Apresentação. Histórico. Automação CNC. O que é o Comando Numérico

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1 Apresentação No desenvolvimento histórico das Máquinas Ferramentas de usinagem, sempre se procurou soluções que permitissem aumentar a produtividade com qualidade superior associada a minimização dos desgastes físicos na operação das máquinas. Muitas soluções surgiram, mas até recentemente, nenhuma oferecia flexibilidade necessária para o uso de uma mesma máquina na usinagem de peças com diferentes configurações e em lotes reduzidos. Um exemplo desta situação é o caso do torno. A evolução do torno universal, levou à criação do torno revólver, do torno copiador e torno automático, com programação elétrica ou mecânica, com emprego de "cames", etc. Em paralelo ao desenvolvimento da máquina, visando o aumento dos recursos produtivos, outros fatores colaboraram com sua evolução, que foi o desenvolvimento das ferramentas, desde as de aço rápido, metal duro às modernas ferramentas com insertos de cerâmica. As condições de corte imposta pelas novas ferramentas exigiram das máquinas novos conceitos de projetos, que permitissem a usinagem com rigidez e dentro destes, novos parâmetros. Então, com a descoberta e, conseqüente aplicação do Comando Numérico à Máquina Ferramenta de Usinagem, esta preencheu as lacunas existentes nos sistemas de trabalho com peças complexas, reunindo as características de várias destas máquinas. Histórico Em 1950, já se dizia em voz corrente, que a cibernética revolucionaria, completamente, as máquinas ferramentas de usinagem, mas não se sabia exatamente como. Houve tendências iniciais de aplicar o computador para comando de máquinas, o que, de certa forma, retardou o aparecimento do CNC. Somente quando este caminho foi abandonado principalmente por ordem econômica, abriu-se para a pesquisa e o desenvolvimento do que seria o "Comando Numérico". No conceito "Comando Numérico", devemos entender "numérico", como significando por meio ou através de números. Este conceito surgiu e tomou corpo, inicialmente nos idos de 1949/50, nos Estados Unidos da América e, mais precisamente, no Massachussets Institute of Technology, quando sob a tutela da Parsons Corporation e da Força Áerea dos Estados Unidos, desenvolveu-se um projeto específico que tratava do "desenvolvimento de um sistema aplicável às máquinas-ferramenta para controlar a posição de seus fusos, de acordo com os dados fornecidos por um computador", idéia, contudo, basicamente simples. Entre 1955 e 1957, a Força Aérea Norte-Americana utilizou em suas oficinas máquinas C.N., cujas idéias foram apresentadas pela "Parson Corporation". Nesta mesma época, várias empresas pesquisavam, isoladamente, o C.N. e sua aplicação. O M.I.T., Massachussets Institute os Tecnology, também participou das pesquisas e apresentou um comando com entrada de dados através de fita magnética. A aplicação ainda não era significativa, pois faltava confiança, os custos eram altos e a experiência muito pequena. Da década de 60, foram desenvolvidos novos sistemas, máquinas foram especialmente projetadas para receberem o C.N., e aumentou muita a aplicação no campo da metalurgia. Este desenvolvimento chega a nossos dias satisfazendo os quesitos de confiança, experiência e viabilidade econômica. A história não termina, mas abre-se nova perspectiva de desenvolvimento, que deixam de envolver somente Máquinas Operatrizes de usinagem, entrando em novas áreas. O desenvolvimento da eletrônica aliado ao grande progresso da tecnologia mecânica garantem estas perspectivas do crescimento. Atualmente, as palavras "Comando Numérico" começam a ser mais freqüentemente entendidas como soluções de problemas de usinagem, principalmente, onde não se justifica o emprego de máquinas especiais. Em nosso país, já se iniciou o emprego de máquinas com C.N., em substituição aos controles convencionais. O que é o Comando Numérico Do ponto de vista do hardware, pode-se dizer que o Comando Numérico é um equipamento eletrônico capaz de receber informações através de entrada própria de dados, compilar estas informações e transmiti-las em forma de comando à máquina ferramenta de modo que esta, sem a intervenção do operador, realize as operações na seqüência programada. Por outro lado, podemos entender o Comando Numérico como uma forma de automação programável, baseada em softwares compostos de símbolos, letras e números. Para entendermos o princípio básico de funcionamento de uma máquina-ferramenta a Comando Numérico, devemos dividi-la, genericamente, em duas partes 1-Comando Numérico O C.N. é composto de uma unidade de assimilação de informações, recebidas através da leitora de fitas, entrada manual de dados, micro e outros menos usuais. Uma unidade calculadora, onde as informações recebidas são processadas e retransmitidas às unidades motoras da máquinaferramenta. O circuito que integra a máquina-ferramenta ao C.N. é denominado de interface, o qual será programado de acordo com as características mecânicas da máquina. 2-Máquina-Ferramenta O projeto da máquina-ferramenta deverá objetivar os recursos operacionais oferecidos pelo C.N.. Quanto mais recursos oferecer, maior a versatilidade. Vantagens do Comando Numérico O Comando Numérico pode ser utilizado em qualquer tipo de máquina-ferramenta. Sua aplicação tem sido maior nas máquinas de diferentes operações de usinagem, como Tornos, Fresadoras, Furadeiras, Mandriladoras e Centros de Usinagem. Basicamente, sua aplicação deve ser efetuada em empresas que utilizem as máquinas na usinagem de séries médias e repetitivas ou em ferramentarias, que usinam peças complexas em lotes pequenos ou unitários. A compra de uma máquina-ferramenta não poderá basearse somente na demonstração de economia comparado com o sistema convencional, pois, o seu custo inicial ficará em segundo plano, quando analisarmos os seguintes critérios na aplicação de máquinas a C.N. As principais vantagens são 1- Maior versatilidade do processo 2- Interpolações lineares e circulares 3- Corte de roscas 4- Sistema de posicionamento, controlado pelo C.N., de grande precisão. 5- Redução na gama utilizável de ferramentas. 6- Compactação do ciclo de usinagem. 7- Menor tempo de espera. 8- Menor movimento da peça. 9- Menor tempo de preparação da máquina. 10- Menor interação entre homem/máquina. As dimensões dependem, quase que somente, do comando da máquina. 11- Uso racional de ferramentas, face aos recursos do comando/máquina, os quais executam as formas geométricas da peça, não necessitando as mesmas de projetos especiais. 12- Simplificação dos dispositivos. 13- Aumento da qualidade de serviço. 14- Facilidade na confecção de perfis simples e complexos, sem a utilização de modelos. 15- Repetibilidade dentro dos limites próprios da máquina. 16- Maior controle sobre desgaste das ferramentas. 17- Possibilidade de correção destes desgastes. 1

2 18- Menor controle de qualidade. 19- Seleção infinitesimal dos avanços. 20- Profundidade de corte perfeitamente controlável. 21- Troca automática de velocidades (2 gamas). 22- Redução do refugo. 23- Menor estoque de peças em razão da rapidez de fabricação. 24- Maior segurança do operador. 25- Redução na fadiga do operador. 26- Economia na utilização de operários não qualificados. 27- Rápido intercâmbio de informações entre os setores de Planejamento e Produção. 28- Uso racional do arquivo de processos. 29-Troca rápida de ferramentas. Painel de Comando O comando CNC é um equipamento eletrônico, dotado de um processador ou mais de um, e de memórias de armazenamento, capaz de receber informações através de entrada própria de dados, processar e compilar estas informações, transmitindo-as em forma de impulsos à máquina ferramenta, gerando o movimento simultâneo dos eixos em combinação com seu sistema de medição e funções de programação, de modo que esta sem a intervenção do operador, realize as operações de usinagem na seqüência programada. Botões de segurança / Chave geral Os botões de segurança têm por objetividade a preservação do equipamento. Quando pressionado causará a parada imediata dos eixos de movimento e de rotação da máquina. Tipos de Comando Os tipos de comando são basicamente três 1-Comando ponto a ponto O comando ponto a ponto é recomendável quando se exige somente posicionamento em pontos programados, com deslocamentos em avanço rápido. Embora este tipo seja o tipo mais simples, ele garante o posicionamento segundo os eixos geométricos da máquina dentro do intervalo de precisão e repetibilidade previstas. Os painéis de comando CNC diferem muito de um fabricante para o outro, porém alguns elementos são básicos entre eles, tais como 2-Comando de percurso O comando de percurso representa uma evolução do comando ponto a ponto, isso porque, além do posicionamento dos eixos, ele passa também a garantir a direção da ferramenta e o avanço de corte. É o comando que realiza separadamente os movimentos, isto é, um de cada vez, os deslocamentos longitudinal e transversal dos eixos de uma máquina. É indicado apenas para usinagens paralelas aos eixos da máquina. Display / Vídeo Através do display é possível monitorar todo o Status da máquina, assim como efetuar e visualizar testes como os de analise de sintaxe e teste gráfico-dinâmico, dentre outros. Teclado Alfa-numérico Através do teclado do comando é possível promover toda a entrada de dados necessária a execução de uma determinada peça, fazendo inserções de caracteres que viabilizam a edição de programas, as correções ou alterações de parâmetros etc.. Seletor de Variação Através dos Seletores de Variação é possível modificar (Diminuir / Aumentar) valores referentes ao Rpm ou Avanço programado, dentro de uma determinada faixa estipulada pelo fabricante. Volante Eletrônico Através do volante eletrônico pode-se operar manualmente a movimentação dos eixos da máquina. Teclas de Função As teclas de função são utilizadas quando da necessidade de aplicações específicas, tais como registros de parâmetros, inserções de correção de ferramentas, movimentações manuais e outras. 2

