Curso de Controle Numérico Computadorizado

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1 Curso de Controle Numérico Computadorizado i APRESENTAÇÃO Este curso faz parte da programação da XXIII Semana da Engenharia Mecânica (SENGMEC-2002) da Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira, promovida pelo Grêmio Estudantil do Curso de Engenharia Mecânica e pelo Departamento de Engenharia Mecânica, com o apoio do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, no período de 26 a 31 de agosto de O curso é destinado a alunos de graduação, de pós-graduação, de escolas técnicas, exalunos, técnicos e professores. Todo o material aqui impresso estará também disponível em um CD-ROM que conterá ainda toda a programação do evento. Esperamos que este curso possa contribuir para a formação e/ou especialização de todos os participantes inscritos. Atenciosamente, COMISSÃO ORGANIZADORA DA SENGMEC Carlos Alexandre Z. Vilchez - Grêmio Estudantil da Engenharia Mecânica (Presidente) Ricardo Carvalhal - Grêmio Estudantil da Engenharia Mecânica (Vice-Presidente) Alexandre Camargos Koguchi - Grêmio Estudantil da Engenharia Mecânica (1 o Secretário) Alessandro Tomio Takaki - Grêmio Estudantil da Engenharia Mecânica (2 o Secretário) Geraldo Vidotto Junior - Grêmio Estudantil da Engenharia Mecânica (1 o Tesoureiro) Claudio A. V. Barbosa - Grêmio Estudantil da Engenharia Mecânica (2 o Tesoureiro) Rogério Erbereli - Grêmio Estudantil da Engenharia Mecânica (Suplente) Ricardo Alan Verdú Ramos - Departamento de Engenharia Mecânica (Chefe) Vicente Afonso Ventrella - Departamento de Engenharia Mecânica (Vice-Chefe) João Antonio Pereira - Departamento de Engenharia Mecânica (Coord. PPGEM) Amarildo Tabone Paschoalini - Departamento de Engenharia Mecânica (Colaborador) André Luiz Seixlack - Departamento de Engenharia Mecânica (Colaborador) Aparecido Carlos Gonçalves - Departamento de Engenharia Mecânica (Colaborador) Cássio Roberto Macedo Maia - Departamento de Engenharia Mecânica (Colaborador) Hidekasu Matsumoto - Departamento de Engenharia Mecânica (Colaborador) Ruís Camargo Tokimatsu - Departamento de Engenharia Mecânica (Colaborador) Elias Amaral dos Santos - Departamento de Engenharia Mecânica (Webmaster) Érika Renata B. Lomba - Departamento de Engenharia Mecânica (Desenhista) Sandra L. M. Pereira - Departamento de Engenharia Mecânica (Secretária) Alex Sander Borges - Departamento de Engenharia Mecânica (Aux. Administrativo) Gilmar Pereira da Silva - Escola Técnica de Ilha Solteira (Estagiário)

2 Curso de Controle Numérico Computadorizado ii ÍNDICE 1. UM BREVE HISTÓRICO DO DESENVOLVIMENTO DAS MÁQUINAS-FERRAMENTAS DE CONTROLE NUMÉRICO 1 2. USINAGEM DOS METAIS Velocidade de Corte (Vc) Velocidade de Avanço (V a ) Profundidade de Corte (p) 3 3. FERRAMENTAS PARA USINAGEM DOS METAIS 3 4. ESTRUTURA DE PROGRAMAÇÃO CNC 5 5. ASPECTOS TECNOLÓGICOS DO TORNO CNC EMCO C PROGRAMAÇÃO NO TORNO CNC EMCO C Instruções Auxiliares da Máquina - Funções M Instruções para Usinagem de Superfícies - Funções G ASPECTOS TECNOLÓGICOS DA FRESADORA CNC EMCO F PROGRAMAÇÃO NA FRESADORA CNC EMCO F Instruções Auxiliares da Máquina - Funções M Instruções para Usinagem de Superfícies - Funções G PREPARAÇÃO DOS EQUIPAMENTOS E USINAGEM NAS MÁQUINAS CNC EMCO EXERCÍCIOS DE PROGRAMAÇÃO CNC - TORNEAMENTO EXERCÍCIOS DE PROGRAMAÇÃO CNC FRESAMENTO BIBLIOGRAFIA BÁSICA 49

3 Curso de Controle Numérico Computadorizado 1 1. UM BREVE HISTÓRICO DO DESENVOLVIMENTO DAS MÁQUINAS- FERRAMENTAS DE CONTROLE NUMÉRICO A Guerra Fria, iniciada após o término da 2 ª Guerra Mundial, significou uma nova corrida armamentista entre 2 blocos políticos: o capitalista e o socialista. A necessidade crescente de novos armamentos, com elevados níveis de tecnologia, era evidente. Projetos deveriam rapidamente sair do papel, empregando-se processos de fabricação que proporcionassem cada vez mais maior produtividade, sem qualquer comprometimento da qualidade. No início da década de 1950 um convênio foi firmado entre a Força Aérea Norte-Americana (U.S.A.F.) e o Instituto de Tecnologia de Massachusetts (M.I.T.) para desenvolvimento de uma nova máquina-ferramenta, capaz de fabricar rapidamente peças com geometria extremamente complexa. A equipe do Dr. John Pearson adaptou a uma fresadora convencional um complexo sistema eletro-mecânico, que controlava a movimentação das ferramentas e peças na máquina. Esse sistema utilizava, basicamente, um grande número de relês, conectados por cabos. Estava sendo desenvolvida a primeira máquina de comando numérico. Pesquisas em eletrônica tornavam obsoletas as válvulas eletrônicas, que foram gradualmente sendo substituídas por transistores de estado sólido. Os transistores, por sua vez, foram sendo aprimorados e novos componentes, denominados circuitos integrados, que reuniam centenas ou milhares de transistores em um espaço minúsculo foram lançados no mercado. Esses desenvolvimentos na eletrônica permitiu a miniaturização e o barateamento dos sistemas lógicos de computação, tornando viável a utilização do computador juntamente com os processos de usinagem dos metais, caracterizando a máquina de controle numérico computadorizado (CNC). A produção de máquinas-ferramenta de controle numérico computadorizado tem registrado um aumento significativo a partir de Indubitavelmente as razões para essa constatação estão vinculadas ao desenvolvimento dos microprocessadores, que tornaram o sistema menor e mais eficaz e com um custo 25 vezes menor do que em Estima-se que a fabricação e instalação de máquinas com controle numérico computadorizado nas linhas de produção aumente em 500% na década de 1990, se comparado ao período anterior. Atualmente as empresas investem maciçamente em tecnologia, procurando aumentar a produtividade e qualidade dos produtos sem aumento nos custos de fabricação, condições essenciais para a sua sobrevivência em uma economia em fase de globalização. Estas tecnologias requerem pessoal altamente qualificado e treinado, revestindo de grande importância a formação profissional nas Escolas de Engenharia. 2. USINAGEM DOS METAIS Na fabricação de peças e componentes metálicos podem ser realizadas operações em duas das mais importantes classes de trabalho mecânico: - usinagem; - conformação plástica; Entende-se como processos de usinagem operações que conferem à peça metálica formas, dimensões e acabamento requisitados em projeto, através da retirada de material na forma de cavaco. Os processos de conformação plástica caracteriza-se por garantir formas, dimensões e acabamento através da deformação plástica do material, normalmente com reduzidas perdas de massa. Na verdade, grande parte dos componentes mecânicos produzidos atualmente utilizam operações combinadas de conformação plástica e usinagem dos metais. Entre os processos de usinagem destacam-se o torneamento e o fresamento, pela grande importância tecnológica e volume de produção. O torneamento é um processo de usinagem destinado a obtenção de superfícies de revolução: cilíndricas, cônicas, esféricas e/ou curvilíneas, com a utilização de uma ou várias ferramentas de corte. Na máquina operatriz, denominada torno, a peça gira em relação a um eixo de rotação, enquanto as ferramentas montadas sobre o carro principal deslocam-se sobre um plano, que contém o eixo de rotação da peça bruta.

