - Conversão entre velocidade de corte e rotação do fuso ܴܲܯ = ܸ × 1000 ܦ × ߨ Onde: RPM: rotações por minuto (do fuso principal); Vc: velocidade de corte em m/min; e D: diâmetro da peça em mm. - Profundidade de corte Deve-se utilizar uma profundidade de corte de 3 a 6 vezes maior do que o avanço. OBS: Utilizando-se adequadamente o fluido de corte. - Tempo nas operações de torno e plaina ܶ = ܮ ܽ × ܴܲܯ Onde: L: comprimento a tornear; e a: avanço em mm/RPM - Avanço por dente da fresa ܽ ݊º ݀݁݊ݐ݁ݏ a: avanço em mm/RPM; e nº: número de dentes da fresa. -Orientação para velocidade de corte para fresadora Materias Ferramentas Aço Aço rápido Metal Duro desbastar alisar eixos desbastar acabar eixos desbastar alisar rasgos rasgos engrenagens engrenagens (Gurpo 1) Aço 40kg/mm² 18 30 12 35 50 18 170 230 Aço 60 Kg/mm² 15 22 10 25 35 16 130 180 Aço 80 Kg/mm² 10 15 8 18 25 8 80 120 Aço de ferramentas -- -- 5 15 20 10 35 55 Aço fundido 12 18 10 20 30 18 110 150 Ferro fundido 15 22 12 25 38 22 130 180 Ferro fundido duro -- -- 5 12 18 10 50 75 ferro fundido mole 12 18 12 18 28 22 75 120 (Grupo 2) Bronze mole 35 50 25 60 90 -- 300 400 Bronze duro 20 30 18 30 50 -- 150 200 - Exercícios resolvidos (parâmetros de usinagem) 1. Qual a velocidade de corte na operação de torneamento de uma peça de 128 mm de diâmetro a 100 RPM? ܴܲܯ = ܸ × 1000 ܦ × ߨ 100 = ܸ × 1000128 × ߨ ܸ = 100 × 128 × ߨ1000 ܸ = 40,192 R: A velocidade de corte é de aproximadamente 40 mm/min. 2. Qual a velocidade de corte na operação de torneamento de uma peça de 150 mm de diâmetro a 84 RPM? ܴܲܯ = ܸ × 1000 ܦ × ߨ 84 = ܸ × 1000150 × ߨ ܸ = 84 × 150 × ߨ1000 ܸ = 39,564 R: A velocidade de corte é de aproximadamente 40 mm/min. 3. Qual o tempo gasto para tornear um pedaço de uma peça de comprimento 200 mm, utilizando 100 RPM e um avanço de 0,5 mm/RPM? ܶ = ܮ ܽ × ܴܲܯ ܶ = 2000,5 × 100 ܶ = 4 R: O tempo gasto é de 4 min. 4. Qual o tempo gasto para tornear um pedaço de uma peça de comprimento 50 mm, utilizando 500 RPM e um avanço de 0,1 mm/RPM? ܶ = ܮ ܽ × ܴܲܯ ܶ = 500,1 × 500 ܶ = 1 R: O tempo gasto é de 1 min. Latão macio 30 40 30 60 90 -- 300 400 Latão duro 25 35 25 40 60 -- 200 300 (Grupo 3) Alumínio e 50 a 60 a até 100 a 150 a -- 250 a 300 a metais leves 120 120 120 300 500 1.200 2.000 Avanço (mm/min) (Grupo 1) 15 a 150 12 a 70 25 a 250 15 a 70 25 a 400 (Grupo 2) 20 a 200 20 a 100 30 a 300 -- 50 a 500 (Grupo 3) até 200 até 200 até 500 -- 2.000 - Exercícios propostos (parâmetros de usinagem) - Exercícios complementares (coordenadas absolutas e incrementais e parâmetros de usinagem) 1. Preencha a tabela com as coordenadas absolutas dos pontos indicados no desenho técnico a seguir: 2. Preencha a tabela com as coordenadas absolutas dos pontos indicados no desenho técnico a seguir: X Z A B C D X Z A B C D E F 3. Preencha a tabela com as coordenadas incrementais dos pontos indicados no desenho técnico a seguir: 4. Preencha a tabela com as coordenadas absolutas dos pontos indicados no desenho técnico a seguir: X Z X Z 5. Preencha a tabela abaixo com as coordenadas absolutas dos pontos indicados no gráfico: PONTO EIXO X EIXO Y P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 6. Preencha a tabela abaixo com as coordenadas absolutas dos pontos indicados no gráfico: PONTO EIXO X EIXO Y P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 7. Preencha a tabela abaixo com as coordenadas absolutas dos pontos indicados no gráfico: PONTO EIXO X EIXO Y P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 P11 P12 P13 P14 P15 P16 8. Preencha a tabela abaixo com as coordenadas incrementais dos pontos indicados no gráfico: PONTO EIXO X EIXO Y P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 9. Preencha a tabela abaixo com as coordenadas incrementais dos pontos indicados no gráfico: PONTO EIXO X EIXO Y P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 10. Preencha a tabela abaixo com as coordenadas incrementais dos pontos indicados no gráfico: PONTO EIXO X EIXO Y P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 P11 P12 P13 P14 P15 P16 11. Preencha a tabela abaixo com as coordenadas absolutas dos pontos indicados no gráfico: PONTO FUNÇÃO EIXO X EIXO Y RAIO P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 P11 12. Preencha a