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USINAGEM DE MADEIRA EM MÁQUINAS CNC PROGRAMAÇÃO DE MÁQUINAS CNC CURSO TÉCNICO EM MÓVEIS PROF CLEITON REICHWALD COORD E PROFESSOR CURSO TÉCNICO EM MÓVEIS AULA 01 PROGRAMAÇÃO DE MÁQUINAS CNC PROGRAMAÇÃO DE MÁQUINAS CNC • SISTEMAS DE COORDENADAS Todas as máquinas CNC são comandadas por um sistema de coordenadas cartesianas na elaboração de qualquer trabalho. O sistema de coordenadas é definido no plano formado pelo cruzamento de uma linha paralela ao movimento longitudinal (X), com uma linha paralela ao movimento transversal(Y). Todo movimento da ponta da ferramenta é descrito no plano XY, em relação a uma origem preestabelecida (X0,Y0). Além dos eixos X e Y, existe o eixo Z, que corresponde à espessura da peça a ser usinada. PROGRAMAÇÃO DE MÁQUINAS CNC PROGRAMAÇÃO DE MÁQUINAS CNC Um detalhe a ser observado é com relação aos sentidos positivos e negativos de cada eixo. Nem todas as máquinas possuem os sentidos dos sistemas de coordenadas iguais ao apresentado, portanto, é importante o profissional da programação saber identificar qual sistema de coordenadas a máquina a ser trabalhada possui. O manual de programação e o próprio corpo da máquina contêm essa informação. No sistema de programação CNC é possível utilizar dois tipos diferentes de coordenadas criando a mesma geometria: as coordenadas absolutas e as coordenadas incrementais. PROGRAMAÇÃO DE MÁQUINAS CNC • COORDENADAS ABSOLUTAS São as que se relacionam sempre com um ponto fixo de referência (ponto zero da peça). Esse ponto de referência está na máquina e sempre é transmitido para a peça no momento da programação. A cota no sentido do X para o furo A é de 50 unidades. Em um sistema de coordenadas absolutas, a cota do furo B é de 150 unidades, devido à soma de 100+50, relacionando o furo B ao ponto zero da peça. PROGRAMAÇÃO DE MÁQUINAS CNC PROGRAMAÇÃO DE MÁQUINAS CNC • COORDENADAS INCREMENTAIS Nesse sistema, cada medida introduzida refere-se sempre a um posicionamento anterior. Então têm-se sempre medidas de distância entre dois pontos. Nesse processo considera-se somente o movimento a ser executado. Pelo mesmo desenho do exemplo anterior, tem-se que a cota do furo A é de 50 unidades, e do furo B é de 100 unidades, acrescentando 100 em relação ao último ponto indicado. AULA 02 DADOS INICIAIS DE PROGRAMAÇÃO DADOS INICIAIS DE PROGRAMAÇÃO • DIMENSÕES INICIAIS DA PEÇA Quando se inicia um programa determinado, é necessário inserir algumas informações. Basicamente essas informações se resumem às dimensões do painel a ser usinado, sendo: • dimensão em X da peça; • dimensão em Y da peça; • dimensão em Z da peça. Normalmente é informada a dimensão da peça acabada, podendo inclusive ser possível especificar a medida bruta (sobremedidas). Cada fabricante de máquinas atribui a esses valores um nome. A Morbidelli, por exemplo, configura como DX, DY, DZ. Já a Biesse, usa LPX, LPY e LPZ. DADOS INICIAIS DE PROGRAMAÇÃO DADOS INICIAIS DE PROGRAMAÇÃO • UNIDADE DE MEDIDA O CNC pode ser programado em polegadas ou em milímetros. Normalmente as máquinas utilizadas no Brasil são previamente configuradas para serem programadas em milímetros. No entanto é possível escrever programas em polegadas, bastando informar a máquina através de comandos próprios. DADOS INICIAIS DE PROGRAMAÇÃO • TEXTO É possível, através de comandos próprios da máquina, inserir comentários no decorrer do programa, normalmente no início deste. É uma função secundária, porém pode-se utilizá-la para colocar o código da peça a ser trabalhada, entre outras funções. Um exemplo de utilização ocorre quando o programa é feito por uma pessoa, e a regulagem da máquina, por outra. Quem fez o programa pode inserir um comentário