3 3-Comando de Trajetória O comando de trajetória é o tipo mais completo de comando, pois realiza, instante por instante, o controle da posição da ferramenta na trajetória entre dois pontos. Garante o posicionamento exato e controla a trajetória e o avanço da ferramenta, podendo os carros ter movimentos simultâneos e perfeitamente conjugados, de modo que se obtenham quaisquer ângulos ou perfis circulares com qualquer raio. Figura 2. Parafuso de Esferas Recirculantes 1- Parafuso 2- Porca de duas partes 3- Calço de espessura 4- Esferas Transmissão de Movimento Fuso com esferas recirculantes Durante a usinagem de peças nas máquinas operatrizes são realizados movimentos de peças, ferramentas e carros. O sistema de transmissão muito usado para este movimento é o sistema de fuso e porca. O sistema fuso-porca convencional tem o inconveniente dos atritos significativos entre as roscas do parafuso e da porca que provocam uma torção do parafuso, incompatível com as precisões de usinagem requeridas, assim como um avanço repentino (solavanco) a pequena velocidade (período de partida e parada dos carros). A folga entre a rosca do parafuso e da porca também deve ser levada em conta quando se inverte o sentido de deslocamento, sob pena de imprecisão de cota e até ruptura de ferramentas. Numa máquina convencional corrige-se essa folga manualmente, mas numa máquina automática, isso não é possível. As máquinas automáticas devem poder realizar acelerações e desacelerações consideráveis e rápidas, bem como deslocamentos regulares à velocidades lentas, por isso os sistemas parafuso-porca clássicos (folga e atrito) são excluídos dos sistemas de comando das máquinas CNC. Pelo motivo exposto anteriormente, mesmo sendo onerosos, os sistemas parafuso-porca de esferas recirculantes são os usados (fig.1) isso permite transformar o atrito das roscas parafusoporca num rolamento. A folga é retirada utilizando porcas duplas reconciliáveis por sistema de anéis roscados e de calço de espessura (fig.2), podendo-se atingir assim uma alta e repetitiva precisão nos movimentos dos carros. Os fusos de esferas também chamados de esferas recirculantes, é atualmente o meio mais eficiente para se converter movimento rotativo em movimento linear e vice versa. Os fusos de esferas podem ser utilizados em máquinas e equipamentos dos mais variados setores propiciando assim uma ampla aplicação de mercado. Vantagens dos fusos de esferas recirculantes 1- Alto Rendimento A redução de atrito possibilita um rendimento mecânico em torno de 90% Figura 1. Parafuso de Esferas Recirculantes 1- Goteira de reciclagem das esferas 2- Porca 3- Parafuso 4- Esferas 2- Movimento Regular Os fusos de esferas possuem movimento regular também a rotações muito baixas, eliminando possíveis trepidações características dos fusos de rosca comum (trapezoidal). 3

4 3- Folga Axial Zero A alta eficiência do contato por esferas permite precarga e- liminando por completo a folga axial. 4- Maior velocidade permitida Os fusos de esferas permitem maior velocidade de rotação e possuem ponto de velocidade crítica muito superior aos fusos trapezoidais. Para o amortecimento de vibrações são adotados barramentos de alta rigidez com enchimento de concreto ou areia do macho de fundição. No caso de tornos, muitos modelos foram projetados com barramentos inclinados (Fig.5) para facilitar a rápida eliminação de cavacos, produzidos em elevado volume e altas temperaturas. 5- Maior vida útil Os sistemas com fusos trapezoidais necessitam de manutenção após determinado período devido ao aparecimento de folga, os fusos de esferas não necessitam de manutenção. 6- Receptividade de posição A redução de desgaste por atrito permite a repetividade de posicionamentos requeridos em certas máquinas, com precisão. 7- Mínima Lubrificação Os fusos de esferas eliminam a necessidade constante de lubrificação, característica dos fusos de rosca comum (trapezoidal). A lubrificação é feita somente na montagem da máquina com óleo ou graxa para rolamentos. Guias e Barramento São elementos de vital importância em uma máquina operatriz, pois determinam toda a precisão geométrica da máquina. Cabe a eles a responsabilidade de deslocar os carros porta-ferramentas de forma precisa. Varias formas de guias e barramentos foram utilizados, sempre visando reduzir o atrito e desgaste. Com o evento das máquinas CNC, o problema complicou-se pois, além de reduzir o desgaste, o problema da inércia tornou-se ponto crítico pelo efeito "STICK-SLIP", que é a tendência a saltos que ocorrem em baixa velocidade de escorregamento, tanto em movimentos translatórios como rotatórios. Em velocidades pequenas (5 a 20 mm/min), a película de óleo lubrificante é rompida e ocorre atrito estático. Os elementos de transmissão são deformados elasticamente até que o atrito estático seja superado. O carro avança então rapidamente sob a ação das forças elásticas, restabelecendo-se o atrito cinemático. O jogo pode repetir-se, tornando-se especialmente incomodo em baixas velocidades de posicionamento final ou em pontos de inversão de contornos. A escolha de materiais adequados, tais como, guias de plástico (Fig.3), ou aditivos no óleo (bissulfeto de molibdênio) podem ajudar na solução do problema. Outra solução de guias de baixo atrito e reduzido desgaste, é as guias de rolamentos (Fig.4) e guias hidrostáticas. Motores Motor de acionamento da árvore A rotação da peça nos tornos e a rotação da ferramenta nas fresadoras é realizada pela árvore principal. O acionamento da árvore é realizado através de motor de corrente alternada ou corrente contínua. Quando o acionamento é feito por motor de corrente alternada, a seleção de rotações é feita por uma caixa de engrenagens. A gama de rotações disponíveis neste caso fica na dependência do número de escalonamentos da caixa de engrenagens. As árvores principais das máquinas CNC são geralmente acionadas por motores de corrente contínua, onde as rotações podem ser realizadas sem escalonamento e controladas através de um tacômetro. Neste caso pode-se utilizar qualquer rotação desejada dentro do campo de rotações da máquina. 4

5 Em alguns tipos de usinagem, quando necessário atingir um torque favorável ou modificar o campo de rotações, pode existir no acionamento com motor de corrente contínua uma caixa de engrenagens com 2, 3 ou 4 escalonamentos. Quando necessário, também podem ser programados posicionamentos da contra-ponta, avanço e retrocesso do mangote e luneta, para uma melhor fixação de trabalho. Motor de acionamento dos fusos Em geral são utilizados motores de corrente contínua para o acionamento dos avanços, que são regulados por um circuito de potência e podem acionar ou frear em ambas as direções de movimento. Dispositivos de Troca de Ferramenta Os movimentos de avanço devem ser realizados sem interferência de forças atuantes, por exemplo, força de corte, atrito estático etc. Para isso, os acionamentos desses movimentos devem ser rígidos. Os acionamentos do avanço atendem as exigências sobre uniformidade dos movimentos e da rapidez de reação na alteração de velocidades. São adotadas medidas de segurança eletrônicas adicionais para se evitar sobrecarga do motor decorrente de - Gume de corte da ferramenta gasto; - Picos de carga durante a aceleração e a freagem; - Bloqueio do movimento do carro. Em máquinas CNC de concepção simples e menores exigências de precisão também são utilizados motores passo a passo nos acionamentos do avanço. Para usinagem em altas velocidades é necessário um elevado torque de partida e de freagem, não sendo possível segurança no número de passos. Portanto sua aplicação é restrita a pequenos torques. Meios de Fixação da Peça Os meios de fixação de peças nas máquinas operatrizes CNC podem ser acionados para abertura e fechamento através do programa CNC contido no comando da máquina, como veremos a seguir. Nos tornos CNC em geral, é possível programar os movimentos de abertura e fechamento das castanhas, assim como, as diferentes pressões de fixação. Nos processos de usinagem são poucas as peças que podem ser usinadas sem a troca de ferramentas, como se procura realizar o maior número de operações possíveis numa única sujeição, o sistema de troca de ferramentas em máquinas CNC, vem cada vez mais sendo otimizados pelos fabricantes de máquinas. Nos tornos CNC a troca de ferramentas pode ser realizado manualmente ou automaticamente. Na troca manual de ferramentas, temos os suportes portaferramentas de troca rápida. Neste sistema a troca de ferramentas é feita pelo operador a cada parada de troca do programa executado. Troca Rápida Numa forma de minimizar os tempos passivos durante a execução de um trabalho pode-se utilizar um suporte portaferramentas "GANG TOOLS". Neste sistema a troca das ferramentas utilizadas são comandadas pelo programa CNC, necessitando apenas dos posicionamentos corretos das ferramentas, evitando assim as paradas no programa para eventuais trocas manuais das mesmas. A escolha da pressão deve-ser feita de acordo com a rotação da árvore devido à força centrífuga nas castanhas. Essa compensação é feita com aumento da pressão a medida que aumenta-se a rotação, pois as máquinas CNC trabalham freqüentemente com rotações muito altas. Devido a problemas de deformação das peças, nem sempre é possível aumentar-se a pressão a qualquer valor, por isso são utilizadas placas com compensação de força inercial. Estas são construídas de tal forma que a força de fixação hidráulica resultante permanece constante nas castanhas para as altas rotações da placa, não se alterando através da influência da força centrífuga. GANG TOOLS Na troca automática de ferramentas, os tornos possuem dispositivos de concepções que se diferenciam em função da quantidade de ferramentas a serem usadas. 5

