USINAGEM CNC. Professor: Emerson L. de Oliveira

Transcrição

1 USINAGEM CNC Professor: Emerson L. de Oliveira 1

2 Tecnologia CNC Gestão da Qualidade 2

3 Tecnologia CNC 3

4 Vantagens das máquinas 4

5 Desvantagens das máquinas 5

6 Eixos das máquinas CNC 6

7 7

8 Centro de Usinagem Processo mecânico de usinagem destinados á obtenção de superfícies quaisquer com auxilio de ferramentas multicortantes. Sua programação pode ser feita manual ou via CAM. 8

9 Exemplos de Usinagem CNC 9

10 Componentes 10

11 Sentido do fresamento Durante a operação de fresamento, a peça se desloca no mesmo sentido ou sentido contrário ao sentido de rotação e isso afeta a natureza do inicio e final do corte. 11

12 Ângulo de posição K r h ex 90 h ex = f z 45 h ex = 0,70 x f z 10 h ex = 0,18 x f z 12

13 Termologia e unidades 13

14 Fórmulas gerais 14

15 Constante K 15

16 Tipos de Ferramentas 16

17 Calculo de Rpm 17

18 Calculo de Rpm 18

19 Fresas de metal duro 19

20 Compensação V C Compensação de V C para diferença em dureza, HB. Alteração da V C com relação a Vida útil de usinagem em (min.) 20

21 Exercícios 1- Determine a Velocidade de corte (V C ) para o faceamento, material Ferro Fundido maleáveis perlíticos (cavacos longos) com dureza de 210 HB utilizando uma Fresa de Topo diâmetro de 16 mm com 2 arestas Kr 90º? Sendo estabelecida a troca dos insertos será a cada 45 minutos de usinagem. Sobremetal 4mm. 2- Determine a avanço da mesa? 3- Quais valores de a p e a e? 4- Potência útil de corte? 21

22 Exercícios Material: Aço carbono 1030 sem liga dureza Brinell 180 HB. Rendimento máquina 0,8. Diâmetro da Fresa, D C = 125mm Quantidade insertos, Z= 4 dentes Profundidade de corte, a p = 3mm Largura de corte, a e = 100mm Avanço por inserto, f z = 0,2mm Determine: V C Rpm? Potência útil? Avanço da mesa? 22

23 Exercícios Fresa: Topo diâmetro 100mm ; Z = 6 insertos ; Inserto: GC 4030 Material da peça: ABNT1060 HB180 a e : 85mm f z : 0,15mm a p : 4mm K r :45 1- Determine o rpm? 2- Calcule o valor de (hex) espessura máxima do cavaco? 3- Determine a Força especifica de corte? (N/mm 2 ) 4- Calcule a Taxa de remoção (cm 3 ) 5- Determine a Potência útil (kw) 23

24 Formas de gerar programas CNC 24

25 Programação CNC 25

26 Comandos fabricantes diferentes Comando MACH Comando FANUC Comando MITSUBISHI Comando SIEMENS Comando códigos MACH G21 G71 Programação em Raio. Programação em (mm). FANUC G21 G71 Programação em (mm). Ciclo de desbaste longitudinal. MITSUBISH (Tx- 8) G21 G71 Programação em (mm). Ciclo de desbaste longitudinal. SIEMENS G22 G71 Coordenadas em Raio. Dimensões em (mm). SIEMENS 828D G21 G71 Programação em (mm). Ciclo de desbaste longitudinal. 26

27 Ponto de Referência - Zero peça 27

28 Códigos G Zero peça G55 G54 28

29 Exemplo Sistemas de coordenadas. Pontos Eixos (X) Eixos (Y)

30 Sistemas de coordenadas. Exercício-01 X Y X Y A B C D E F G H A SISTEMA E1 = G54 SISTEMA E2 = G55 30

31 Sistemas de coordenadas. Exercício-02 Y X Ponto EIXO X Eixo Y A B C D E F G H I 31

32 Planos de Trabalho 32

33 Compensação da Ferramenta 33

36 Códigos G - Movimentação 36

37 Códigos G - Movimentação Y+ G1 X0 Y0 F600; (P0) X100 Y60; (P1) P1 P0 X+ 37

38 Códigos G - Movimentação I J Esp:10mm O Raio utilizado o centro do arco deve seguir a seguinte regra: A letra (I) relativo ao eixo (X) e a letra (J) relativo ao eixo (Y). As coordenadas referentes ao centro do arco são incrementais relativas ao ponto inicial do arco. Neste nosso exemplo, usinagem concordante, seria o ponto (B). Programa Principal: O0500 G17 G21 G40 G54 G80 G90; T03 M06; (FT 16mm) G43 H03 Z100 S3200 M03; G0 X-16 Y-16; Z10; G1 Z0 F1000; M98 P0800 L20; G0 Z100; M30; Programa Sub-rotina: O0800 G1 G91 Z-0.5 F600; G90 G41 D03 X0 Y0 F1600; Y50; (B) G2 X60 Y110 I60 J0; (C) G1 X200,C25; (D) Y0; (E) X-16; G40 Y-16; M99; 38