4 Curso de Controle Numérico Computadorizado 2 O fresamento é um processo de usinagem destinado à obtenção de superfícies com geometria variada, confeccionadas com ferramentas multicortantes (brocas, fresas ou alargadores). Na máquina, conhecida como fresadora, a peça é fixada sobre um dispositivo (mesa) que possui movimento independente em dois eixos coordenados. A ferramenta é montada em um cabeçote, que pode ser utilizado tanto vertical como horizontalmente, girando com rotação controlada. A fabricação de peças por torneamento ou fresamento é sempre otimizada. Assim, reduzem-se os custos e aumenta-se a produtividade, sem que haja qualquer comprometimento da qualidade do item produzido. Para tanto é necessário especificar corretamente os principais parâmetros ou grandezas de corte: velocidade de corte (V c ), velocidade de avanço (V a ) e profundidade de corte (p) Velocidade de Corte (Vc) É definida como a velocidade instantânea de um ponto de referência localizado na interface material-aresta principal de corte (ferramenta). É considerada a principal grandeza de corte, responsável pelos tempos de usinagem produtivos e de vida útil da ferramenta. Possui também grande efeito sobre o acabamento da peça usinada. A velocidade de corte, expressa normalmente em metros por minuto, pode ser estimada pela expressão: π.d.n V c = (2.1) 1000 na qual D é o diâmetro da peça ou da ferramenta (em milímetros) e n é a rotação da peça ou ferramenta (em rotações por minuto). A escolha da velocidade de corte adequada depende muito de vários fatores: material da peça, tipo e material da ferramenta, uso de lubrificação refrigerante, entre outros. A Tabela 2.1 apresenta alguns valores típicos dessa grandeza na usinagem dos metais. TABELA 2.1. Velocidades de corte empregadas para diversos materiais, considerando uma vida de 240 minutos e avanço de 0,2 mm/rotação. Material Velocidade de Corte (mm/min) Aço Rápido HSS Metal Duro (P10) Aço ABNT Aço ABNT Ferro Fundido ABNT FF Ligas Cu-Sn (Bronzes) Alumínio Ligas Al-Si Velocidade de Avanço (V a ) É a velocidade instantânea da ferramenta em relação à peça. O avanço possui grande influência sobre a rugosidade superficial (acabamento) da peça usinada. Na utilização de ferramentas multicortantes (fresas, por exemplo) é comum a especificação do avanço por dente (a d ). Estas informações são facilmente obtidas em tabelas tecnológicas. O cálculo da velocidade de avanço pode ser realizado com a expressão: V = a ad.z.n (2.2) na qual a d é o avanço por dente (em milímetros por volta) e Z é o número de arestas de corte (dentes) da ferramenta.

5 Curso de Controle Numérico Computadorizado Profundidade de Corte (p) É definido como a profundidade com que a aresta principal de corte penetra no material, medida na direção ortogonal ao plano formado pelas direções de corte e avanço. A utilização de grandes profundidades de corte aumenta a quantidade de metal removido por unidade de tempo mas, em compensação, provoca significativos acréscimos na potência de corte e no desgaste das ferramentas. 3. FERRAMENTAS PARA USINAGEM DOS METAIS As ferramentas de corte são responsáveis pela remoção de material na forma de cavaco, redundando na peça acabada ao final do processo de usinagem. Diversos tipos de ferramentas estão disponíveis no mercado. A seleção de uma ferramenta de corte depende de diversos fatores, entre os quais material a ser trabalhado, natureza da operação e custo da ferramenta. Os principais requisitos para uma ferramenta de corte são: (a) alta resistência ao desgaste; (b) alta dureza a quente; (c) capacidade de resistir a choques mecânicos (tenacidade); (d) baixo custo; Diversas classes de materiais metálicos e cerâmicos, que atendem aos requisitos exigidos, são empregadas na fabricação de ferramentas de corte. A Tabela 3.1. apresenta alguns materiais para ferramentas e características de corte típicas. TABELA 3.1. Custo comparativo de diversos materiais para ferramentas. MATERIAL CUSTO (U$$/unidade) VELOCIDADE DE CUSTO DE CORTE (m/min) USINAGEM (U$$/pol 3 ) Aço-carbono Aço rápido HSS Metal duro Cerâmica Dos materiais para ferramentas destacam-se a utilização dos aços rápidos (HSS - High Speed Steel) e os insertos intercambiáveis de metal duro. Os aços HSS são muito empregados na fabricação de ferramentas de barra, brocas, fresas e alargadores. Devido a menor resistência mecânica desgastam-se mais rapidamente, requerendo frequentemente reafiação da ferramenta. Mais resistentes e práticos, os insertos de metal duro são montados em suportes com a mais variada geometria. Considerando a relação benefício/custo normalmente as pastilhas não sofrem afiação, sendo descartadas após o térmico de sua vida útil. Diversas ferramentas, tanto de aço rápido HSS como pastilhas de metal duro, são disponíveis para usinagem nos tornos CNC EMCO C5 e fresadoras CNC EMCO F1. Características geométricas e de processo das principais ferramentas utilizadas serão descritas a seguir. IDENTIFICAÇÃO: T01 MÁQUINA: torno MATERIAL: metal duro DENOMINAÇÃO: corte lateral direito VELOCIDADE DE CORTE: de 100 a 150 mm/min VELOCIDADE DE AVANÇO: < 100 mm/min LIMITAÇÕES GEOMÉTRICAS: conicidade máxima 30º