6 Podemos assim destacar alguns desses dispositivos Torre elétrica Neste sistema a troca automática de ferramentas é realizada através do giro da mesma que é comandado pelo programa CNC, deixando a ferramenta na posição de trabalho. Magazine No sistema magazine de modo geral, a troca de ferramentas é realizado por um braço com duas garras. O programa posiciona a próxima ferramenta do magazine que entra em ação e interrompe a usinagem. Um braço com duas garras entra em ação, tirando de um lado a nova ferramenta do magazine e do outro lado a ferramenta que estava operando na àrvore principal da máquina. As posições das ferramentas se invertem pelo giro de 180 graus do braço de garras o qual logo após introduz as ferramentas em seus lugares e são de modo geral comandados com lógica direcional. Revolver No sistema de revolver a troca é realizada com o giro ou tombo do mesmo, que também é comandado pelo programa CNC, até que a ferramenta desejada fique na posição de trabalho. Os magazines de ferramentas podem ser projetados pelo fabricante da máquina de várias maneiras para atender as necessidades do processo de usinagem, visando a maior flexibilidade possível, a seguir veremos alguns tipos de magazines que podem ser projetados. Tipos de magazines Em se tratando de troca de ferramentas automática, nesses sistemas são de modo geral comandados com lógica direcional, ou seja, para o posicionamento da ferramenta é percorrido o caminho mais curto de giro ou tombo. 6

7 A maioria das máquinas CNC podem ser equipadas com transportador automático de cavacos. Embora opcional, o transportador, que pode ser acionado pelo programa de usinagem, é fundamental quando o volume de cavaco produzido for grande. O transportador possibilita um trabalho contínuo sem necessidade de interrupção da usinagem para retirada manual de cavacos. Sistema de Transmissão e Transporte de Cavaco Como as máquinas CNC podem operar com altas velocidades de corte nas usinagens é exigido que estas possuam um sistema de refrigeração que possibilite refrigerar, lubrificar e auxiliar na remoção dos cavacos. Esses sistemas geralmente, podem trabalhar com dois valores de pressão (alta e baixa pressão), e alguns fabricantes ainda, adotam para torneamento, sistemas de ferramentas onde o fluído refrigerante é conduzido através de canais no interior do suporte porta-ferramentas. Fluído refrigerante conduzido através do porta-ferramentas Sistema de Medição da Máquina A medição das posições dos carros pode ser direta ou indireta. Medição direta Quando a medição for direta, utiliza-se uma escala e um receptor/emissor, que são fixados, um no carro e outro no corpo da máquina (figura abaixo). Imperfeições nos eixos e nos acionamentos não influenciam nos resultados das medições. O sistema óptico de medição, faz a leitura das divisões da escala de medição e transforma esta informação em sinal elétrico que é enviada ao comando. Porém os sistemas com uso de mangueiras flexíveis também é muito usado, tanto em tornos como em centros de usinagem. Essas providências melhoram muito a refrigeração no local do corte. Fluído refrigerante conduzido por mangueira flexível Medição Indireta Devido às altas pressões do fluído de corte, as máquinas CNC, são equipadas de modo geral com portas protetoras contra respingos, que possuem sistemas de segurança na sua abertura, aumentando assim a segurança de trabalho. Na medição indireta de posicionamento o curso do carro é tomado pelo giro de um eixo (fuso) de esferas recirculantes. O sistema de medição é rotativo e registra o movimento de giro de um disco de impulso, que está montado no eixo de esferas recirculantes (Figura abaixo), onde o comando, levando em conta o passo do eixo de esferas recirculantes, transforma os impulsos de giro em deslocamento do carro. 7

8 O sistema de medição conta cada número de campos claros-escuros, calculando assim a posição atual do carro pela diferença em relação à sua posição anterior. Para este procedimento de medição funcionar, após se ligar o comando, o carro deve ser conduzido à uma posição cuja distância do ponto zero da máquina, seja conhecido, o que ocorre no referenciamento da máquina. Após este procedimento, o sistema de medição pode utilizar a escala da régua graduada para realizar as medições de posicionamento. Ainda em função dos tipos de escala adotado, diferencia-se a medição de posicionamento em absoluta ou incremental. Medição Absoluta Na medição absoluta, é utilizado uma escala de medição codificada, (figura abaixo), que a cada momento mostra a exata posição do carro com referência ao Zero máquina (o ponto zero máquina é um ponto de referência fixo na mesma, que define a origem de seu sistema de coordenadas). Importante é que o campo de leitura da escala de medição estende-se pelo campo total de trabalho. A codificação da escala de medição é realizada em forma binária. Com isto, o comando pode em cada posição determinar um valor numérico correspondente. A palavra "absoluto" em correspondência à medição de posicionamento, significa que os dados da posição são sempre mensuráveis independente da condição da máquina e do comando, pois eles sempre se baseiam em um ponto-zero fixo. A palavra "Incremental" (incremento = a comprimentos i- guais, pequenos percursos) significa, na medição de posicionamento, que são mensuráveis os aumentos e diminuições dos comprimentos dos cursos de movimento. O comando conta para cada movimento o número de incrementos (por exemplo, traços divisórios), sendo que cada nova posição se diferencia da última. Esses sistemas de medição, normalmente eletro-indutivo ou óptico, são de alta precisão, capazes de resistir ao ambiente industrial e às vibrações. Transmissão da Dados Uma vez de posse do programa CNC, pode-se transferir os dados de programação para o comando de várias maneiras, tais como Através da inserção manual de dados (A); Através de Fitas perfuradas (B); Através de Fitas cassetes (Fitas magnéticas) (C); Através de Disquetes (D); Através da utilização de Cabo de comunicação RS232C (E), cuja evolução e desenvolvimento visou principalmente minimizar a margem de erros de digitação e tempos perdidos com a máquina parada para a inserção desses dados. Medição Incremental Na medição de posição incremental é utilizada uma escala de medição com uma simples régua graduada, (figura abaixo). Esta régua é composta de campos claros-escuros, cuja a leitura é efetuada pelo sistema de medição através do movimento de avanço do carro. 8

9 Figura - 3 Programando em CNC Linguagem ISO DIN Os movimentos das máquinas operatrizes CNC que dão o- rigem a geometria da peça, são comandados e controlados pelo comando da máquina. Para que isso seja possível, o comando deve receber a informação que permite a ele reconhecer qual dos carros, mesas, cabeçotes ou árvores de rotação ele deve comandar e controlar num dado instante. O programa CNC é quem fornece essas informações, a- través de designações normalizadas das direções e sentido dos movimentos dos componentes da máquina (fig.1,2 e 3). As direções e sentidos dos movimentos são designados conforme norma DIN Muitas máquinas CNC, permitem o movimento rotativo da mesa de trabalho e do cabeçote da árvore (fig.4), dando maior flexibilidade à máquina que pode através disso usinar diversos lados da peça com diferentes ângulos de posicionamento. Esses eixos rotativos da mesa e do cabeçote, possuem comandos próprios e independentes dos eixos direcionais básicos dos carros. Os eixos rotativos são designados conforme a norma DIN, com letras A, B, e C, primeiras letras do alfabeto, e os eixos principais de avanço com as letras X, Y, e Z, últimas letras do alfabeto. Para peças especiais são usadas máquinas com mais eixos além dos três básicos principais (fig.4, 5, e 6). Os centros de usinagem são um exemplo disso pois, além dos eixos básicos principais de avanço, eixos rotativos da mesa e cabeçote freqüentemente possuem um eixo de avanço adicional. Eixos de avanço adicionais aos eixos X, Y e Z, são designados de maneira geral pelas letras U, V e W. Figura - 1 Figura - 4 Figura - 5 Figura - 2 9