39 Códigos G G00 Posicionamento Rápido G01 Interpolação Linear G02 Interpolação Circular no Sentido Horário G03 Interpolação Circular no Sentido Anti-Horário G15 Cancela Sistema de Coordenadas Polares G16 Ativa Sistema de Coordenadas Polares G17 Seleciona o Plano de Trabalho XY G18 Seleciona o Plano de Trabalho XZ G19 Seleciona o Plano de Trabalho YZ G20 Entrada de Dados em Polegadas G21 Entrada de Dados em Milímetros G28 Retorna o Eixo Programado para o Ponto de Referência (Machine Home) G40 Cancela a Compensação de Raio de Ferramenta G41 Ativa a Compensação de Raio de Ferramenta (à esquerda do perfil) G42 Ativa a Compensação de Raio de Ferramenta (à direita do perfil) G43 Ativa a Compensação do Comprimento da Ferramenta (direção +) G44 Ativa a Compensação do Comprimento da Ferramenta (direção -) G49 Cancela Compensação de Comprimento de Ferramenta G50.1 Cancela Imagem de Espelho G51.1 Ativa Imagem de Espelho G52 Sistema de Coordenadas Local (Mudança de Ponto Zero) G53 Sistema de Coordenadas de Máquina G54 Sistema de Coordenada de Trabalho G68 Rotação do Sistema de Coordenadas G69 Cancela Rotação Sistema de Coordenadas G73 Ciclo de Furação com Quebra de Cavaco G74 Ciclo de Roscamento com Macho (Rosca a esquerda) G76 Ciclo de Mandrilamento Fino com Retorno Deslocado do Centro G80 Cancela Ciclos Fixos do Grupo 09 G83 Ciclo de Furação com Descarga de Cavaco G84 Ciclo de Roscamento com Macho (Rosca a direita) G85 Ciclo de Mandrilamento com Retração em Avanço Programado G86 Ciclo de Mandrilamento com Retração em Avanço Rápido G87 Ciclo de Mandrilamento para Rebaixo Interno G88 Ciclo de Mandrilamento com Retorno Manual G89 Ciclo de Mandrilamento com Dwell e Retração em Avanço Programado G90 Sistema de Coordenadas Absolutas G91 Sistema de Coordenadas Incrementais Funções miscelâneas FUNÇÃO M DESCRIÇÃO M00 Parada do programa. M01 Parada opcional do programa. M02 Fim de programa (Não retorna para o inicio). M03 Sentido de rotação horário. M04 Sentido de rotação anti horário. M05 Parada do eixo-árvore. M06 Libera troca de ferramenta. M08 Liga refrigerante de corte. M09 Desliga refrigerante de Corte. M29 Liga macho rígido. M30 Fim de programa. (retorna para o inicio) M98 Chamada de Subprograma. M99 Desvio dentro do mesmo Programa. 39

40 Códigos G01 - Chanframento V C = 160 M/min fz = 0,25mm Z = 4 insertos Programa Principal: O1000 G17 G21 G40 G54 G80 G90; T01 M06; (FT 16mm) G43 H01 Z100 S3200 M03; G0 X0 Y36; Z10; G1 Z0 F1000; M98 P2000 L10; G0 Z100; M30; Programa Sub-rotina: O2000 G1 G91 Z-1 F600; G90 G41 D01 X0 Y20 F1600; X40,C5; Y-20,C5; X-40,C5; Y20,C5; X0; G40 Y36; M99; 40

41 Códigos G01 - Arredondamento V C = 160 M/min fz = 0,25mm Z = 4 insertos Programa Principal: O3000 G17 G21 G40 G54 G80 G90; T02 M06; (FT 16mm) G43 H02 Z100 S3200 M03; G0 X0 Y36; Z10; G1 Z0 F600; M98 P4000 L20; G0 Z100; M30; Programa Sub-rotina: O4000 G1 G91 Z-0.5 F600; G90 G41 D02 X0 Y20 F1600; X40,R8; Y-20,R8; X-40,R8; Y20,R8; X0; G40 Y36; M99; 41