6 Curso de Controle Numérico Computadorizado 4 IDENTIFICAÇÃO: T02 MÁQUINA: torno MATERIAL: metal duro DENOMINAÇÃO: corte lateral esquerdo VELOCIDADE DE CORTE: de 100 a 150 mm/min VELOCIDADE DE AVANÇO: < 100 mm/min LIMITAÇÕES GEOMÉTRICAS: conicidade máxima 30º IDENTIFICAÇÃO: T03 MÁQUINA: torno MATERIAL: metal duro DENOMINAÇÃO: corte neutro VELOCIDADE DE CORTE: de 100 a 150 mm/min VELOCIDADE DE AVANÇO: < 100 mm/min LIMITAÇÕES GEOMÉTRICAS: conicidade máxima 60º IDENTIFICAÇÃO: T04 MÁQUINA: torno MATERIAL: metal duro DENOMINAÇÃO: ferramenta para rosca métrica à direita externa VELOCIDADE DE CORTE: de 100 a 950 rpm VELOCIDADE DE AVANÇO: sincronizada LIMITAÇÕES GEOMÉTRICAS: abertura de filetes com passo de 05 a 1,5 mm. IDENTIFICAÇÃO: T05 MÁQUINA: torno MATERIAL: aço rápido HSS DENOMINAÇÃO: bedame VELOCIDADE DE CORTE: de 20 a 25 mm/min VELOCIDADE DE AVANÇO: < 10 mm/min LIMITAÇÕES GEOMÉTRICAS: largura de bedame variável IDENTIFICAÇÃO: T06 MÁQUINA: torno MATERIAL: metal duro DENOMINAÇÃO: ferramenta para rosca métrica à direita interna VELOCIDADE DE CORTE: de 100 a 950 rpm VELOCIDADE DE AVANÇO: sincronizada LIMITAÇÕES GEOMÉTRICAS: abertura de filetes com passo de 05 a 1,5 mm. IDENTIFICAÇÃO: T07 MÁQUINA: torno MATERIAL: metal duro DENOMINAÇÃO: ferramenta para tornear superfícies internas. VELOCIDADE DE CORTE: de 100 a 150 mm/min VELOCIDADE DE AVANÇO: < 50 mm/min LIMITAÇÕES GEOMÉTRICAS: conicidade máxima 30º para fora/ diâmetro interno mínimo 14 milímetros.

7 Curso de Controle Numérico Computadorizado 5 IDENTIFICAÇÃO: T08 MÁQUINA: torno/fresadora MATERIAL: aço rápido HSS DENOMINAÇÃO: brocas VELOCIDADE DE CORTE: de 20 a 25 m/min VELOCIDADE DE AVANÇO: < 30 m/min LIMITAÇÕES GEOMÉTRICAS: diâmetros variados IDENTIFICAÇÃO: T09 MÁQUINA: fresadora MATERIAL: aço rápido HSS DENOMINAÇÃO: fresas cilíndricas de topo VELOCIDADE DE CORTE: de 20 a 25 m/min VELOCIDADE DE AVANÇO: < 30 m/min LIMITAÇÕES GEOMÉTRICAS: diâmetros e números de arestas variados. IDENTIFICAÇÃO: T10 MÁQUINA: fresadora MATERIAL: aço rápido HSS DENOMINAÇÃO: fresas angulares VELOCIDADE DE CORTE: de 20 a 25 m/min VELOCIDADE DE AVANÇO: < 30 m/min LIMITAÇÕES GEOMÉTRICAS: diâmetros e números de arestas variados. 4. ESTRUTURA DE PROGRAMAÇÃO CNC Em uma máquina-ferramenta universal as peças e/ou ferramentas utilizadas na usinagem das peças tem seus movimentos controlados pelo operador da máquina. Através de manípulos e alavancas ele liga a máquina, aproxima a ferramenta da peça, determina os parâmetros de corte e os aplica, mede com instrumentos a dimensões geradas pela usinagem e, caso não tenha ocorrido qualquer falha no procedimento, entrega a peça pronta para a próxima etapa do processo de fabricação. Na máquina-ferramenta com controle numérico computadorizado as informações são controladas por uma unidade de processamento central (CPU), como pode ser observado no esquema da Figura 4.1.

8 Curso de Controle Numérico Computadorizado 6 FIGURA 4.1. Módulos básicos que compõe uma máquina de controle numérico computadorizado (CNC). A entrada de dados, num formato padrão para que as informações possam ser processadas na máquina, pode ser efetuada pelo teclado disponível no painel ou por um equipamento periférico (leitora de fita perfurada ou microcomputador com interface compatível). As instruções são descarregadas na memória RAM após gerenciamento da unidade central de processamento (CPU). Se for feita uma analogia com o ser humano, a unidade de processamento central apenas controla as atividades da máquina, decidindo e cobrando respostas (como um diretor), numa base de tempo própria, do sistema operacional (EPROM). É o Sistema Operacional que dispõe dos conhecimentos necessários para fazer a máquina CNC executar as tarefas desejadas. As informações processadas são passadas da CPU para um módulo de saída (interface), que por sua vez comunica a um sistema eletrônico que controla a movimentação (motores de passo) da máquina. Neste caso a máquina CNC acusa à CPU que a ordem está sendo executada, repetindo-se o ciclo até a finalização das atividades programadas. Os procedimentos a serem executados são apresentados à máquina CNC na forma de um algoritmo ou programa. Esse programa é produzido numa linguagem que o sistema operacional entenda. A maioria dos Controles Numéricos Computadorizados seguem os códigos normalizados da International Standard Organization ISO 1056 e da Associação Alemã de Normas Técnicas DIN Esses códigos, colocados em uma seqüência lógica, permitem que a máquina-ferramenta execute os movimentos entre ferramenta e a peça. Essa movimentação torna possível a usinagem de uma peça. A Figura 4.2 apresenta uma rotina CNC simples, no qual são apresentados alguns elementos estruturais para elaboração de programas para torneamento de peças.

9 Curso de Controle Numérico Computadorizado 7 FIGURA 4.2. Exemplo de programa CNC para torneamento, apresentando alguns dos elementos necessários para programação: blocos, palavras (instruções) e endereços. No programa apresentado notam-se várias linhas (blocks) de instruções. Cada linha é denominada bloco e deve conter uma instrução lógica a ser executada pela máquina. Em cada bloco são inseridas, em seqüência lógica, uma ou mais palavras (words). A palavra é um código alfanumérico, no qual a letra significa o endereço (address) e o número define a magnitude ou variação de um parâmetro. O endereço define o tipo de função que está sendo utilizada. A Tabela 4.1 apresenta e dá o significado lógico dos endereços utilizados na programação dos tornos e fresadoras CNC EMCO. No programa apresentado na Figura 4.2 verifica-se a presença de endereços que definem um sistema de coordenadas. Esses sistemas de coordenadas são vinculados à posições da ferramenta em relação à peça ou vice-versa. No torneamento a ferramenta realiza movimentos relativos à peça em um único plano, definido pelos eixos X e Z. No fresamento os movimentos podem ser caracterizados em 3 dimensões (X, Y e Z), apesar de ser possível a translação através de planos paralelos a esse sistema de eixos cartesianos (significa na prática que o comando numérico da fresadora EMCO F1 não aceita mudanças de coordenadas, de um bloco para o seguinte, nos eixos X-Y-Z simultaneamente). As dimensões ou cotas que determinam os deslocamentos na máquina são especificados no projeto mecânico. Nos desenhos essas informações são apresentadas como na ilustração abaixo. Na Figura 4.3(a) percebe-se que a posição dos furos na placa refere-se a um único ponto, localizado no canto inferior esquerdo. Neste caso este ponto poderia ser definido como a origem do sistema de coordenadas absoluto. Na Figura 4.3(b) os furos são especificados pela distancia entre eles, favorecendo a utilização de um sistema de coordenadas relativo, não fixo. Esse sistema é denominado incremental. Não há qualquer impedimento na utilização de um sistema de coordenadas absoluto ou incremental. É o programador que definirá a conveniência ou não de um ou outro sistema, sendo possível utilizar-se inclusive dos dois em um único programa CNC (misto). É conveniente destacar que: (a) no sistema absoluto o ponto de referência (origem) está fixo na peça, tanto no torneamento quanto no fresamento. (b) no sistema incremental o ponto de referência (origem) está fixo na ferramenta, que desloca-se em relação à peça a cada passo de programação.