10 Nas máquinas-ferramenta, o sistema de coordenada determinado pela regra da mão direita pode variar de posição em função do tipo de máquina, mas sempre respeitará a norma onde os dedos apontam o sentido positivo dos eixos imaginários, com o eixo "Z" coincidente ou paralelo ao eixo da árvore principal. Para o comando de avanço e penetração nos 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, relaciona-se com as dimensões longitudinais da peça, (fig. 6 e 7 ). Figura - 6 Regra da Mão Direita As designações dos eixos básicos principais e dos eixos de rotação são interdependentes, ou seja, obedecem a uma convenção fixada pela regra da mão direita e pela seqüência das letras do alfabeto. Todos os sistemas de coordenadas das máquinas CNC, respeitam a regra da mão direita (fig.5). Para um sistema tridimensional, são utilizados três eixos perpendiculares entre si, que podem ser designados com auxílio dos dedos da mão direita onde Polegar Indica o sentido positivo do eixo imaginário X. Indicador Indica o sentido positivo do eixo imaginário Y. Médio Indica o sentido positivo do eixo imaginário Z. Figura - 6 Figura - 7 Embora a origem do eixo "X", seja no centro de rotação da peça, a maioria dos comandos interpretam os valores nesse eixo como sendo já o diâmetro da peça. Para outros eixos de avanço, atribui-se o nome de eixos de coordenadas Rotativas, e eixos de coordenadas Adicionais, com suas designações correspondentes. Eixos de avanço Rotativo Aos eixos, designado por eixos rotativos, é atribuído letras que os identificam junto ao comando, sendo elas as seguintes Eixo A eixo de rotação em torno de X Eixo B eixo de rotação em torno de Y Eixo C eixo de rotação em torno de Z As medidas dos giros são fornecidas e interpretadas pelo comando através de ângulos. Nas máquinas, onde a peça ou a ferramenta pode ser comandada em movimentos giratório, designa-se os eixos giratórios, pelos ângulos de rotação A, B, C (fig.8, 9 e 10). Figura - 5 O eixo de giro na mesma direção do eixo (X), é designado como (A), na mesma direção do eixo (Y), é designado como (B), e na mesma direção do eixo (Z) é designado como (C). Ou seja, a disposição dos eixos conforme a norma DIN são Avanços Lineares X Y Z Avanços Rotativos A B C Avanços Adicionais U V W Figura

11 Quadrantes Os quadrantes são definidos a partir de uma origem pré determinada, que no caso do torno é determinado por uma linha perpendicular a linha de centro do eixo árvore, e obedecem sempre a mesma ordem independente do tipo de torre utilizada (torre Traseira ou torre Dianteira), portanto o sinal positivo ou negativo introduzido na dimensão a ser programada é dado em função do quadrante onde a ferramenta atuará. Torre Traseira Figura - 9 Figura - 10 O giro é positivo (+) quando, olhando-se do ponto-zero em direção ao sentido positivo do eixo, o giro se realizar no sentido horário (fig.11). Figura -11 Eixos de avanço Adicional Aos eixos, designado por eixos Adicionais, é atribuído letras que os identificam junto ao comando, sendo elas as seguintes Eixo U eixo co-direcional ao eixo X Eixo V eixo co-direcional ao eixo Y Eixo W eixo co-direcional ao eixo Z 11

12 Torre Dianteira No Torno para a programação CNC, o sistema de coordenadas utilizado compõe-se de dois eixos (X e Z), cujo ponto de intersecção corresponde a origem, ou seja, ao ponto zero do sistema, e toma como referência a linha de centro do eixo árvore da máquina, onde todo movimento transversal a ele corresponde ao eixo de coordenadas X (em geral relativo a diâmetro), e todo movimento longitudinal corresponde ao eixo Z (comprimento). Na Fresadora é necessária a representação espacial da peça, para isso o sistema de coordenadas utilizado compõe-se de três eixos (X,Y,Z), cujo ponto de intersecção corresponde a origem, ou seja, o ponto zero do sistema, que geralmente é definido em um canto da peça, através do qual será tomada as medidas dimensionais. Sistema de Coordenadas Absolutas Neste sistema, na origem pré-estabelecida como sendo X0, Z0, o ponto X0 é definida pela linha de centro do eixo árvore, e Z0 é definida por qualquer linha perpendicular à linha de centro do eixo árvore. Este processo é denominado "ZERO FLUTUANTE", ou seja pode-se flutuar em relação ao eixo Z, porém, uma vez definida a origem ela se torna uma Origem Fixa, ou seja não muda mais. Durante a programação normalmente a origem (X0,Z0), é pré-estabelecida no fundo da peça (encosto da castanha) fig. 1, ou na face da mesma fig. 2, conforme ilustração abaixo Origem (X0,Z0) Sistemas de Coordenadas Toda geometria da peça é obtida com o auxílio de um sistema de coordenadas. O sistema de coordenadas é definido, por linhas retas que se cruzam perpendicularmente determinando em sua intersecção uma origem, ou seja o "Ponto Zero". Obedecendo a regra da mão direita, e uma origem determinada, tais retas representam os eixos de movimento da máquina (X,Y,Z), através dos quais serão tomadas as medidas dimensionais das peças utilizadas para a programação. Figura

13 Exemplo Figura -2 Exemplo Exercícios de Fixação Preencher as coordenadas em branco Sistema de Coordenadas Incrementais A origem no sistema de Coordenadas Incrementais é estabelecida em cada movimento da ferramenta. Qualquer deslocamento efetuado irá gerar uma nova origem, ou seja qualquer ponto atingido pela ferramenta, a origem das coordenadas passará a ser o ponto alcançado. Todas as medidas são feitas através da distância a ser deslocada. Note-se que o ponto A é a origem do deslocamento para o ponto B, e B será a origem para o deslocamento até o ponto C, e assim sucessivamente. Coordenadas Absolutas Movimentos Coordenadas Para X Z A A B B C C D D E E F F G G H 13

14 Pontos de Referência Os movimentos das ferramentas na usinagem de uma peça exigem do comando um domínio total da área de trabalho da máquina, e para que isso ocorra é necessário que ele reconheça alguns pontos básicos Ponto Zero Peça W O ponto zero peça "W", é o ponto que define a origem (X0,Z0) do sistema de coordenadas da peça. Este ponto é definido no programa através de um código de função preparatória "G", e determinado na máquina pelo operador na preparação da mesma (Preset), levando em consideração apenas a medida de comprimento no eixo "Z", tomada em relação ao zero máquina. Ponto de Trajetória N O ponto de trajetória "N" é um ponto no espaço (fig. 2). Porém, uma vez referenciada a máquina suas coordenadas de posicionamento dentro da área de trabalho são reconhecidas pelo comando, e servirá como referência na obtenção dos balanços das ferramentas (bx, bz), quando montadas na máquina durante a preparação da mesma, (ver ponta útil da ferramenta). Figura - 2 Ponto Comandado da Ferramenta P (Ponta útil) Figura - 1 É o ponto de atuação da ferramenta no perfil programado. Porém para que isso ocorra é necessário definir os valores de balanço em X e Z das ferramentas operantes, tendo como referência nas tomadas de medidas o ponto de trajetória "N" (fig. 3). Tais valores introduzidos no comando durante a preparação da máquina, servem para efetuar os cálculos necessários para que o ponto de trajetória "N" se dê afastado do perfil programado, permitindo assim a atuação da ponta útil das ferramentas (P) na usinagem da peça (fig.4). Ponto de Referência de Máquina R O ponto de Referenciamento é uma coordenada definida na área de trabalho através de chaves limites e cames, que servem para a aferição e controle do sistema de medição dos eixos de movimento da máquina Tal coordenada é determinada pelo fabricante da máquina. Ponto Zero Máquina M O ponto Zero da máquina é o ponto Zero para o sistema de coordenadas da máquina (X0, Z0), e também o ponto inicial para todos os demais sistemas de coordenadas e pontos de referência existentes. Geralmente é determinado após o referenciamento da máquina. Figura

15 Funções Auxiliares As funções auxiliares formam um grupo de funções que completam as informações transmitidas ao comando através das funções preparatórias e funções de posicionamento, principalmente com informações tecnológicas. Dentre as funções auxiliares podemos destacar as seguintes Função N Figura - 4 Tipos de Função de Programação Um programa CNC é composto de várias funções de programação que deverão ser reconhecidas pelo comando, e que terão por objetivo fazer com que cada instrução recebida seja executada dentro do processo de usinagem. Tais instruções deverão orientar o comando quanto ao O que Fazer? Onde Fazer? e Como Fazer? através de funções codificadas. As funções de programação podem ser divididas da seguinte forma PROGRAMAÇÂO-CNC Funções Preparatórias G G00 G01... Funções de Posicionamento Principal Auxiliar Funções Complementares Auxiliar N F S T P L H / EOB... Miscelâneas (M) M00 M02... Cada bloco ou sentença de informação é identificado pela função "N", seguida de até 4 dígitos. A função "N" deverá ser informada no início do bloco ou sentença. Se usada, esta função deveria ser incrementada com valores por exemplo, de 5 em 5 ou 10 em 10, deixando assim espaço para possíveis modificações no programa. Exemplo N50 G00 X130. Z140. # N55 G01 X132. Z138. F.2 # Função # (EOB - END OF BLOCK) A função auxiliar "EOB", é representado pelo caractere "#", e é utilizada no final de cada bloco ou sentença com o intuito de finaliza-la para que outra possa ser aberta. Exemplo N10 G1 X45. Z66. F.15 # Função S Através desta função o comando recebe informações quanto ao valor da velocidade de corte de duas maneiras diferentes DIRETA Quando utilizado junto com a função G96, o valor da função auxiliar "S", entra como valor de velocidade de corte constante, com o qual o comando executa os cálculos de rpm em função do diâmetro da peça, ocasionando assim uma variação de rotação durante a usinagem. Deve-se limitar o rpm máximo alcançado em função da velocidade de corte requerida, programando-se a função G92 seguida da função auxiliar "S", entrando neste caso como valor máximo de rotação à atingir. Exemplo G96# (Programação em velocidade de corte constante) S 200.# (Valor da velocidade de corte) G92 S3000 M03 # (Limitação de rpm máximo e sentido de giro) INDIRETA Quando utilizado com a função G97 o valor da função auxiliar "S", entra apenas como valor de rotação constante a ser usada da máquina, com um formato de função S4 (4 dígitos). Exemplo G97 # ( Programação em rpm direta ) S3000 M3# ( rpm constante e sentido de giro ) 15