42 Introdução a Trigonometria Teorema de Pitágoras: A 2 = B 2 + C 2 B A C Seno do ângulo = cateto oposto hipotenusa Cosseno do ângulo = cateto oposto hipotenusa Tangente do ângulo = cateto oposto cateto adjacente B C A 42

43 Introdução a Trigonometria Exercícios: Através da trigonometria determine as cotas necessárias para programação da peça: b a Determine o deslocamento no eixo (Z) do ponto a para o ponto b na peça acima. Determine o diâmetro e comprimento faltante no desenho. Diâmetro = Cota eixo Z = 43

44 Introdução a Trigonometria Exercícios: Através da trigonometria determine as coordenadas necessárias para programação do perfil abaixo, sendo estabelecido o zero peça no ponto a. y Valor dos Pontos: G54 c = a b f g d= e= c h= k d e i= k= h j i x 44

45 Códigos G02 G3 P4 1- Respeitar o zero peça determinado pelo G determine os intervalos de P2-P3. Usinagem G41 Sentido Concordante (P1) (P2) (P3) (P4) Usinagem G42 Sentido Discordante (P4) (P3) (P2) (P1) 45

46 Ciclo de furação- código G83 V C = 30 M/min fz = 0,02mm Z = 2 arestas Programa Ciclo de Furação. G17 G21 G40 G54 G80 G90; T01 M06; (broca 10mm) G43 H01 Z100 S1000 M03; G83 X-25 Y-10 Z-12 R5 Q2 F40; X25 Y8; G80; G0 Z100; M30; 46

47 Rotação- código G68 V C = 160 M/min fz = 0,05mm Z = 4 arestas Programa Principal: O3000 G17 G21 G40 G54 G80 G90; T10 M06; (FT 8mm) G43 H10 Z100 S6400 M03; G0 X0 Y0; Z10; G1 Z0 F600; G68 X0 Y0 R15; M98 P4000 L10; G0 Z100; X0 Y30; Z10 G1 Z0 F600; M98 P4001 L20; G0 Z100; M30; Programa Sub-rotina: O4000 (Interno) G1 G91 Z-0.5 Y2 F600; G90 G41 D10 X0 Y10 F1300; X-17.5,R5; Y-10,R5; X17.5,R5; Y10,R5; X0; G40 Y0; M99; Programa Sub-rotina: O4001 (Externo) G1 G91 Z-0.5 F600; G90 G41 D10 X0 Y20 F1300; X40,R8; Y-20,R8; X-40,R8; Y20,R8; X0; G40 Y30; M99; 47

48 Códigos G02 G3 Elabore o programa da peça abaixo, utilizando os códigos G2-G3 para o perfil do produto. Usinagem concordante código G41 respeitando o zero G54 indicado na peça. 48

49 Exercícios Programa 1: Elabore dois programas do perfil da peça abaixo. Programação com sub-rotina utilizando coordenadas absolutas e incrementais. Obs: Escolha as ferramentas conforme listadas na tabela abaixo, o RPM e avanço devem respeitar características de cada ferramenta. Fresa de Metal duro Broca aço rápido V C Ø Z fz Ferramenta Ø V C Ferramenta 120 m/min ,25 T m/min T04 120m/min ,25 T m/min TO5 100m/min Broca Centro T m/min T06 49

50 Exercícios Programa 2: Elabore dois programas do perfil da peça abaixo. Programação com sub-rotina utilizando coordenadas absolutas e incrementais. Obs: Escolha as ferramentas conforme listadas na tabela abaixo, o RPM e avanço devem respeitar características de cada ferramenta. Fresa de Metal duro Broca aço rápido V C Ø Z fz Ferramenta Ø V C Ferramenta 120 m/min ,25 T m/min T04 120m/min ,25 T m/min TO5 100m/min Broca Centro T m/min T06 50

51 Exercícios Programa 3: Elabore dois programas do perfil da peça abaixo. Programação com sub-rotina utilizando coordenadas absolutas e incrementais. Obs: Escolha as ferramentas conforme listadas na tabela abaixo, o RPM e avanço devem respeitar características de cada ferramenta. Fresa de Metal duro Broca aço rápido V C Ø Z fz Ferramenta Ø V C Ferramenta 180 m/min ,25 T m/min T04 180m/min 6 4 0,05 T m/min TO5 100m/min Broca Centro T m/min T06 51