10 Curso de Controle Numérico Computadorizado 8 Figura 4.3. (a) Desenho mostrando cotas referentes a um único ponto (sistema absoluto). (b) Desenho cotado relativamente aos furos (sistema incremental). TABELA 4.1. Endereços e seus valores limites correspondentes utilizados na programação de máquinas CNC EMCO - tornos C5 e fresadoras F1. ENDEREÇO SIGNIFICADO VALORES ADMISSÍVEIS DIMENSÃO N número de registro ( bloco) 00 a G Função para usinagem de superfícies 00 a M Função preparatória da máquina 00 a X coordenada no eixo X torno ± ,01 mm Z coordenada no eixo Z torno ± ,01 mm X coordenada no eixo X fresadora ± ,01 mm Y coordenada no eixo Y fresadora ± ,01 mm Z coordenada no eixo Z fresadora ± ,01 mm D raio da ferramenta fresadora 1 a ,01 mm F velocidade de avanço (G94 ativo) 2 a 499 mm/min F avanço (G94 ativo) 2 a 499 0,001 mm/rotação I coordenada do centro de curvatura em X (T) 0 a ,01 mm K coordenada do centro de curvatura em Z (T) 0 a ,01 mm S rotação da ferramenta fresadora 1 a 3999 rpm I coordenada do centro de curvatura em X (F) 0 a ,01 mm J coordenada do centro de curvatura em Y (F) 0 a ,01 mm K coordenada do centro de curvatura em Z (F) 0 a ,01 mm X Tempo de permanência (G04 ativo) 0 a ,01 segundo L endereço de transferência (G25 ativo) 0 a T endereço da ferramenta (M06 ativo) 0 a H profundidade de corte por passe (G84 ativo) 0 a 999 0,01 mm H largura de corte do bedame (G86 ativo) 10 a 999 0,01 mm K Passo da rosca 2 a 499 0,01 mm 5. ASPECTOS TECNOLÓGICOS DO TORNO CNC EMCO C5 O torno CNC EMCO C5 é apresentado na Figura 5.1(a). É equipado com um motor elétrico de corrente contínua, que proporciona uma potência nominal de 500 watts. Através de um sistema de transmissão por correias a rotação do eixo-árvore pode variar continuamente de 50 a 3200 R.P.M., controlável por foto-acoplador conectado a um tacômetro digital. Os motores de passo que movimentam o carro principal nos eixos X-Z (Figura 5.1(b)) possibilitam uma velocidade máxima de 700 milímetros por minuto. O deslocamento mínimo controlado em cada eixo corresponde a 0,0138 mm. O torno dispõe de um porta-ferramentas

11 Curso de Controle Numérico Computadorizado 9 automático, tipo revólver, com 6 posições (3 para ferramentas de usinagem externa e 3 para superfícies internas). A placa padrão, com 3 castanhas autocentrantes, permite tornear tarugos cilíndricos com diâmetro máximo de 38 mm. O comprimento máximo da peça bruta é aproximadamente 300 mm. Para peças com grande comprimento em balanço pode ser empregado um cabeçote móvel com contraponta, montado sobre o barramento. O comando numérico incorporado à máquina segue as especificações técnicas das normas ISO 1056 e DIN 66025, quanto a utilização de funções lógicas de usinagem durante a sua programação. A inserção de programas na memória RAM pode ser feita pelo teclado, disponível no painel frontal da máquina, pela fita cassete digital no qual a rotina está gravada ou pelo carregamento (downloading) via computador, através da interface padrão RS 232. FIGURA 5.1. (a) Ilustração mostra o torno CNC EMCO, sem a presença de monitor de vídeo. (b) Representação esquemática dos eixos coordenados X-Z no torno CNC EMCO C5. 6. PROGRAMAÇÃO NO TORNO CNC EMCO C Instruções Auxiliares da Máquina - Funções M A aplicação das funções auxiliares possibilitam a preparação e o funcionamento da máquina para a usinagem no modo CNC. A Tabela 6.1 apresenta sumariamente as principais funções M utilizadas em tornos CNC. TABELA 6.1. Funções M empregadas na programação de tornos CNC EMCO. FUNÇÃO DESCRIÇÃO M00 Parada programada. M03 Rotação do eixo-árvore no sentido horário. M04 Rotação do eixo-árvore no sentido anti-horário. M05 Parada do eixo-árvore. M06 Troca de ferramenta (automática ou manual). M17 Final se sub-programa. M30 Final de programa. M99 Parâmetro de circularidade A seguir será realizada uma descrição mais pormenorizada das funções M, que serão comumente empregadas na programação dos tornos CNC EMCO C5. M00 - PARADA PROGRAMADA N12 M00