16 Função T A função "T" é usada para selecionar as ferramentas na torre informando para a máquina o seu zeramento ( PRE-SET ), raio do inserto, sentido de corte e corretores. Exemplo N40 T # Onde O primeiro numeral (01), representa qual ferramenta será usada. O segundo numeral (01), representa o corretor usado para as medidas e desgaste do inserto. Função P A função "P" identifica programas e sub-programas na memória do comando. Todo programa existente no comando é identificado através da função auxiliar "P", pela qual poderá ser chamado no diretório de programas, renumerados ou até mesmo apagados. Nota Se um sub-programa é renumerado, as referências a este programa contidas em outros, não são automaticamente atualizadas. Função F Através da função "F" programa-se a velocidade de avanço para o trabalho em usinagem. Este avanço poderá ser em pol/rot (quando utilizada as funções G70 com G94), com formato de função f 2.4, ou em mm/rot (quando utilizada as funções G71 com G95), com formato de função f 2.2 Nota Na maioria dos comandos, ligou a máquina ela já assume G71 com G95 (mm/rot) como condição básica de funcionamento. Exemplo N10 G1 X45. Z66. F.15 # Função L A função "L" define o número de repetições que uma determinada operação deve ser executado. Exemplo N80 P10 L3 # (Esta sentença define que o subprograma 10 será repetido 3 vezes) Pode-se chamar um sub-programa para múltiplas repetições, programando-se um bloco contendo a função "P" (com o número do sub-programa) e "L" (com o número de vezes que o subprograma deverá ser executado). Exemplo N00 ;EIXO # H70 N30 T0101;BROCA # N35 G54 # N40 G00 X30. Z75.# N70 T0202; DESBASTE INTERNO# N200 M30 # Portanto O comando ao ler a função H70 desvia automaticamente para a sentença N70. Função / (Barra) Utilizamos a função ( / ) barra quando for necessário inibir a execução de blocos no programa, sem alterar a programação. Se o caractere "/" for digitado na frente de alguns blocos, estes serão ignorados pelo comando, desde que o operador tenha selecionado a opção "INIBE BLOCOS" na página de "REFERÊN- CIAS DE TRABALHO". Caso a opção INIBE BLOCOS não seja selecionado, o comando executará os blocos normalmente, inclusive os que contiverem o caractere "/". Exemplo / N90 M08 # Funções Miscelânea As funções Miscelâneas "M" formam um grupo de funções que abrangem os recursos da máquina não cobertos pelas funções preparatórias, posicionamento, auxiliares e especiais, ou seja são funções complementares. Estas funções têm formato M2 (2 dígitos), e são determinados de acordo com a máquina. As funções Miscelâneas estão definidas de acordo com a norma DIN dentre as quais podemos destacar as seguintes M00 - Parada programada O código "M00" causa parada imediata do programa, refrigerante de corte, eixo árvore, e um aviso de "AGUARDANDO INÍ- CIO" é mostrado no vídeo ao operador. O início é dado novamente por intervenção manual, através do botão "CYCLE START". Função H A função auxiliar "H" precedida de um valor numérico, executa desvios incondicionais no programa e deverá ser programado em um bloco separado. Esta função deve ser usada em programas contendo números seqüenciais "N", pois o desvio ocorre para um determinado bloco que contenha uma seqüência, onde "N" tem um valor exatamente igual ao determinado na função "H". A função M00 é programada geralmente para que o operador possa virar a peça na placa, trocar a ferramenta manualmente, trocar faixas de rotações, etc. 16

17 M02 - Final de programa Esta função é usada para indicar o fim de programa existente na memória do comando. M06 - Libera o giro da torre para a troca automática da ferramenta Em máquinas que possuam troca automática de ferramentas, toda vez que se seleciona uma determinada face da torre, através da função "T", esta deve ser acompanhada da função M06 que permite o giro da torre, para que haja a troca das mesmas. M03 - Sentido horário de rotação do eixo árvore Esta função gira o eixo árvore no sentido horário olhandose frontalmente. Necessariamente, a função M06 não precisa vir no mesmo bloco da função "T". M07 - Liga o refrigerante de corte (alta pressão) A função M03 é cancelada por M00, M02, M05 e M30. Este código aciona o motor da bomba de refrigerante de corte e cancela-se por M09, M00, M02, M30. M04 - Sentido anti-horário de rotação do eixo árvore Esta função gira o eixo árvore no sentido anti-horário o- lhando-se frontalmente. M08 - Liga o refrigerante de corte (baixa pressão) Este código aciona o motor da bomba de refrigerante de corte e é cancelado por M09, M00, M02, M30. A função M04 é cancelada por M00, M02, M05 e M30. M05 - Desliga o eixo árvore sem orientação Esta função quando programada para imediatamente a rotação do eixo árvore, cancelando as funções M03 ou M04. M09 - Desliga o refrigerante de corte Este código desliga o motor da bomba do refrigerante de corte e está ativo ao inicia-se o programa. A função M05 ao iniciar-se o programa já está ativa e é cancelada pelas funções M03 e M04. 17

18 M10 - Faixa de rotação Esta função tem por finalidade indicar a faixa de rotação a ser utilizada dentro da etapa de usinagem. Portanto deve-se observar por parte do programador os valores de rotação mínima e máxima da faixa a ser utilizada, e por parte do operador as posições das alavancas na máquina, de acordo com as especificações do fabricante da mesma. M26 - Recua o mangote da contra ponta Esta função quando ativada efetua o recuo da manga do contra-ponto. M27 - Avança o mangote da contra ponta Esta função quando ativada efetua o avanço da manga do contra-ponto. M11 - Faixa de rotação Exemplo M11 # ( rpm de 18 a 475, Faixa I, posições A C) M12 - Faixa de rotação Exemplo M12 # (rpm de 28 a 750, Faixa I I, posições B C) M13 - Faixa de rotação M30 - Final do programa Esta função tem a mesma aplicação da função M02 para comandos que trabalham com memória, ou seja fim de programa. Exemplo M13 # (rpm de 75 a 1900, Faixa I I I, posições B C) M14 - Faixa de rotação Exemplo M14 # (rpm de 118 a 3000, Faixa I V, posições B C) M24 - Abre a placa de fixação O código "M24" abre a placa de fixação da peça. Funções Preparatórias G As funções Preparatórias "G" formam um grupo de funções que definem à máquina O que fazer, preparando-a para executar um tipo de operação, ou para receber uma determinada informação. O formato da função é g2 (dois dígitos numéricos), e vai de g00 a g99. Abaixo veremos alguns exemplos de funções preparatórias. Funções "G" M25 - Fecha a placa de fixação O código "M25" fecha a placa de fixação da peça. G00 Interpolação linear rápida G01 Interpolação linear com avanço programado G02 Interpolação circular Horária G03 Interpolação circular Anti-horária G04 Tempo de permanência G20 Programação em diâmetro G21 Programação em raio G33 Ciclo básico de roscamento G40 Cancela compensação do raio da ponta da ferramenta G41 Compensação do raio da ponta da ferramenta (à esquerda) G42 Compensação do raio da ponta da ferramenta (à direita) G53 Cancela todos os deslocamentos de ponto zero (DPZ s) G54 Ativa o primeiro deslocamento de ponto zero da peça (1º DPZ) G55 Ativa o segundo deslocamento de ponto zero da peça(2º DPZ) G70 Programação em Polegada G71 Programação em Milímetros G90 Programação em coordenadas absolutas G91 Programação em coordenadas incrementais 18