tabela abaixo com as coordenadas incrementais dos pontos indicados no gráfico: PONTO FUNÇÃO EIXO X EIXO Y RAIO P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7P8 P9 P10 P11 AULA 03 – FUNÇÕES DE PROGRAMAÇÃO - Lista das funções de programação - Funções preparatórias G Código "G" Descrição G00 Interpolação linear com avanço rápido G01 Interpolação linear com avanço programado G02 Interpolação circular sentido horário G03 Interpolação circular sentido anti-horário G04 Tempo de permanência com endereço F ou S G17 Definição de plano de trabalho - XY G18 Definição de plano de trabalho - XZ G19 Definição de plano de trabalho - YZ G33 Ciclo básico de roscamento G40 Desativa a compensação do raio de corte G42 Ativa a compensação do raio de corte à esquerda G42 Ativa a compensação do raio à direita G53 Coordenadas em relação ao ponto zero máquina G54 Ativa o primeiro deslocamento de ponto zero G55 Ativa o segundo deslocamento de ponto zero G56 Ativa o terceiro deslocamento de ponto zero G57 Ativa o quarto deslocamento de ponto zero G70 Dimensões em polegadas G71 Dimensões em milímetros G90 Coordenadas em valores absolutos G91 Coordenadas em valores incrementais G96 Define o valor do giro em velocidade de corte constate CHF= Execução de chanfro RND= Execução de raio CR= Execução de raio com as funções G02 ou/G03 TRANS Deslocamento de ponto zero peça programável ATRANS Deslocamento de ponto zero peça programável aditivo DIAM ON Dimensões programadas em diâmetro DIAM OF Dimensões programadas em raio LIMS= Limitação máxima de RPM no eixo árvore - Funções miscelâneas M Código "M" Descrição M00 Interrompe a execução do programa e desliga a placa M01 Parada opcional do programa M02 Fim de programa M03 Liga o eixo árvore no sentido horário M04 Liga o eixo árvore no sentido anti-horário M05 Desliga o eixo ávore M07 Liga o óleo refrigerante M09 Desliga o óleo refrigerante M10 Fechar placa M11 Abrir placa M17 Fim de sub-rotina ou sub-programa M28 Avançar mangote M29 Recuar mangote M30 Fim de programa M901 Ativar modo de tombar o revolver com as setas direcionais - Funções auxiliares Função N Define o número da sentença, do bloco ou da linha. Exemplo: N50 Identifica a sentença número 50. Função T É utilizada para selecionar as ferramentas no revólver ou magazine, informando à máquina o seu zeramento (PRE-SET), raio do inserto, sentido de corte e corretores. Exemplo: T01 Posiciona a ferramenta número 01 para trabalho. Função D Pode-se programar o código T acompanhado do código D junto com os dígitos do corretor de ajustes e correção do desgaste do inserto. Exemplo: T01 D01 Correção da medidas e do desgaste do inserto. Função F O código F foi originado da palavra feed, que significa o avanço da ferramenta. Exemplo: F0.2 Avanço de 0,2 mm/RPM Função S O código S foi originado da palavra speed, que em uma tradução literal significa velocidade. Nas máquinas CNC o seu significado depende de outras funções ativas no programa. Exemplo: S500 Se a função G97 estiver ativa significa a rotação do fuso principal em RPM. S500 Se a função G96 estiver ativa significa a velocidade de corte em m/min. Caracteres especiais O caractere “;” (ponto e vírgula) permite a inserção de comentários no programa após o mesmo. Exemplo: T03; Fresa de topo diâmetro 10mm. - Classificação das funções de programação - Quanto à execução (modais e não-modais) Funções modais - Quanto à efetividade (imediatas e posteriores) Funções não-modais - Estrutura de um programa CNC - Exemplos de sentenças, blocos e programas - Exercícios resolvidos (funções de programação) - Exercícios propostos (funções de programação) - Sistemas de interpolação lineares - Interpolação linear com avanço rápido Função G00. Esta função realiza movimentos nos eixos com maior velocidade de avanço disponível na máquina, devendo ser utilizada somente para posicionamento sem nenhum tipo de usinagem. - Interpolação linear com avanço de trabalho Função G01. Esta função realiza movimentos retilíneos com qualquer ângulo, calculado através de coordenadas de posicionamento descritas, utilizando-se de uma velocidade de avanço pré- determinada pelo programador (através da função F). - Exercícios resolvidos (sistemas de interpolação) 1. Elaborar um programa