12 Curso de Controle Numérico Computadorizado 10 Esta função interrompe por tempo indeterminado a execução do programa CNC ativo. Neste caso o programa será novamente ativado após o comando manual do operador (START), dando-se seqüência ao programa. Este comando paralisa o movimento do carro principal mas, no entanto, não a rotação do eixo-árvore. Durante a atividade desta função é possível realizar eventuais correções em blocos subseqüentes àquele no qual o M00 foi especificado. M03 - ROTAÇÃO DO EIXO-ÁRVORE NO SENTIDO HORÁRIO N00 M03 A função M03 ativa o motor elétrico acoplado ao eixo-árvore, que passa a girar no sentido horário. É, normalmente, a primeira função especificada no programa. Deve-se salientar que o controle de rotação, no caso do torno CNC EMCO C5, é manual. Tornos como o EMCO ET-120, com hardware mais complexo, podem ter a rotação do eixo-árvore controlada pelo programa CNC. M05 - PARADA DO EIXO-ÁRVORE N23 M05 Este comando corta a corrente elétrica do motor principal, imobilizando o eixo-árvore. A combinação entre as funções M05 e M00 permite realizar inspeção e medidas na peça usinada em uma etapa intermediária do programa CNC, possibilitando fazer correções que se mostrem necessárias. M06 - TROCA DE FERRAMENTA N25 M06 X-457 Z382 T03 Aplica-se este comando quando a usinagem da peça requer a troca de ferramenta na máquina. O torno CNC EMCO C5 dispõe de um porta-ferramentas automático (revólver) de 6 posições, sendo 3 para ferramentas de usinagem externa e 3 para superfícies internas, como mostra a Figura 6.1(a). O número de posições trocadas são especificadas pelo endereço T. As coordenadas X e Z especificadas no comando M06 são relativas às diferenças geométricas existentes entre as ferramentas selecionadas e montadas no revólver (Figura 6.1(b)). Tais diferenças são determinadas com o auxílio de um dispositivo ótico, denominado luneta, cuja aplicação será comentada oportunamente. FIGURA 6.1. (a) Porta-ferramentas com 6 posições e troca automática; (b) diferenças geométricas entre a ferramenta com corte à direita e a de corte neutro.

13 Curso de Controle Numérico Computadorizado 11 M17 - FINAL DE SUB-PROGRAMA N43 M17 A instrução M17 indica o final de uma sub-rotina e que a próxima instrução a ser executada é o retorno ao programa CNC principal. M30 - FINAL DE PROGRAMA N53 M30 Este comando indica o final do programa CNC executado pela máquina. O torno tem os movimentos do carro principal e eixo-árvore paralisados e o programa CNC pode ser novamente inicializado, caso se queira usinar uma nova peça. M99 - PARÂMETRO DE CIRCULARIDADE N21 M99 I380 K410 O torno CNC EMCO C5 é capaz de usinar arcos de circunferência sobre a peça bruta, gerando superfícies côncavas ou convexas. A função M99 deve ser especificada após um comando G02 ou G03, para arcos de círculo menores que 90. Maiores detalhes quanto a determinação dos parâmetros I e K serão vistos juntamente com as funções G02 e G Instruções para Usinagem de Superfícies - Funções G As funções de programação relacionadas a seguir estão diretamente vinculadas à movimentação das ferramentas e, consequentemente, às superfícies usinadas obtidas durante o torneamento. As principais funções G empregadas nos tornos CNC EMCO C5 são apresentadas na Tabela 6.2. G00 - DESLOCAMENTO RÁPIDO DA FERRAMENTA N11 G00 X1200 Z-580 Nesta função o movimento da ferramenta ocorre com a máxima velocidade disponível (no caso do torno EMCO C5, 700 mm/min aproximadamente). Esta instrução deve ser empregada apenas em movimentos de aproximação e posicionamento, jamais durante a remoção de material da peça bruta pois pode causar sérios danos ao equipamento. As coordenadas X e Z especificadas no comando podem ser relativas a valores absolutos ou incrementais. G01 - MOVIMENTO DE CORTE SEGUINDO INTERPOLAÇÃO LINEAR N13 G01 X2100 Z-4560 F50 A função G01 promove o movimento da ferramenta em uma trajetória linear, cujo ponto final é definido pelas coordenadas X e Z especificadas, que podem ser valores absolutos ou incrementais. A velocidade na qual o deslocamento da ferramenta ocorre é fixada pelo endereço F. Caso seja empregada a função G94 (default) essa velocidade será expressa em milímetros por minuto; utilizando-se G95 o deslocamento da ferramenta será indicado em milímetros por rotação do eixo-árvore.

14 Curso de Controle Numérico Computadorizado 12 TABELA 6.2. Funções G empregadas na programação do torno CNC EMCO C5. FUNÇÃO DESCRIÇÃO G00 Deslocamento rápido da ferramenta. G01 Movimento de corte seguindo interpolação linear. G02 Movimento de corte seguindo interpolação circular sentido horário. G03 Movimento de corte seguindo interpolação circular sentido anti-horário. G04 Tempo de espera. G25 Chamada de sub-programa. G64 Motores de passo desativados. G65 Gravar/carregar programa em fita K-7 DAT (digital) G66 Ativação de interface R 232. G78 Ciclo de roscamento. G81 Ciclo de furação. G82 Ciclo de furação com tempo de espera (0,5 segundo). G83 Ciclo de furação intermitente. G84 Ciclo de torneamento longitudinal. G86 Ciclo de sangramento radial. G88 Ciclo de faceamento (superfície transversal). G90 Programação em valor absoluto. G91 Programação em valor incremental. G92 Armazenamento em coordenadas X-Z na memória. G94 Velocidade de avanço em milímetros por minuto [pol./min] G95 Avanço em milímetros por rotação [pol/rotação] G02 - MOVIMENTO DE CORTE SEGUINDO INTERPOLAÇÃO CIRCULAR - SENTIDO HORÁRIO G03 - MOVIMENTO DE CORTE SEGUINDO INTERPOLAÇÃO CIRCULAR - SENTIDO ANTI- HORÁRIO N13 G01 X1700 Z-800 F50 N14 G02 X2900 Z-1950 F50 N15 M99 I1400 K00 O torno CNC EMCO C5 é capaz de usinar arcos de circunferência de variados ângulos, cujo ponto final corresponde às coordenadas X e Z registradas. Entre os pontos inicial e final do arco projetado são possíveis infinitas curvaturas, tornando necessário especificar qual é o centro de curvatura do arco desejado através do comando M99. Para evitar ultrapassar os limites da máquina as cotas X e Z, sejam valores absolutos ou incrementais, devem estar limitadas aos seguintes valores: X ± 5999 Z ± Os parâmetros I e K (registrados sempre com valores positivos) também são limitados aos mesmos valores que os especificados às coordenadas X e Z, respectivamente, citados acima. No torno CNC EMCO C5 a instrução G02 permite a usinagem de superfícies côncavas, enquanto G03 gera superfícies convexas na peça torneada. A especificação correta desses comandos exige que sejam seguidas algumas regras: (a) O comando numérico da máquina aceita apenas uma instrução G02/G03 por quadrante do sistema de eixos X-Z. (b) Arcos de circunferência (maiores, menores ou iguais a 90) contidos em 2 quadrantes do sistema de eixos X-Z exigem a especificação de dois comandos G02/G03. (c) Arcos de 90 contidos em um único quadrante não requer a especificação do seu centro de curvatura (parâmetro de circularidade), definido pela função M99. A usinagem de arcos que