indicando qual a ferramenta a ser utilizada, qual o modelo para fixar a peça. DADOS INICIAIS DE PROGRAMAÇÃO • IDENTIFICAÇÃO DA FACE Os centros de usinagem para madeira podem trabalhar em várias faces de uma peça, ou seja, além de operarem na face de cima, podem, dependendo da configuração do ferramental da máquina, executar trabalhos nas outras faces da peça, como nos topos ou nas bordas. Para tanto é necessário identificar qual a face a ser trabalhada. Um exemplo da utilização dessa função é a função F, que, associada a um número, identifica qual a face da peça que se deve trabalhar. Abaixo segue um exemplo de identificação de faces utilizado por alguns fabricantes. DADOS INICIAIS DE PROGRAMAÇÃO DADOS INICIAIS DE PROGRAMAÇÃO • CONTROLE DE ROTAÇÃO Durante a operação de usinagem pode-se controlar, através de comandos, a rotação da ferramenta. Essa característica é uma das vantagens da utilização de centros de usinagem, pois consegue-se determinar durante o programa qual a rotação com que a ferramenta deve atuar. O controle de rotação deve ser utilizado tanto para o grupo de furação quanto, principalmente, para o grupo de fresagem, onde é necessário fazer várias alterações de rotação, devido à capacidade de rotação das ferramentas. Na indicação de rotação, deve-se observar para não indicar uma rotação maior que a rotação máxima que a ferramenta permite. As ferramentas indicam em seu corpo qual é essa rotação. DADOS INICIAIS DE PROGRAMAÇÃO • VELOCIDADE DE AVANÇO Outra característica muito importante é a indicação da velocidade que a máquina deve executar durante o trabalho, tanto para fresagem quanto para furação. Essa função é normalmente indicada em metros por minuto. Para preenchimento desse dado, devem-se observar diversas variáveis, como características da ferramenta, tipo de material a ser cortado, necessidade de acabamento, entre outros. Para auxiliar, existem cálculos de usinagem para determinar a velocidade de avanço. AULA 03 PROGRAMAÇÃO DE FURAÇÃO PROGRAMAÇÃO DE FURAÇÃO Centros de usinagem permitem fazer uma ampla gama de furações, com os mais variados tipos de brocas: furos de face, de topos, bordas, furos múltiplos, entre outros. X = coordenada em x do furo, com base no centro do furo; Y = coordenada em y do furo, com base no centro do furo; Z = profundidade do furo, a partir da superfície; V = velocidade de avanço do furo; S = rotação do mandril de furação, exemplo 2.800RPM; T = inserção do número da ferramenta que irá executar o trabalho. PROGRAMAÇÃO DE FURAÇÃO • EXEMPLO DE PROGRAMA DE FURAÇÃO Objetivo: fazer 9 furos na face desta peça, com profundidade de 15mm. Portanto é necessário abastecer o mandril da máquina com uma broca de diâmetro 10mm (no caso foi abastecido com o mandril nº 2). Os números ao lado de cada furo indicam a sequência em que a máquina irá executar a operação. Observação: utilizado sistema de coordenadas absolutas. PROGRAMAÇÃO DE FURAÇÃO PROGRAMAÇÃO DE FRESAGEM AULA 04 PROGRAMAÇÃO DE FRESAGEM • Comando de origem Em um sistema de coordenadas como o apresentado anteriormente, o ponto zero da máquina coincide com o ponto zero da peça, ou seja, considerando-se que a peça está encostada nos pinos da máquina, não há corte em X 0 e tampouco em Y 0. Durante a programação, pode tornar-se necessário alterar o ponto zero da peça em determinados programas. Isso é feito por uma série de motivos, dentre os quais: • utilização de sapatas; • utilização de moldes para auxiliar na fixação de peças; • corte total da peça, inclusive em x 0 e y 0. Tal operação é realizada com o comando “O”, que altera a origem com os seguintes dados: X Y Z Veja o exemplo ao lado, onde: X 150 Y 100 Z 0 PROGRAMAÇÃO DE FRESAGEM • Correção da ferramenta Quando se executa uma