52 Exercícios Programa 4: Elabore dois programas do perfil da peça abaixo. Programação com sub-rotina utilizando coordenadas absolutas e incrementais. Obs: Escolha as ferramentas conforme listadas na tabela, o RPM e avanço devem respeitar características de cada ferramenta. Fresa de Metal duro Broca aço rápido V C Ø Z fz Ferramenta Ø V C Ferramenta 120 m/min ,15 T m/min T04 120m/min ,05 T m/min TO5 100m/min Broca Centro T m/min T06 52

53 Painel Centro de Usinagem CNC Tela do Visor LCD Painel de: Edição de programa Execução de programa Controle manual dos eixos Painel de: Botão Emergência. Execução de programa. Parada programada. Chave seletora avanço. Teclado Alfa numérico. Liga / desliga máquina. 53

54 Movimentação Manual Jog Ha Rt Eixos (X;Y;Z) Valor de deslocamento Gerador de movimentação dos eixos. 54

55 Edição de Programas Edição de Programas Criar programa 1- Selecione o modo de edição. 2- Ajuste a chave de proteção em ON. 3- Pressione a tecla Program. 4- Digite a letra O e o numero do programa desejado. 5- Pressione a tecla INSERT. Editar programa 1- Digite a letra O e o numero do programa desejado. Ex: O Pressione a tecla do cursor. 55

56 Torno CNC Sistemas de coordenadas: 56

57 Sistemas de coordenadas 57

58 Estrutura de programa 58

59 Códigos G funções preparatórias 59

60 Ciclo desbaste longitudinal G71 60

61 Exemplo de programa N10 G291 N20 G21 G40 G90 G95; N30 G54 G0 X100 Z100 N40 T0101 ; (Desbaste) N50 G96 S200; N60 G92 S3000 M3; N70 G0 X50 Z10; N80 G71 U1.0 R1.0; N90 G71 P100 Q190 U0.5 W0.2 F0.3; N100 G0 X12; N110 G1 Z0; N120 X20,C1.5; N130 Z-6.5; N140 G2 X27 Z-10 R3.5; N150 G1 X31; N160 G3 X36 Z-12.5 R2.5; N170 G1 Z-15; N180 X42 Z-20; N190 Z-25; N200 G0 X45; N210 G96 S220; N220 G70 P100 Q190 F0.15; N230 G54 G0 X100 Z100; N240 M30; 61

62 Ciclo desbaste transversal G72 62

63 Estrutura de programa N10 G291 N20 G21 G40 G90 G95 N30 G54 G0 X100 Z100 N40 T0303; (DESB. EXT.) N50 G96 S200 N60 G92 S3500 M3 N70 G0 X84 Z1 N80 G72 W2 R1 N90 G72 P100 Q180 U1 W0.3 F0.25 N100 G0 Z-32 N110 G1 X80 N120 X76 Z-30 N130 X55 N140 Z-16,C1 N150 X38 N160 X28 Z-5 N180 X26 Z0 N190 G70 P100 Q180 F0.18 N200 G54 G0 X100 Z100 N210 M30 Profundidade de corte = 2mm Avanço desbaste = 0,25 mm/rot Avanço de acabamento = 0,18 mm/rot 63

64 Ciclo de Canais G75 N10 G291 N20 G21 G40 G90 G95 N30 G54 G0 X100 Z100 N40 T0303; (Canais) N50 G96 S130 N60 G92 S2000 M3 N70 G0 X75 Z-33 N80 G75 R1 N90 G75 X60 Z-75 P3000 Q14000 F0.20 N100 G54 G0 X100 Z100 N210 M30 Avanço = 0,2mm/rot 64

65 Rosqueamento he = 0,6134 x P 65

66 Tipos de insertos e suporte 66

67 Dados de Corte 67

68 Exercício 1- Elabore a programação das peças abaixo Dados: V C 250 m/min Rugosidade Ra 1,2 acabamento Rugosidade Ra 3,2 desbaste 68

69 Exercício - 01 Dados: V C 250 m/min he = 0,6134 x P 69

70 Exercício - 02 Dados: V C 250 m/min he = 0,6134 x P 70

71 Exercício - 03 he = 0,6134 x P 71

72 Exercício

73 Exercício

74 Operacional Torno CNC OPERAÇÕES INICIAIS LIGAR A MÁQUINA Ligar chave geral (Fica atrás da máquina) Acionar o botão [CNC ON] Aguardar a inicialização do comando. Desativar botão de emergência. Abrir e fechar a porta. Acionar o botão [MACHINE ON]. 74