15 Curso de Controle Numérico Computadorizado 13 não satisfaçam esta condição exige a especificação dos parâmetros I e K da função M99. A determinação dos valores I e K na função M99 deve seguir o seguinte procedimento: (c1) Adotar um sistema de eixos coordenados I-K, de modo que o eixo I seja paralelo ao eixo X da máquina e o eixo K, por sua vez, seja paralelo à direção Z; (c2) Colocar a origem do sistema de coordenadas I-K sobre o ponto inicial do arco a ser usinado; (c3) Transladar o sistema de coordenadas I-K para o centro de curvatura do arco; (c4) Determinar o deslocamento da origem do sistema nas direções I e K. Neste item é freqüente o uso de funções trigonométricas e conhecimentos de geometria para a determinação do deslocamento do sistema I-K. Deve-se enfatizar que o sentido do deslocamento deve ser desconsiderado, ou seja, adota-se na programação CNC apenas valores positivos para os endereços I e K; A Figura 6.2 apresenta o desenho da peça cujo arco é usinado com os comandos apresentados como exemplo. FIGURA 6.2. Superfície côncava obtida pelo deslocamento da ferramenta em arco, usando G02. G04 - TEMPO DE ESPERA N12 G04 X200 A função G04 permite a interrupção temporária do programa CNC ativado. O endereço X corresponde ao tempo de parada do programa, definido em centésimos de segundo. Deste modo o exemplo citado o tempo de interrupção será 2 segundos. A entrada pode variar de 1 a G25 - CHAMADA DE SUB-PROGRAMA N43 G25 L57 A utilização de um sub-programa pode ser tecnologicamente interessante quando, normalmente, uma determinada geometria ou seqüência de operações de usinagem é repetida várias vezes durante o torneamento da peça. A edição de um (ou vários) sub-programa é realizada após o programa principal, iniciando-se após o bloco programado com a função M30. No exemplo citado o sub-programa ativado é aquele que começa no bloco definido pelo endereço L (LABEL), no caso aquele que é iniciado no bloco (linha) N57. A partir de então a sub-rotina é executada, retornando-se ao programa principal com a programação da função M17.

16 Curso de Controle Numérico Computadorizado 14 G64 - MOTORES DE PASSO DESATIVADOS N11 G64 Os motores de passo são os dispositivos responsáveis pelo deslocamento do carro principal do torno EMCO C5 nos eixos coordenados X e Z. Estando a máquina com os motores de passo ativados, mesmo que não haja movimento, ocorre o aquecimento dos mesmos devido à passagem de corrente elétrica. Este aquecimento pode ser acentuado e conseqüentemente danificar os motores. Em atividades como a edição e simulação lógica de programação os motores de passo podem ser desativados, sem que haja qualquer conseqüência na compilação do programa. A especificação deste comando não se integra ao programa CNC, de modo que o mesmo é apagado do programa editado quando os motores são desligados. G65 - GRAVAR/CARREGAR PROGRAMA EM FITA K-7 DAT (DIGITAL) N21 G65 Os programas gerados podem ser armazenados em fitas cassete com qualidade digital (DAT). O comando G65 torna possível a gravação de um programa, que é identificado por um número que pode variar de 0 a 99. O mesmo programa pode ser também carregado na memória da máquina através deste comando. A especificação deste comando não se integra ao programa CNC, de modo que o mesmo é apagado do programa editado quando o arquivo é gravado ou carregado na memória do comando numérico. G66 - ATIVAÇÃO DE INTERFACE RS 232 N02 G66 A função G66 estabelece uma conexão com uma interface padrão RS 232. Este dispositivo permite transferir informações (dados) a um outro equipamento, também dotado de uma interface RS 232, como por exemplo leitoras de fita de papel perfurado e microcomputadores. Isto torna possível a comunicação do torno CNC EMCO C5 com um microcomputador PC-AT compatível, facilitando a edição, simulação e armazenamento de programas CNC para torneamento. G78 - CICLO DE ROSCAMENTO N34 G78 X1816 Z-2300 K150 H10 A disponibilidade de grande variedade de pastilhas intercambiáveis para usinagem de roscas e a facilidade de programação tornam a fabricação de roscas em máquinas com comando numérico computadorizado uma prática tecnologicamente interessante. Escolhendo-se a ferramenta adequada (pastilha de metal duro) é possível usinar roscas métricas (ISO) ou Whitworth (BS), por exemplo. As normas técnicas para roscas (ABNT NB-97, DIN 11, ASA B1.1, entre outras) fornecem todas as informações sobre a geometria dos filetes de rosca padronizados. Entre as informações disponíveis deve-se determinar, para programação CNC, os diâmetros máximo e mínimo e o passo da rosca a ser usinada. No exemplo deseja-se usinar uma rosca métrica externa M20 x 1,5mm. Consultando a norma ISO verifica-se que o diâmetro menor é de 18,160mm, que é programado no endereço X. A coordenada Z refere-se ao comprimento da região roscada na peça torneada. O endereço K determina, em centésimos de milímetro, o passo da rosca (no caso, 1,5 mm ou 150 centésimos de milímetro). A quantidade de material removida da peça por passe, expressa também em centésimos de milímetro, é especificada no endereço H. A Figura 6.3 mostra esquematicamente a usinagem da rosca especificada pelo bloco N34, mostrado como exemplo. A usinagem de roscas em torno CNC, e em especial no EMCO C5, requer alguns cuidados.

17 Curso de Controle Numérico Computadorizado 15 Embora essas máquinas tenham seu deslocamento efetuado através de fusos de esferas, que garantem uma movimentação precisa, existem folgas (mínimas) que poderão comprometer o acabamento da rosca usinada. Para evitar este inconveniente há a necessidade de se ajustar a rotação do eixo-árvore com o deslocamento do carro principal (sincronismo), de maneira que o material da peça seja removido com a periodicidade do passo de rosca desejado. Este movimento deverá ser iniciado antes da filetagem da rosca, compensando-se assim as folgas existentes no fuso. De modo análogo a operação de roscamento não deve terminar sobre a peça, evitando-se assim rebarbas indesejáveis. Deve-se destacar que, assim como os demais ciclos de torneamento, após a usinagem da rosca a ferramenta retorna ao ponto de partida, no qual iniciouse o ciclo G78. FIGURA 6.3. Rosca M20 x 1,5 mm, usinada com o ciclo de roscamento G78. G81 - CICLO DE FURAÇÃO N33 G00 X0 Z200 N34 G81 Z-1200 F20 A instrução G81 permite usinar furos, empregando-se brocas de aço rápido. Deve-se salientar que antes de se programar G81 deve-se posicionar a ferramenta no centro de rotação da peça (X0), evitando-se que a mesma se quebre por estar fora de centro. O endereço Z determina a profundidade do furo, em centésimos de milímetro. O avanço da broca, em mm/min ou mm/volta, é definido por F. Como nos demais ciclos de torneamento, após a furação a broca retorna ao ponto de partida, no qual iniciou-se o ciclo G81. A Figura 6.4 mostra esquematicamente a furação com G81, mostrado no bloco N34. G82 - CICLO DE FURAÇÃO COM TEMPO DE ESPERA N33 G00 X0 Z200 N34 G81 Z-1200 F20 A instrução G82 permite usinar furos não passantes, empregando-se brocas de aço rápido. Deve-se salientar que antes de se programar G82 deve-se posicionar a ferramenta no centro de rotação da peça (X0), evitando-se que a mesma se quebre por estar fora de centro. O endereço Z determina a profundidade do furo, em centésimos de milímetro. Atingida a profundidade desejada a broca permanece imóvel por 0,5 segundo, melhorando o acabamento superficial. O avanço da broca, em mm/min ou mm/volta, é definido por F. Como nos demais ciclos de torneamento, após a furação a broca retorna ao ponto de partida, no qual iniciou-se o ciclo G82. A Figura 6.5 apresenta esquematicamente o comando. G83 - CICLO DE FURAÇÃO INTERMITENTE N33 G00 X0 Z200 N34 G81 Z-1200 F20