CNC para o torno realizar o acabamento da peça no desenho a seguir: EXEMPLO_01.MPF N05 G53 G0 X 240 Z 300 N10 G54 N15 T1; ACAB. EXT. N20 G96 S400 M4 N25 LIMS=5000 N30 G0 X0 Z3 M7 N35 G1 Z0 F0.3 N40 G1 X30 N45 G1 Z-30 N50 G1 X 50 Z-40 N55 G1 X 53 N60 G53 G0 X 240 Z300 M9 N65 M30 - Exercícios propostos (sistemas de interpolação) 1. Elaborar um programa CNC para o torno realizar o acabamento da peça no desenho a seguir: 2. Elaborar um programa CNC para o torno realizar o acabamento da peça no desenho a seguir: - Exercícios complementares (funções de programação e sistemas de interpolação) 1. Elaborar um programa CNC para o torno realizar o acabamento da peça no desenho a seguir: 2. Elaborar um programa CNC para o torno executar as operações de usinagem conforme desenho e detalhes a seguir: Pastilha: CNMG 12 04 08 Vc: 400 m/min Av: 0,25 mm/RPM Operaçoes: Facear, desbastar e acabar, com a mesma ferramenta. OBS: Para facear utilizar 1 mm por passe e no desbaste no máximo 4 mm por passe. AULA 04 – SIMULADOR DE MÁQUINAS CNC - Iniciando o Simulador Siemens Sinumerik 808D on PC Clicar no botão New; Selecionar a opção Create a new machine configuration from a template; Clicar no botão Next; Na caixa de opções Machine selection selecionar Milling machine para fresadora, Turning machine para torno ou Milling machine with additional axis para fresadora 4 eixos; Após selecionar a máquina desejada clicar no botão Next; Clicar no botão Finish; Agora de volta à primeira tela, selecionar a máquina criada; e Clicar no botão Start e aguardar a inicialização do controlador. O controlador está pronto para operação. - Painel de operação e de programação do controlador Sinumerik 808D - Modos de operação Botão de emergência Encerra a execução de um programa e impede qualquer movimentação da máquina. Jog Modo de operação manual. Permite controlar a movimentação das ferramentas através das manivelas e outros botões do painel. Utilizado para realizar o PRE-SET das ferramentas e definição do zero-peça. Ref. Point Modo de referência. É automaticamente ativado ao iniciar o funcionamento da máquina. Utilizado para realizar o referenciamento da posição da ferramenta em relação ao zero- máquina. Auto Modo automático. Realiza as operações determinadas pelo programa ativo. Utilizado para executar um programa completo ou apenas uma simulação completa. Single Block Modo bloco-a-bloco. Realiza as operações determinadas pela sentença ativa do programa. Utilizado para realizar a 1ª execução de um programa, para confirmar se as movimentações da máquina condizem com o objetivo do programa. MDA Modo de execução rápida. Permite escrever programas diretamente na tela do controlador sem salvar um arquivo. Utilizado para ações rápidas como iniciar o movimento da placa de castanhas ou trocar de ferramenta durante o PRE-SET. -Tutoriais do Simulador AULA 05 – PROCEDIMENTOS DE PREPARAÇÃO DO TORNO CNC • Ligando e iniciando o funcionamento da máquina - Verificar chave\disjuntor no quadro principal se está ligada; - Verificar chave\disjuntor no quadro da máquina se está ligada; - Verificar chave da máquina se está travada em OFF (VERDE), destravar apertando a trava e ligar na posição ON (VERMELHO), ventilador do painel elétrico ficara acionado, ruído; - Aguardar o iniciar do painel de programação; - Verificar botão de emergência, se estiver acionado destrave-o no painel principale no painel de alavancas; - Verificar botão do potenciômetro do avanço % (de 0 a 120%) no painel principal, colocar na posição 0%; - Verificar trava das portas de fechamento de proteção se está travada, acionar botão com desenho de duas portas juntas nas teclas AUXILIARY FUNCTION do painel, para ter acesso; - Verificar se há alguma peça presa ou solta na placa de castanhas, remove-la se possível; - Verificar a posição da tampa protetora da placa de castanhas, colocar na posição fechada; - Travar as portas de fechamento de proteção, se manter a porta aberta os movimentos poderão estar reduzidos ou inoperantes; - Apertar botão Reset (BRANCO) no painel, a bomba de pressão de óleo hidráulico será acionada; - No painel principal nas teclas MODE, botão JOG estará ligado e botão REF.P também estará ligado; - A máquina solicitará no display em