19 G94 Estabelece a programação em avanço por minuto G95 Estabelece a programação em avanço por rotação G96 Programação em velocidade de corte constante G97 Programação em RPM direta G99 Define a programação em função do zero máquina. As funções Preparatórias "G", podem ser MODAIS ou NÃO MODAIS. MODAIS São as funções que uma vez programadas permanecem na memória do comando, valendo para todos os blocos posteriores, a menos que modificadas por uma outra função ou a mesma, com parâmetros diferentes. Dentre as várias instruções modais podemos citar as funções G00 (interpolação linear com avanço rápido), G01 (interpolação linear com avanço programado) e F (valor de avanço de corte). NÃO MODAIS São as funções que todas as vezes que requeridas, devem ser programadas, ou seja, são válidas somente no bloco que as contém. Dentre as várias instruções não modais podemos citar as funções G02 (interpolação circular horária) e G03 (interpolação circular anti-horária). No exemplo abaixo, temos duas condições diferentes de digitação, descrevendo o mesmo trecho de um programa, onde a diferença está na utilização da condição Modal, que permite uma programação mais enxuta. Exemplo Programação onde não se fez uso da condição Modal. N40 G00 X150. Z150. N45 G00 X21. Z72. N50 G01 X21. Z70. F.25 N55 G01 X25. Z68. F.25 N60 G01 X25. Z40. F.25 N65 G02 X35. Z35. R5. N70 G03 X45. Z30. R5. N75 G01 X50. Z30. F.1 Conclusão Nesta condição foram efetuadas sucessivas repetições de parâmetros, onde um dos maiores problemas é o de carregar mais rápida a memória do comando. Programação onde se fez uso da condição Modal. Onde X... - Definição de posicionamento final no eixo X (diâmetro) Z... - Definição de posicionamento final no eixo Z (comprimento) M... - Definição de Função Miscelânea (opcional) # - Fim de bloco ou sentença Exemplo N10 G00 X95. Z70. # Observações - A função G00 é Modal portanto cancela (G01,G02,G03). - Graficamente é representada por linhas tracejadas e é dada em metros por minuto. - Utilizar a função G00 somente para posicionamentos sem nenhum tipo de usinagem. - Função entre parênteses é opcional. G01 Interpolação linear com avanço programado A função G01, realiza movimentos retilíneos com qualquer ângulo, calculado através das coordenadas de posicionamento descritas, utilizando-se de uma velocidade de avanço (F) prédeterminada pelo programador. Sintaxe da sentença G01 X... Z... F... (M...) # G00 X150. Z150. X21. Z72. G01 Z70. F.25 X25. Z68. Z40. G02 X35. Z35. R5. G03 X45. Z30. R5. X50. F.1 (Não Modal) (Não Modal) Conclusão Nesta condição enquanto a instrução modal não for modificada ou cancelada, ela permanecerá na memória do comando não havendo necessidade de sucessivas repetições parâmetros. Grupo das Funções Preparatórias G00 Interpolação linear com avanço rápido A função G00, realiza movimentos nos eixos da máquina com a maior velocidade de avanço disponível, portanto, deve ser utilizada somente para posicionamentos sem nenhum tipo de usinagem. A velocidade de avanço pode variar para cada modelo de máquina, e é determinada pelo fabricante da mesma. Sintaxe da sentença G00 X... Z... (M...) # onde X... - Definição de posicionamento final no eixo X (diâmetro) Z... - Definição de posicionamento final no eixo Z (comprimento) F... - Avanço programado M... - Definição de Função Miscelânea (opcional) # - Fim de bloco ou sentença Exemplo N25 G01 X20. Z42. F.1# 19

20 Observações -O avanço é um dado importante de corte e é obtido levando-se em conta o material, a ferramenta e a operação a ser executada. -Geralmente nos tornos CNC utiliza-se o avanço em mm/rotação, mas também pode ser utilizado mm/min. -A função G01 é Modal portanto cancela (G00,G02,G03). -A função Miscelânea "M..."., é opcional. Exemplo da função G01 Objetivo Usinar a peça abaixo usando as funções G00 e G01. - Desbastar a peça com passes de 5 mm no diâmetro. - Deixar um sobremetal para acabamento de 1 mm no diâmetro e 0,2 mm na face. - Efetuar o desbaste e o acabamento com a mesma ferramenta. Desenho da peça Material Aço O 41mm X 35 mm G00 X31. Z37. # (Posicionamento para o 2º passe) G01 X31. Z20.2 # (Segunda Passada) G00 X36. Z37. # (Recuo angular) G00 X26. Z37. # (Posicionamento para o 3º passe) G01 X26. Z20.2 # (Terceira Passada) G00 X31. Z37. # (Recuo angular) G00 X21. Z37. # (Posicionamento para o 4º passe) G01 X21. Z20.2 # (Quarta Passada) G00 X26. Z37. # (Recuo angular) G00 X0 Z37. # (Posicionamento para início do acaba/o) G01 X0 Z35. F.15 # (Aproximação da ferramenta) G01 X20. Z35. # (Faceamento) G01 X20. Z20. # (Torneamento do rebaixo) G01 X41. Z20. # (Faceamento do rebaixo) G01 X41. Z12. # (Torneamento do diâmetro externo) G01 X45. Z12. # (Afastamento da ferramenta) G00 X150. Z150. M09# (Ponto de troca final e desliga refrig.) M30 # (Final de Programa) G02 - G03 Interpolação circular Nas interpolações circulares a ferramenta deve deslocar-se entre dois pontos, executando a usinagem de arcos pré-definidos, através de uma movimentação apropriada e simultânea dos eixos. A interpolação circular é regida pela regra da mão direita e deslocará a ferramenta da seguinte forma A - Ao longo de uma circunferência, definida pelo tipo de torre utilizada (dianteira ou traseira) e pelo sentido de corte da usinagem. - No sentido horário G02 - No sentido anti-horário G03 Ferramenta Programa de Execução EIXO # ( Nome ) T0101 # (Chamada da ferramenta e Corretores) G54 # (Origem Zero peça) M13 # (Faixa de rotação) G96 # (Programação em Velocidade de corte constante Vc) S180. # (Valor de Vc) G92 S1000 M03 # (Lim. máx de rpm e sent. de giro do eixo árv.) G00 X150. Z150. # (Ponto de troca inicial) G00 X36. Z37. M08 # (Posiciona/o para o 1º passe e liga refrig.) G01 X36. Z20.2 F.25 # (Primeira passada) G00 X41. Z 37. # (Recuo angular) B - Em um plano de trabalho selecionado (XY, XZ ou YZ). - G17 plano X - Y - G18 plano X - Z (torno) - G19 plano Y - Z 20

21 Exemplo da Função G02 ou G03 com R Objetivo Aplicar as funções de Interpolação Circular G02/G03, usando a função "R", somente como acabamento. 1. DESENHO DA PEÇA C - Do ponto inicial (P1) até o ponto final (P2) descrevendo uma trajetória circular. A Interpolação circular pode ser efetuada da seguinte forma 2. FERRAMENTA 1- Através da definição do valor do raio, pela função "R" de forma Absoluta. G01 X... Z... # (Ponto inicial P1) Sintaxe da Sentença G02 / G03 X... Z... R... # (Ponto final P2) 3. PROGRAMA Onde X - Definição do posicionamento final no eixo X (diâmetro). Z - Definição do posicionamento final no eixo Z (comprimento). R - Raio # - Fim de bloco Exemplo N20 G01 X30. Z25. # (Ponto inicial P1) N25 G03 X40. Z30. R5. # (Ponto final P2) Obs As funções G02 e G03 não são modais, cancelam a função G00 e só autorizam o código G01 para movimentos subseqüentes. Desbaste anterior N40 T0202; ACABAMENTO # Chamada de ferramenta e Corretor N45 G54 # Origem zero peça N50 M13 # Faixa de rotação N55 G96 # Prog. em Vc constante N60 S180. # Valor de Vc N65 G92 S1500 M03 # Limite de RPM e Sent. de giro do eixo árv. N70 G00 X0 Z82. M08 # Posicionamento rápido N75 G42 # Compensação do raio da ferramenta N80 G01 X0. Z80. F.2 # Aproximação N85 G01 X21. Z80. # Faceia N90 G01 X24. Z78.5 # Interpola chanfro N95 G01 X24. Z50. # Torneia diâmetro menor N100 G02 X44. Z40. R 10. # Interpola raio anti-horário N105 G01 X50. Z25. # Interpola o ângulo N110 G01 X74. Z25. # Faceia N115 G03 X80. Z22. R 3. # Interpola o raio horário N120 G01 X80. Z12. # Torneia o diâmetro maior N125 G40 # Descompensação do raio da ferramenta N130 G01 X84. Z12. # Afasta a ferramenta N135 G00 X150. Z150. M09 # Pto de troca final e Desliga o refrig. N140 M30 # Final de programa 21

22 2- Através das coordenadas do centro do arco, pelas funções "I" e "K", de forma Absoluta. 1. DESENHO DA PEÇA G01 X... Z... # (Ponto inicial P1) Sintaxe da Sentença G02 / G03 X... Z... I... K... # (Ponto final P2) Onde X - Definição do posicionamento final no eixo X (diâmetro). Z - Definição do posicionamento final no eixo Z (comprimento). I - Coordenada do centro do arco, co-direcional paralela ao eixo X (em diâmetro). K - Coordenada do centro do arco, co-direcional paralela ao eixo Z (em relação ao Zero Peça). # - Fim de bloco As funções I e K são programadas tomando-se como referência a distância entre os centros do arco no eixo "X", e a distância entre o centro do arco em relação a origem do sistema de coordenadas da peça, no eixo Z. Exemplo N20 G01 X30. Z25. # (Ponto inicial P1) N25 G03 X40. Z30. I30. K20. # (Ponto final P2) Notas A função "I" deve ser programada em diâmetro. Caso o centro do arco ultrapasse a linha de centro deveremos dar o sinal correspondente ao quadrante. O sentido de execução da usinagem do arco define se este é horário ou anti-horário. Observações No caso de termos ferramentas trabalhando em quadrantes diferentes, no eixo transversal (quadrante negativo), devemos inverter o código de interpolação circular ( G02 e G03 ) em relação ao sentido da ferramenta. Antes da execução do bloco contendo a interpolação circular o comando verifica automaticamente o arco e se for geometricamente impossível a execução, o comando pára, mostrando a mensagem G02/G03 -DEF.ILEGAL. Exemplo da Função G02 ou G03 com I e K Objetivo Aplicar as funções de Interpolação Circular G02/G03, usando as funções " I e K ", somente como acabamento. 2. FERRAMENTAS 3. PROGRAMA Desbaste anterior N40 T0202; ACABAMENTO # Chamada de ferramenta e Corretor N45 G54 # Origem zero peça N50 M13 # Faixa de rotação N55 G96 # Prog. em Vc constante N60 S180. # Valor de Vc N65 G92 S1500 M03 # Limite de RPM e Sentido de giro do eixo árvore N70 G00 X0 Z82. M08 # Posicionamento rápido N75 G42 # Compensação do raio da ferramenta N80 G01 X0. Z80. F.2 # Aproximação N85 G01 X21. Z80. # Faceia N90 G01 X24. Z78.5 # Interpola chanfro N95 G01 X24. Z50. # Torneia diâmetro menor N100 G02 X44. Z40. I44. K50. # Interpola raio anti-horário N105 G01 X50. Z25. # Interpola o ângulo N110 G01 X74. Z25. # Faceia N115 G03 X80. Z22. I74. K22. # Interpola o raio horário N120 G01 X80. Z12. # Torneia o diâmetro maior N125 G40 # Descompensação do raio da ferramenta N130 G01 X84. Z12. # Afasta a ferramenta N135 G00 X150. Z150. M09 # Ponto de troca final e Desliga o refrigerante N140 M30 # Final de programa G04 Tempo de permanência A função G04, é a função que determina um tempo de permanência da ferramenta parada. Com esta função entre um deslocamento e outro da ferramenta, pode-se programar um determinado tempo para que a mesma permaneça sem movimento. A função G04 executa essa permanência parada, cuja duração é definida por um valor "D" associado, que define o tempo em segundos ( 00,01 a 99,99 segundos ). 22