18 Curso de Controle Numérico Computadorizado 16 A instrução G83 permite usinar furos de grande profundidade, empregando-se brocas de aço rápido. Deve-se salientar que antes de se programar G83 deve-se posicionar a ferramenta no centro de rotação da peça (X0), evitando-se que a mesma se quebre por estar fora de centro. O endereço Z determina a profundidade do furo, em centésimos de milímetro. O avanço da broca, em mm/min ou mm/volta, é definido por F. A usinagem do furo é intermitente durante o ciclo, de modo que a broca é posicionada para fora do furo a cada etapa de furação. No retorno o cavaco aderido à superfície de saída da broca (helicoidal) é expelido, melhorando as condições de usinagem do furo. Como nos demais ciclos de torneamento, após a furação a broca retorna ao ponto de partida, no qual iniciou-se o ciclo G83, como mostra a Figura 6.6. FIGURA 6.4. Furação com o ciclo G81. FIGURA 6.5. Furação com o ciclo G82. FIGURA 6.6. Furação com o ciclo G83.

19 Curso de Controle Numérico Computadorizado 17 G84 - CICLO DE TORNEAMENTO LONGITUDINAL N08 G84 X1800 Z-4500 F50 H100 N09 G00 X1800 Z100 N10 G84 X1600 Z-2500 F50 H100 A usinagem de cilindros com diâmetros escalonados em um torno CNC é bastante simplificada com a utilização do ciclo G84. Este comando substitui numerosos blocos de programação com funções G00 e G01, simplificando a programação e tornando a rotina menos extensa (Figura 6.7). Neste comando as coordenadas X e Z referem-se ao ponto extremo do cilindro usinado, F à velocidade de avanço da ferramenta e H a profundidade de corte por passe, expressa em centésimos de milímetro. Caso H =0 não há nenhuma subdivisão de corte e o ciclo dar-se-á em uma única etapa. Deve-se destacar que, assim como os demais ciclos de torneamento, após a finalização da usinagem a ferramenta retorna ao ponto de partida, no qual iniciou-se o ciclo G84. FIGURA 6.7. Superfícies cilíndricas são facilmente obtidas com o ciclo de torneamento longitudinal G84. G86 - CICLO DE SANGRAMENTO RADIAL N10 G00 X2300 Z-4000 N11 G86 X1600 Z-5000 F08 H300 A usinagem de rebaixos radiais em peças torneadas é comumente feita com a utilização de ferramentas especiais (bedames). Nessas ferramentas a aresta de corte é paralela ao eixo de rotação da peça. O ciclo G86 consiste em diversos comandos G00 e G01. Os deslocamentos realizados pela ferramenta nas direções X e Z levam em consideração um ponto de referência sobre a aresta de corte, localizado no lado direito da ferramenta. A Figura 6.8 apresenta o desenho da peça obtida com o comando G86 especificado no exemplo. FIGURA 6.8. Rebaixo cilíndrico radial obtido com o ciclo de sangramento G86.

20 Curso de Controle Numérico Computadorizado 18 G88 - CICLO DE FACEAMENTO (SUPERFÍCIE TRANSVERSAL) N11 G00 X600 Z50 N12 G88 X2300 Z-400 F50 H50 Embora muitas vezes a peça bruta a ser torneada venha com um bom acabamento nas extremidades às vezes é necessária a sua preparação. O faceamento elimina irregularidades na superfície de uma peça que foi cortada por serramento ou com maçarico. É imprescindível a sua realização antes da usinagem de superfícies internas, evitando-se quebras ou empenamento nas ferramentas de corte. A Figura 6.9 mostra a seguir mostra a geometria da peça obtida com a função G88 do exemplo. FIGURA 6.9. Ciclo de faceamento G88. G90 - PROGRAMAÇÃO EM VALOR ABSOLUTO N02 G90 Na utilização de valores X-Z absolutos todos os pontos na programação referem-se a um sistema de eixos coordenados invariante, fixado normalmente na interseção da extremidade da peça bruta com o eixo de rotação da mesma. A fixação do ponto zero (origem) desse sistema de coordenadas é efetuada com a função G92. A desativação do sistema de coordenadas absolutas é realizada pela função G91. G91 - PROGRAMAÇÃO EM VALOR INCREMENTAL N05 G91 Na utilização de valores X-Z incrementais o sistema de referência utilizado na programação está fixado sobre a ferramenta, a qual se desloca rotineiramente. O sistema de referência adotado pelo torno CNC EMCO C5, por default, é incremental. Pode ser desativado através das funções G90 ou G92. Caso haja mudança do sistema de coordenadas (incremental para absoluto) durante a execução do programa é necessária a especificação de um novo ponto de referência, através da função G92. G92 - ARMAZENAMENTO DE COORDENADAS X-Z NA MEMÓRIA N07 G92 X2200 Z100 Esta função ativa o modo de programação em coordenadas absolutas. Normalmente é utilizada na definição do ponto de partida da ferramenta (PST - Point Starting Tool) ou quando houve a mudança do sistema de coordenadas (incremental para absoluto).

21 Curso de Controle Numérico Computadorizado 19 G94 - VELOCIDADE DE AVANÇO EM MILÍMETROS POR MINUTO [POL./MIN]. N02 G94 Esta função faz com que a máquina interprete os valores de avanço, identificados pelo endereço F, em milímetros por minuto (ou polegadas por minuto). Esta instrução é assumida como default no torno CNC EMCO C5, não sendo necessária a sua inclusão no programa. A velocidade de avanço pode variar entre 2 a 499 mm/min. Assim, F100 significa uma velocidade de avanço no carro principal de 100 mm/min. G95 - AVANÇO EM MILÍMETROS POR ROTAÇÃO [POL./ROT]. N05 G95 Esta função faz com que a máquina interprete os valores de avanço, identificados pelo endereço F, em milímetros por rotação (ou polegadas por rotação). A entrada de dados corresponde a milésimos de milímetro por volta. Assim, F300 significa um avanço no carro principal de 0,3 mm/rot. É importante destacar que, empregando-se G95, o tempo de usinagem depende especialmente da rotação do eixo-árvore. O avanço pode variar entre 2 a 499 milésimos de milímetro por rotação. FIGURA Ábaco para determinação da velocidade de corte no torneamento.