Vermelho sua referência, acione o botão START (VERDE), acione o potenciômetro na posição de 0 a 100%, gradativamente e observe se o carro- ferramenta não colide com o carro do contraponto; - Voltar o potenciômetro na posição 0%; • Movimentando o carro-ferramenta nos eixos Z e X - Nas teclas MODE, apertar botão JOG para habilitar as funções; - Nas teclas AXIS DIRECTION apertando –Z o carro se desloca em direção a placa de castanhas e a tecla +Z em sentido contrário, afastando da placa, ambos em sentido longitudinal do torno CNC; - Liberar o potenciômetro de avanço da posição 0 a 100% gradualmente e verificar o seu deslocamento para não colidir os carros; - Apertando a tecla –X e +X o deslocamento do carro-ferramenta é no sentido transversal do torno; - A tecla RAPID quando apertado junto, acelera o movimento nas teclas X e Z; - Para movimentar com as manivelas laterais, acionar a tecla x1, x10, x100, note que a tecla VAR em MODE ficará acesa, neste momento o acionamento do carro-ferramenta estará liberado para as alavancas; - Liberar no potenciômetro fora da posição 0%; • Rotacionando a placa-peça - Verificar em MODE se o botão JOG está aceso e botão STOP vermelho, aperte-os, o potenciômetro de rotação pode variar de 50 a 120%, inicie na menor porcentagem; - Acione botão de rotação (VERDE) em sentido horário ou anti-horário só para testes, e o STOP para parar; - Se o painel solicitar comando S, acione a tecla MDA e insira um comando com um valor de rotação. Ex: S1500 – INPUT – M3 – INPUT – M4 – INPUT, acione tecla START (VERDE) para iniciar e STOP (VERMELHO) para parar, para mudar ou cancelar apertar RESET (BRANCO) e inserir dados; - Para cancelar aperte 2x RESET (BRANCO), no painel MODE a tecla JOG ficará acesa, no entanto é possível movimentar no sentido horário e anti-horário normalmente, só controlando a % de rotação pelo potenciômetro; • Troca de ferramenta - Nas teclas MODE acionar o botão CW para trocar a ferramenta da posição 1 a 8 de forma crescente e a tecla CCW de forma decrescente de 8 a 1; - Um toque na tecla vai de posição a posição, segurando a tecla o movimento fica direto podendo ir da ferramenta 1 para a ferramenta 5 como exemplo; - Movimente o carro-ferramenta na posição desejada para instalar ou retirar uma ferramenta; - Executar a troca da ferramenta com correta fixação, conforme necessidade da operação desejada. Lembrando sempre de verificar se a mesma não irá colidir com o porta na hora da troca/mudança de ferramentas em meio ao processo/programa; • Zerar ferramentas Eixo Z - Fixar ferramenta na torre; - Trocar em um ponto fixo, preferencialmente na ponta da placa de castanhas; - Apertar M position; - Apertar Medição de ferramenta; - Apertar Medição manual; - Apertar Comprimento 2; - Selecionar ABS; - Apertar Definição de Comprimento 2; Eixo X - Fixar ferramenta na torre; - Tocar a ferramenta em um diâmetro do material; - Apertar M position; - Afastar apenas o eixo Z; - Parar a placa; - Medir o diâmetro torneado; - Apertar Medição de ferramenta; - Apertar Medição manual; - Apertar Comprimento 1. - Digitar o diâmetro encontrado; - Apertar INPUT; - Apertar Salvar posição; - Apertar Definir Comprimento 1; • Fixação da peça - Executar a regulagem das castanhas na placa de acordo com o diâmetro do material bruto a ser usinado, com a porta destravada e aberta e a placa de proteção da castanha também aberta, afrouxar os dois parafusos de cada castanha com a chave ALLEN 8mm ou 5/16”; - Ajustar de forma igual no posicionamento em todos os três mordentes/castanha; - Para abrir e fechar a placa de castanhas acione o pedal, cada acionamento poderá abrir ou fechar, verificar no painel se aparece a mensagem Placa Aberta mesmo com a peça fixa no lugar, neste caso tem que executar a regulagem do sensor de posição do sistema hidráulico da placa, parte traseira da castanha; • Zerar posição da Face da peça Eixo Z - Tocar a Face do material a ser usinado; - Afastar em X; - Parar a placa; - Apertar M position; - Apertar Medição de peça; - Apertar Eixo Z; - Selecionar G54 e apertar INPUT; - Digitar valor da Face no Campo Distância (a) e apertar INPUT; - Apertar Set. Desl. Zero; - Apertar 2x RESET (BRANCO);
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