75 Operacional Torno CNC REFERENCIAR A MÁQUINA Deve-se ativar manualmente a rotina de referenciamento: 1- Acionar a tecla JOG. 2- Acionar a tecla REF. POINT. 3- Acionar a tecla CYCLE START. 4- Abrir a chave SELETORA AVANÇO

76 Operacional Torno CNC ENTRADA MANUAL DE DADOS (MDA) Neste módulo é possível ligar a máquina; Executar a troca de ferramenta. Ou movimentar os eixos simultaneamente. EDIÇÃO DE PROGRAMAS Selecionar o ícone PROGRAM MANAGER a. Programas de peças b. Sub programas c. Peças de trabalho NOVO Digitar nome do arquivo exerc01 Editar o programa. Criar bloco bruto --- Selecionar o ícone Various G291 G21 G54 G80 G95 Selecionar o ícone BlanK G0 G54 X100 Z100 T

77 Operacional Torno CNC REFERÊNCIAS DE FERRAMENTA: 01 PRESET DE FERRAMENTAS: 1 - Acionar a tecla M MACHINE. 2 - Acionar a softkey [MEDIR FERR.]. 3 - Acionar a softkey [COMPRIM. MANUAL]

78 Resolução exercício Usinagem Lado -01 N10 G291 N20 G21 G40 G90 G95; N30 G54 G0 X100 Z100 N40 T0101 ; (Desbaste) N50 G96 S250; N60 G92 S3000 M3; N70 G0 X60 Z10; N80 G71 U1.0 R1.0; N90 G71 P100 Q180 U0.5 W0.2 F0.3; N100 G0 X12; N110 G1 Z0; N120 X20,C1.5; N130 Z-15; N140 X33.37,C1; N150 G1 X38 Z-46.5; N160 Z-78; N170 X48,C1; N180 Z-83; N190 G0 G54 X100 Z100; N200 T0303; (Acabamento) N210 G70 P100 Q180 F0,15; N220 G54 G0 X100 Z100; N230 T0707; (Canais) N240 G0 X60 Z10; N 250 Z-15; N260 G1 X17 F0,05; N270 X45; N280 Z-78; N290 G75 R1; N300 G75 X38 Z-78 P 1000 Q2500 F0.05; N310 G0 G54 X100 Z100; N320 M30; T0101 e T0303 (Desbaste e acabamento) T0707 (Canais) Usinagem Lado -02 N10 G291 N20 G21 G40 G90 G95; N30 G54 G0 X100 Z100 N40 T0101 ; (Desbaste) N50 G96 S250; N60 G92 S3000 M3; N70 G0 X60 Z10; N80 G71 U1.0 R1.0; N90 G71 P100 Q160 U0.5 W0.2 F0.3; N100 G0 X10; N110 G1 Z0; N120 X16,C1; N130 Z-16; N140 X25; N150 G1 X 48 Z-27; N160 Z-32; N170 G0 G54 X100 Z100; N180 T0303; (Acabamento) N190 G70 P100 Q180 F0,15; N200 G54 G0 X100 Z100; N210 M30 78

79 Resolução exercício Peça-01 Peça-02 N10 G291 N20 G21 G40 G90 G95; N30 G54 G0 X100 Z100 N40 T0101 ; (Desbaste) N50 G96 S250; N60 G92 S3000 M3; N70 G0 X80 Z10; N80 G71 U1.0 R1.0; N90 G71 P100 Q170 U0.5 W0.2 F0.3; N100 G0 X12; N110 G1 Z0; N120 X24,C1.5; N130 Z-40, R10; N140 X44; N150 X50 Z-55; N160 X80,R3; N170 Z-80 N180 G0 G54 X100 Z100; N190 T0303; (Acabamento) N200 G70 P100 Q170 F0,15; N210 G54 G0 X100 Z100; N220 M30; N10 G291 N20 G21 G40 G90 G95; N30 G54 G0 X100 Z100 N40 T0101 ; (Desbaste) N50 G96 S250; N60 G92 S3000 M3; N70 G0 X80 Z10; N80 G71 U1.0 R1.0; N90 G71 P100 Q170 U0.5 W0.2 F0.3; N100 G0 X10; N110 G1 Z0; N120 X20,C2; N130 Z-20, R5; N140 X50,C1; N150 Z-30; N160 X80 Z-45; N170 Z-70 N180 G0 G54 X100 Z100; N190 T0303; (Acabamento) N200 G70 P100 Q170 F0,15; N210 G54 G0 X100 Z100; N220 M30; 79