22 Curso de Controle Numérico Computadorizado 20 FIGURA Ábaco para determinação da velocidade de avanço no torneamento. 7. ASPECTOS TECNOLÓGICOS DA FRESADORA CNC EMCO F1 A fresadora CNC EMCO F1 é apresentado na Figura 7.1(a). É equipada com um motor elétrico de corrente contínua, que proporciona uma potência nominal de 500 watts. Esta potência é transmitida à ferramenta, que pode girar em rotações que variam continuamente de 50 a 3200 R.P.M., controlável por foto-acoplador conectado a um tacômetro digital. Os motores de passo que movimentam a mesa (eixos X-Y) e o cabeçote (eixo Z) possibilitam uma velocidade máxima de 700 milímetros por minuto. O deslocamento mínimo controlado em cada eixo corresponde a 0,0138 mm. A fresadora não dispõe de um dispositivo automático para a troca de ferramentas, fazendo-se sempre que necessário a troca manual. As ferramentas rotativas, como fresas de topo cilíndricas, esféricas, cônicas ou angulares, são suportadas por porta-pinças padronizados. Na montagem vertical do cabeçote, a área de trabalho da fresadora está contida em um paralelepípedo imaginário, com 199,99 milímetros de comprimento (eixo X), 99,99 milímetros de largura (eixo Y) e 199,99 milímetros de altura (eixo Z). A fixação da peça bruta à mesa da fresadora pode ser feita com uma morsa ou garras de sujeição. O comando numérico incorporado à máquina segue as especificações técnicas das normas ISSO 1056 e DIN 66025, quanto a utilização de funções lógicas de usinagem durante a sua programação. A inserção de programas na memória RAM pode ser feita pelo teclado, disponível no painel frontal da máquina (Figura 7.1(b)), pela fita cassete digital no qual a rotina está gravada ou pelo carregamento (downloading) via computador, através da interface padrão RS 232.

23 Curso de Controle Numérico Computadorizado 21 FIGURA 7.1. (a) Vista geral da fresadora CNC EMCO F1, que na ilustração não apresenta o monitor de vídeo. (b) Painel frontal da fresadora CNC EMCO F1. 8. PROGRAMAÇÃO NA FRESADORA CNC EMCO F Instruções Auxiliares da Máquina - Funções M As funções M permitem ajustar a máquina ao modo de operação CNC, como já foi discutido no item torneamento. As funções que foram apresentadas no torneamento têm o mesmo significado lógico quando utilizadas no fresamento, a menos de pequenas modificações em sua sintaxe. Isso ocorre em função da fresadora possuir um sistema de coordenadas tridimensional. A Tabela 8.1 apresenta exemplos das instruções M empregadas no fresamento CNC. TABELA 8.1. Funções M empregadas na programação de fresadoras CNC EMCO F1. FUNÇÃO DESCRIÇÃO EXEMPLO DE BLOCO M00 Parada programada. N07 M00 M03 Rotação do eixo-árvore no sentido horário. N00 M 03 M05 Parada do eixo-árvore. N11 M05 M06 Troca de ferramenta (manual). N34 M06 D500 S1200 H457 T02 M17 Final de sub-programa. N24 M17 M30 Final de programa. N32 M30 M99 Parâmetros de circularidade. N54 M99 I2400 J340 K Instruções para Usinagem de Superfícies - Funções G De maneira análoga às funções de programação auxiliar (M functions), vistas anteriormente, as funções G usadas no fresamento estão vinculadas à movimentação das ferramentas e peças e apresentam o mesmo significado lógico que aquelas apresentadas no torneamento. As instruções G utilizadas para a programação da fresadora CNC EMCO F1 serão apresentadas a seguir (Tabela 8.2). G00 - DESLOCAMENTO RÁPIDO DA FERRAMENTA N11 G00 X1200 Y-340 Z-580 Nesta função o movimento da ferramenta ocorre com a máxima velocidade disponível (no caso da fresadora EMCO F1, 700 mm/min aproximadamente). Deve-se destacar que o controle

24 Curso de Controle Numérico Computadorizado 22 numérico dessa máquina não admite deslocamentos em 3 coordenadas simultaneamente entre um bloco e outro. TABELA 8.2. Funções G empregadas na programação da fresadora CNC EMCO F1. FUNÇÃO DESCRIÇÃO G00 Deslocamento rápido da ferramenta. G01 Movimento de corte seguindo interpolação linear. G02 Movimento de corte seguindo interpolação circular sentido horário. G03 Movimento de corte seguindo interpolação circular sentido anti-horário. G04 Tempo de espera. G25 Chamada de sub-programa. G64 Motores de passo desativados. G65 Gravar/carregar programa em fita K-7 DAT (digital) G66 Ativação de interface R 232. G78 Ciclo de roscamento. G81 Ciclo de furação. G82 Ciclo de furação com tempo de espera (0,5 segundo). G83 Ciclo de furação intermitente. G84 Ciclo de torneamento longitudinal. G86 Ciclo de sangramento radial. G88 Ciclo de faceamento (superfície transversal). G90 Programação em valor absoluto. G91 Programação em valor incremental. G92 Armazenamento em coordenadas X-Z na memória. G94 Velocidade de avanço em milímetros por minuto [pol./min] G95 Avanço em milímetros por rotação [pol/rotação] G01 - MOVIMENTO DE CORTE SEGUINDO INTERPOLAÇÃO LINEAR N13 G01 X2100 Y2300 Z-4560 F50 A função G01 promove o movimento da ferramenta em uma trajetória linear, cujo ponto final é definido pelas coordenadas X, Y e Z especificadas, que podem ser valores absolutos ou incrementais. Deve-se destacar que o controle numérico dessa máquina não admite deslocamentos em 3 coordenadas simultaneamente entre um bloco e outro. G02 - MOVIMENTO DE CORTE SEGUINDO INTERPOLAÇÃO CIRCULAR - SENTIDO HORÁRIO G03 - MOVIMENTO DE CORTE SEGUINDO INTERPOLAÇÃO CIRCULAR - SENTIDO ANTI- HORÁRIO N13 G02 X1700 Y-450 Z-800 F50 N14 M99 I1400 J2300 K00 A fresadora CNC EMCO F1 é capaz de usinar arcos de circunferência de variados ângulos, cujo ponto final corresponde às coordenadas XYZ registradas. Entre os pontos inicial e final do arco projetado são possíveis infinitas curvaturas, tornando necessário especificar qual é o centro de curvatura do arco desejado através do comando M99 (inserido imediatamente ao bloco seguinte no qual foi definido G02/G03). Deve-se destacar que o controle numérico dessa máquina não admite deslocamentos em 3 coordenadas simultaneamente entre um bloco e outro. As regras para a utilização das funções G02/G03 no fresamento são semelhantes às apresentadas no torneamento, assim como aquelas expressas para determinação dos parâmetros de circularidade I-J-K.