Características da Usinagem CNC

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2 Características da Usinagem CNC CN: comando numérico É o código propriamente dito! CNC: comando numérico computadorizado É o sistema de interpretação e controle de equipamentos que se utilizam de CN para realizar o processo Ferramentas: Uso predominante de pastilhas Geometria similar ao dos processos tradicionais

3 Vantagens da Usinagem CNC Para o desenvolvimento do produto: Liberdade para os projetos CN permite a usinagem de peças antes impossíveis pelos métodos convencionais Protótipos mais baratos Versatilidade de produção menor tempo para implementação de mudanças do produto na linha Fidelidade das especificações

4 Vantagens da Usinagem CNC Para a Produção: Maior conhecimento da empresa CN exige um maior detalhamento e estudo para o seu processamento Controle de qualidade mais fácil e em menor escala Redução de operações secundárias e compactação dos ciclos Redução do tempo de montagem (advindo do alto grau de repetibilidade e precisão Redução do inventário da produção Redução do manuseo de material Redução da quantidade de máquinas (e da área utilizada)

5 Métodos típicos de comando numérico Peça Peça Peça Peça Peça Peça Controle ponto-a-ponto (máquinas furadeiras, de soldagem) Controle por corte reto (fresadoras, tornos) Controle por contorno (centros de usinagem)

6 Métodos de Programação CNC CAD CAD/CAM CAD APT G adaptar PROCESSADOR G PROCESSADOR CLDATA G CLDATA G CLDATA Pósprocessador Pósprocessador Pósprocessador G

7 Métodos de Programação CNC 1 Método 1 método original / antigo APT CAD PROCESSADOR Origem da programação CNC Programador descreve os dados geométricos da peça em códigos APT (Automatically Programming Tool) e define o trajeto da ferramenta + funções auxiliares (ligar fluido de corte, prender a peça, etc.) G CLDATA Pósprocessador Processador traduz o código APT para um formato neutro, que recebe o nome de CLDATA (Cutter Location Data) Pós-processador transforma CLDATA nos códigos específicos da máquina (que não época não eram códigos G)

8 Métodos de Programação CNC 2 Método 2 programação manual tradicional Programador analisa a peça Ele define e descreve o trajeto da ferramenta + funções auxiliares (ligar fluido de corte, prender a peça, etc..) G Programa diretamente usando o código da máquina (G) Método não produtivo

9 Métodos de Programação CNC 3 Método 3 CAD/CAM CAD/CAM Usuário utiliza um processador CAM (Computer Aided Manufacturing) para traduzir os dados geométricos da peça do CAD (Computer Aided Design) em programação CN G CLDATA Pósprocessador Processador traduz o código APT para um formato neutro (CLDATA) Pós-processador transforma CLDATA nos códigos específicos da máquina (G) Ou o processador CAM obtém diretamente os códigos G (necessita processador dedicado)

10 Métodos de Programação CNC 4 Método 4 processo gráfico interativo no escritório CAD adaptar PROCESSADOR CLDATA O programador trabalha interativamente com um processador gráfico Isto facilita o cálculo do caminho da ferramenta Pré-processador produz um formato neutro: CLDATA (cutter location data) G Pósprocessador Pós-processador transforma CLDATA nos códigos específicos da máquina Já existem processadores específicos para determinadas máquinas

11 Métodos de Programação CNC 5 Método 5 programação direta gráfica Usado para peças mais simples (relativamente) Programação ocorre diretamente no CNC Programa com base nos elementos gráficos da peça (o caminho da ferramenta) O CNC traduz para os códigos específicos da máquina G Necessita de operador qualificado, conhecedor do CNC da máquina Método atual, mas o CNC precisa possuir esses comandos gráficos

12 UDESC Universidade do Estado de Santa Catarina FEJ Faculdade de Engenharia de Joinville Máquinas CNC DEPS Departamento de Engenharia de Produção e Sistemas

13 Máquinas CNC Tornos CNC Fresadoras CNC Classificação Centros de usinagem Outras máquinas CNC

14 Máquinas CNC recursos Troca de ferramenta automática Substitui copiador na obtenção de contornos Pode operar em polegadas ou milímetros Possui pontos de referência fixos permite zerar a máquina a qualquer instante Permite acompanhar os parâmetros da operação a qualquer instante (mostrador)

15 Máquinas CNC dispositivos Teclado Cópia impressa do programa Painel de controle computadorizado Saída Energia Saída Controle Sensores Disquete Rede Fita Alimentação Painel de controle CNC Ferramenta

16 Máquinas CNC torno CNC

17 Máquinas CNC fresadora CNC

18 Máquinas CNC fresadora CNC centro de usinagem

19 Máquinas CNC retificadora CNC

20 Características de máquinas CNC Fuso de esferas Barramento inclinado Ferramenta acessa a peça por trás Ferramentas universais (cones padrão) Pré-setting de ferramenta Troca automática de ferramenta Monitor gráfico para simulação dos movimentos Troca de peça em paralelo (nem sempre) Monitoramento de processo (iniciativas)

21 UDESC Universidade do Estado de Santa Catarina FEJ Faculdade de Engenharia de Joinville Programação CN DEPS Departamento de Engenharia de Produção e Sistemas

22 Sistema de coordenadas em tornos CNC

23 Sistema de coordenadas em fresas CNC (3 eixos)

24 Máquinas CNC Fresadora CNC 5 eixos

25 Funções de posicionamento X EIXO TRANSVERSAL Z EIXO LONGITUDINAL 3. quadrante X- 4. quadrante Z- 2. quadrante X+ Z+ 1. quadrante

26 Sistema de coordenadas incremental e absoluto Incremental (G91) Absoluto (G90)

27 Funções CN Funções Preparatórias G Definem o que fazer à máquina Funções modais permanecem na memória (valem para todos os blocos posteriores) Funções não modais válidas apenas para o bloco que as contém Funções Miscelâneas ou Auxiliares M Funções de Posicionamento Funções Especiais

28 Funções preparatórias G G00 Posicionamento rápido Posicionar rapidamente ferramenta para movimento de corte Velocidades típicas: 10 to 25 m /min (80 m/min máximo) Formato: N_ G00 X_ Z_ G00

29 Funções preparatórias G G01 Interpolação Linear Ferramenta move-se ao longo de uma linha reta (um ou dois eixos simultâneos) Move-se com velocidade programada (F) Formato: N G01 X Z F G01

30 Funções preparatórias G G02/03 Interpolação Circular: Formatos: N G02/03 X Z I K F usando centro do arco N G02/03 X Z R F usando raio do arco Centro do arco: I = (X coord. do centro X coord. do ponto de início)/2 K = Z coord. do centro Z coord. do ponto de início Raio do arco: Apenas arcos menores de 180º podem ser programados G03 G02

31 Funções preparatórias G G32 movimento de corte de roscas Formato: N G32 X Z F X, Z: ponto final da rosca F: profundidade da rosca G32 normalmente resulta em programas longos ciclo G76 é mais utilizado