fresagem, é obrigatório utilizar uma ferramenta. Como toda ferramenta tem um diâmetro, é necessário determinar no programa como o diâmetro desta ferramenta será desconsiderado durante o corte. Dessa forma, o diâmetro da ferramenta será corrigido automaticamente na execução. PROGRAMAÇÃO DE FRESAGEM PROGRAMAÇÃO DE FRESAGEM • Comandos de fresagem Agora serão apresentados os comandos utilizados em um programa de fresagem. Sempre é bom lembrar que, conformeo sistema de programação utilizado pelo fabricante da máquina, existem características distintas na programação. PROGRAMAÇÃO DE FRESAGEM • Início de percurso Deve-se informar qual o ponto inicial da fresagem, onde a ferramenta vai se posicionar para iniciar o trabalho. Informam-se os seguintes parâmetros (como exemplo de sigla para esse comando, será utilizado G0): X = coordenada em X de início do percurso; Y = coordenada em Y de início do percurso; Z = profundidade que a ferramenta deve atingir; V = velocidade de deslocamento na entrada; S = rotação da ferramenta, em RPM; T = ferramenta que irá realizar o trabalho. PROGRAMAÇÃO DE FRESAGEM • Percurso em linha reta Pode-se criar uma linha reta de várias formas: informando um ponto inicial (início de percurso) e um ponto final, no qual será feita a ligação dos pontos, traçando retas através de ângulos, tamanho de segmento, entre outros caracteres. Como exemplo de sigla para este comando será utilizado G1. Parâmetros do percurso em linha reta (G1): X = coordenada em x do fim do segmento; Y = coordenada em y do fim do segmento; Z = profundidade; V = velocidade de avanço. PROGRAMAÇÃO DE FRESAGEM • Exemplo Objetivo Fazer o corte passante na peça. É necessário usar uma sapata para separar a peça da mesa da máquina, sendo que esta tem 25 mm de espessura. Considere-se que o painel está com sobremedidas de 20 mm em X e Y. Cortar toda a peça, inclusive as bordas retas. Considerou-se a espessura da peça 20 mm. PROGRAMAÇÃO DE FRESAGEM • As coordenadas negativas –20 no X do G0 são para fazer a entrada da ferramenta, ou seja, para a ferramenta se posicionar fora da peça. Já no último G1, o Y-20 tem a função de fazer a saída da ferramenta. PROGRAMAÇÃO DE FRESAGEM PROGRAMAÇÃO DE FRESAGEM • Programação de arcos Para programar arcos (raios) em centros de usinagem, são necessários pelo menos dois comandos, um para arco no sentido horário, e outro para arco no sentido anti- horário. É necessário informar o ponto final em x e y do arco, o valor do raio deste arco e o seu sentido, se é horário ou anti-horário. Será utilizado, como exemplo de comando de arco sentido horário G2 e, para arco anti-horário, G3. PROGRAMAÇÃO DE FRESAGEM • Parâmetros X = Ponto final em x do arco Y = Ponto final em Y do arco Z = Profundidade V = Velocidade de avanço R = Valor do raio Sentido do arco: pode ser informado através de um valor negativo (raio horário) ou positivo (raio anti-horário), ou então o próprio comando pode possuir essa definição. Também é possível programar arcos através das coordenadas de centro do raio em x, e centro do raio em y, através de arcos tangentes, de ângulos, entre outras possibilidades. PROGRAMAÇÃO DE FRESAGEM • Exemplo Linha reta + arcos Objetivo: fazer o corte passante na peça, que tem espessura de 20mm, utilizar sapata com 25, peça com sobremedidas de 20mm em x e y, fazer o arco interno (anti-horário) com profundidade de 5mm e correção nula da ferramenta. PROGRAMAÇÃO DE FRESAGEM • A programação de fresagens em centros de usinagem é muito abrangente. Existem os mais diversos tipos de formatos e perfis. Portanto não é exagero dizer que cada peça pode ter uma série de características próprias, independentes. PROGRAMAÇÃO DE FRESAGEM
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