23 Sintaxe da Sentença G04 D... # Onde D - Tempo de permanência em segundos. Exemplo 01 (Canal) A função G17 é utilizada nas Fresadoras e Centros de Usinagem CNC, onde o comando assume G17 como condição básica de funcionamento (Default), assim que a máquina é ligada. A função G17 é modal e cancela G18 e G19. Função G18 Seleção do Plano X, Z N30 G00 X29. Z-20. M08 # N35 G01 X20. Z-20. F.05 # N40 G04 D1. # N45 G00 X29. Z-20. # N50 G00 X150. Z50. M09 # A função G18 seleciona o plano de trabalho que envolve os eixo X e Z, obedecendo a regra da mão direita, no qual se pretende executar interpolações circulares e/ou se fazer compensações do raio da ferramenta. A função G18 é utilizada nos Tornos CNC, onde o comando assume G18 como condição básica de funcionamento (Default), assim que a máquina é ligada. A função G18 é modal e cancela G17 e G19 Exemplo 02 (Furo de centro) Função G19 Seleção do Plano Y, Z N30 G00 X0 Z2. M08 # N35 G01 X0 Z-1. F.05 # N40 G04 D1. # N45 G01 X0 Z-6.5 # N50 G04 D1. # N55 G00 X0 Z2. # N60 G00 X150. Z50. M09 # A função G19 seleciona o plano de trabalho que envolve os eixos Y e Z, obedecendo a regra da mão direita, no qual se pretende executar interpolações circulares e/ou se fazer compensações do raio da ferramenta. A função G19 é modal e cancela G17 e G18. Obs - Na primeira vez que um bloco com G04 aparece no programa, a função "D" deve ser incluída no bloco - A função G04 não é MODAL porém os novos tempos usados nos blocos seguintes e que tiverem o mesmo valor da função "D", podem ser requeridos apenas com a programação da função G04. Função G17 Seleção do Plano X,Y A função G17 seleciona o plano de trabalho que envolve os eixos X e Y, obedecendo a regra da mão direita, no qual se pretende executar interpolações circulares e/ou se fazer compensações do raio da ferramenta. 23

24 G20 Programação em Diâmetro Esta função define o valor dimensional associado com o eixo X especificado em diâmetro, e aplica-se aos códigos de programação X, I e U. A função G20 é um comando Modal e encontra-se ativa quando ligamos a máquina, caso necessário acioná-la deverá ser programada em um bloco separado, antes de qualquer movimento relativo à programação em diâmetro. Ela cancela qualquer função G21 anterior (programação em raio). Pode-se verificar na pagina de "STATUS" da máquina, a função comandada em destaque. G21 Programação em Raio Esta função define o valor dimensional associado com o eixo X especificado em raio, e aplica-se aos códigos de programação X,I e U. (Este bloco será utilizado para a compensa- N35 G41 # N40 G01 X... Z... F... # ção) Compensação do raio da ferramenta G42 (à direita) A função G42 é Modal portanto cancela G40 e implica em compensação similar a G41, exceto que a direção de compensação à direita da peça a ser usinada, vista em relação ao sentido de avanço de corte. Como na função G41 a função G42 deverá ser programada em um bloco separado e ser seguido por um bloco de aproximação. Exemplo (Este bloco será utilizado para a compensa- N35 G42 # N40 G01 X... Z... F... # ção) Observações 1. A escolha do código G41 ou G42 adequado para cada caso, será feito em função do sentido longitudinal de corte na usinagem. 2. Nunca se deve usar o código G00 (avanço rápido) quando se estiver compensando o raio da ferramenta (comando Mach 8L). 3. Os ciclos fixos não são possíveis quando estiver compensando o raio da ferramenta. 4. A função "L" (lado de corte da ferramenta para compensação), e "R" (raio do inserto), deverá ser informado ao comando pelo operador no Pre-Set da máquina. Cancela a compensação do raio da ferramenta G40 A função G21 é um comando Modal e deve ser programada em um bloco separado, antes de qualquer movimento relativo à programação em raio. Ela cancela qualquer função G20 anterior e será mostrada na página de "STATUS" em destaque. Códigos de Compensação do raio da Ferramenta Funções de compensação do raio da ferramenta G41,G42,G40 As funções de compensação G41 e G42, se baseiam na regra da mão direita, e selecionam o valor do raio da ponta da ferramenta, estando ela à esquerda ou à direita da peça a ser usinada, vista em relação ao sentido do avanço de corte da ferramenta, para os devidos cálculos de compensação, devendo após sua utilização ser canceladas pela função G40. A função G40 é Modal e cancela as funções de compensação previamente solicitadas G41 ou G42, e esta ativa quando a máquina é ligada. A função G40 deve ser programada em um bloco separado, e quando solicitada pode utilizar o bloco posterior com avanço linear G01 para efetuar a descompensação, onde se recomenda que não haja nenhum tipo de usinagem Exemplo (Este bloco será utilizado para a descom- N35 G40 # N40 G01 X... Z... F... # pensação) Códigos de compensação do raio da ferramenta Torre traseira Compensação do raio da ferramenta G41 (à esquerda) A função G41 é Modal portanto cancela G40 e seleciona o valor do raio do inserto para os cálculos de compensação, estando à esquerda da peça a ser usinada, vista em relação ao sentido de avanço de corte. A função da compensação deve ser programada em um bloco separado e ser seguido por um bloco de aproximação em movimento linear G01, para que o comando possa fazer a compensação de raio da ferramenta dentro deste movimento, onde se recomenda que não haja nenhum tipo de usinagem. Exemplo 24

25 Obs Quadrante negativo invertem-se os códigos. Códigos de compensação do raio da ferramenta Torre Dianteira Porém em situações de usinagem como torneamentos de superfícies cônicas ou curvilíneas, há necessidade de se fazer a compensação do raio da ferramenta, para que não haja distorções de dimensionamento final da peça, em função do ponto comandado não equivaler à ponta útil da ferramenta. Torneamento cônico Obs Quadrante negativo invertem-se os códigos. Compensação do Raio da Ferramenta Nas máquinas CNC, o comando entende como ponta da ferramenta o ponto comandado da mesma. O ponto comandado é um ponto no espaço que se encontra no cruzamento das linhas X e Z que tangenciam o raio do inserto. Porém a ponta útil da ferramenta, na verdade são todos os pontos de contato que tangenciam o raio do inserto. Torneamento curvilíneo Em algumas situações de usinagem o ponto comandado não interfere no dimensionamento final da peça, como no caso de faceamentos e torneamentos cilíndricos. Nesses casos o ponto comandado equivale a ponta útil da ferramenta, ou seja o ponto de contato tangencial do raio do inserto. Torneamento cilíndrico Nestas situações de usinagem a compensação do raio da ferramenta se dá através de cálculos efetuados pelo comando, em função do valor do raio do inserto determinado no ajuste da máquina para cada ferramenta operante, transferindo com esses cálculos o ponto comandado para a ponta útil da ferramenta. Nas figuras abaixo podemos ver claramente a aplicação da compensação do raio da ferramenta. Sem compensação Faceamento 25

26 Com compensação A função G54, assim como G55, são funções que definem na programação a origem Zero Peça. Na preparação da máquina, ela representa uma distância pré-determinada por A (para G54), e B (parag55), entre o ponto zero máquina "M", e o ponto zero peça "W", e seus valores referem-se somente ao eixo "Z". A função G53 cancela os valores determinados pelas funções G54 e G55, retornando-os ao ponto zero máquina "M". Para efetuarmos a compensação do raio da ferramenta, é necessário informar ao comando através do programa o código de compensação e na preparação da máquina o lado de ataque da ferramenta. Lado de Ataque da Ferramenta O lado de corte "L" é um dado definido pelo operador na preparação da máquina (Pre-Set), informando ao comando o lado de ataque das ferramentas operantes durante a usinagem. Esta definição se dá através de códigos, levando-se em consideração a orientação dos eixos, e é um dado essencial para que o comando faça os cálculos de compensação. Caso o comando não receba esta informação ele fará uso de seu valor padrão "L00" o que pode acarretar em distorção dimensional da peça. O ponto zero peça "W" como origem do sistema de coordenadas da peça (X0,Z0), pode ser definido na face de encosto da castanha (fig.1) ou na face da própria peça (fig.2), sendo chamado no programa através das funções G54 ou G55 definido pelo programador, e determinado na máquina pelo operador na preparação da mesma. Códigos Obs Os códigos acima se aplicam tanto para torre traseira como para torre dianteira. G53 G54 G55 - Deslocamento de Ponto Zero Deslocamento de ponto zero "DPZ" G54, G55, G53 Observações Uma peça poderá ter mais que uma origem zero peça "W", conforme a necessidade. Os códigos G54 e G55, quando utilizados, devem ser programados para todas as ferramentas do programa que exijam a confirmação da mudança do zero peça, a não observância deste detalhe em certas condições, como por exemplo uma usinagem iniciando no meio do programa onde o comando levará em consideração o zero máquina poderá acarretar em colisões indesejáveis. G70 Programação em Polegada Esta função prepara o comando para computar todas as entradas de dados dimensionais em polegada. G54 (1º DPZ) G55 (2º DPZ) G53 (Cancela) 26

27 G90 Programação em Coordenadas Absolutas A função G90 é Modal e prepara a máquina para executar operações em coordenadas absolutas, que usam como referência uma origem ( Zero Peça W ), pré-determinada para programação. A função G70 é Modal e quando utilizada deve ser programada em um bloco separado. G71 Programação em Milímetro Esta função prepara o comando para computar todas as entradas de dados dimensionais em milímetros. Observação As máquinas ao serem ligadas já assumem G90 como condição básica de funcionamento. G91 Programação em Coordenadas Incrementais A função G91 é Modal e prepara a máquina para executar todas as operações em coordenadas incrementais. Assim todas as medidas são feitas através da distância a se deslocar. Neste caso, a origem das coordenadas de qualquer ponto é o ponto anterior ao deslocamento. A função G71 é Modal, e se necessário, deverá ser programado em um bloco separado. G73 Interpolação Linear Ponto a ponto A função G73 informa aos eixos para se movimentarem ao longo de uma linha reta, com uma velocidade específica programada com a função F. Ela é similar ao modo G01, exceto que o Controle espera um sinal "em posição", antes de continuar com o próximo movimento. Isto elimina o arredondamento de contorno, quando se deseja ter cantos vivos em uma peça. A função G73 é modal e cancela G00 e G01. Sintaxe da sentença G73 X... Z... M... # G92 Definição de Origem temporária / Limite de RPM O código G92 é utilizado como dupla função, Origem de sistema de coordenadas absolutas e Limite de rotação do eixo árvore. 1. G92 como Nova origem do sistema de coordenadas A função G92 acompanhada das funções de posicionamento X e Z estabelece na memória do comando, uma nova origem do sistema de coordenadas absolutas (X0,Z0), através da qual efetuará os cálculos dos posicionamentos posteriores. Exemplo N30 G92 X150. Z150. # Onde X... - Definição de posicionamento final no eixo X (diâmetro) Z... - Definição de posicionamento final no eixo Z (comprimento) M... - Definição de Função Miscelânea (opcional) # - Fim de bloco ou sentença Exemplo N10 G73 X95. Z70. # A função G92 é Modal e deve ser dada no início de cada programa podendo ser cancelada pela função G99. 27

28 Os valores da função G92 podem ser positivos ou negativos, dependendo do quadrante utilizado pela ferramenta. 2. G92 como Limite máximo de rotação do eixo árvore G92 Quando utilizarmos o código G92 junto com a função auxiliar S 4 ( 4 dígitos ), estaremos limitando a rotação do eixo-árvore. Exemplo N40 G92 S3000 M3 # G96 Programação em Velocidade de Corte Constante A função G96 é Modal e seleciona o modo de programação em velocidade de corte constante por minuto, cuja objetivo é promover a variação calculada da rpm em função do diâmetro. Ela deverá ser programada em bloco separado precedido pela função auxiliar "S", a qual entra como um valor de velocidade de corte. O valor da velocidade de corte dado pela função auxiliar "S" é computado pelo comando em pés/minuto quando utilizado juntamente com a função G70 ou metros/minuto quando utilizado juntamente com a função G71, para efeito dos cálculos da rotação. O cancelamento da função G96 se da pela função G97. O cálculo da rotação é feito em função do diâmetro usinado e do valor da velocidade de corte requerida pela função "S", deste modo a velocidade de corte é mantida variando-se apenas a rotação, à medida que se varia o diâmetro usinado. Fórmulas Estamos permitindo que o eixo-árvore gire até 3000 rpm no máximo. G94 Programação em Avanço por minuto A função G94 é Modal e prepara o comando para computar todos os avanços programados pela função auxiliar f em pol/min quando utilizado juntamente com a função G70 ou mm/min quando utilizado juntamente com a função G71. Onde N = RPM Vc = Velocidade de corte D = Diâmetro usinado Obs Quanto maior o diâmetro menor o rpm, e quanto menor o diâmetro maior o rpm. A modificação manual da rpm, poderá ser feita através do seletor de variação da rpm do painel de comando da máquina, que varia de 50% até 125% da rpm programada. Após definição de aplicação encontraremos o seguinte formato para a função f f 3.1 formato para pol/min (G94 com G70) f 4 formato para mm/min (G94 com G71) G95 Programação em Avanço por rotação A função G95 é Modal prepara o comando para computar todos os avanços programados pela função auxiliar f em pol/rot quando utilizado juntamente com a função G70 ou mm/rot quando utilizado juntamente com a função G71. Após definição de aplicação encontraremos o seguinte formato para função "S". S 4.1 para pés/minuto (G96 com G70) S 3.1 para metros por minuto (G96 com G71) Nota A máxima rpm alcançada pela velocidade de corte constante pode ser limitada programando-se a função G92. Exemplo N40 G96 # (Programação em velocidade de corte constante) N45 S 200.# (Valor da velocidade de corte ) N50 G92 S3000 M3 # (Limitação máxima da rpm e sentido de giro da placa ). G97 Programação em RPM direta Após definição da aplicação encontraremos o seguinte formato para função f f 2.4 formato para pol/rot (G95 com G70) f 2.2 formato para mm/rot (G95 com G71) Muitas máquinas ao serem ligadas já assumem G95 com a função G71 como condição básica de funcionamento. A função G97 é Modal e seleciona o modo de programação em rpm direta, cujo valor é dado pela função auxiliar "S" usando um formato S4 (4 dígitos), desta forma não haverá variação de rotação. A função G97 é Modal e é cancelada pela função G96, e deve ser programada em bloco separado. A modificação manual da rpm, poderá ser feita através do seletor de variação da rpm do painel de comando da máquina, que varia de 50% até 125% da rpm programada. 28

29 Exemplo N65 G97# (Programação em rpm direta) N70 S2500 M3 # (Valor da rpm e sentido de giro) G99 Cancela Definição de Origem Temporária Esta função quando solicitada cancela o efeito de nova origem dada pela Função G92, retornando a origem do sistema de coordenadas absolutas para o Zero Máquina. A função G99 é Modal, porém, não é provida de movimentos nos eixos. Fórmulas H = ALTURA DO FILETE H = (0,65 x Passo) x 2 X = DIÂMETRO FINAL H = Diâmetro inicial - Altura do filete. Pn = PENTRAÇÃO POR PASSADA Pn = H / nº de passadas Observação -O posicionamento inicial (P1), é dado pelo programador. -Optar pelo número de passadas. -A altura do filete é dada em diâmetro. G33 - Exemplo de Fixação Objetivo Usar na peça abaixo a função G33 como Ciclo de Roscamento Básico com 4 passadas 1. DESENHO DA PEÇA Material Aço O 50mm X 80 mm Também podemos encontrar dentro das funções preparatórias "G", os ciclos automáticos de usinagem, que nos ajudam na execução de operações complexas. Ciclos automáticos de usinagem Os ciclos automáticos, consistem em uma série de funções preparatórias pré-determinadas, que executam operações de usinagem através de uma única sentença de programação. Estas sentenças de programação, comandam automaticamente os movimentos de todos os eixos e a utilização das funções auxiliares nelas contidas. Os ciclos automáticos ajudam assim na execução de operações complexas tais como, desbaste, roscamentos, furações e outras, pois, eliminam a necessidade de informações repetitivas de programação. Dentre os ciclos automáticos podemos destacar os seguintes G33 - Ciclo básico de roscamento Esta função executa o roscamento no eixo X e Z em cada penetração dada a ferramenta, e é programada explicitamente em bloco separado. Sintaxe da sentença G33 Z... K... # 2. FERRAMENTAS Suporte Rosca Externa Direita 60º Onde Z - Posição final do comprimento da rosca (absoluta). K - Passo da rosca (milímetro ou polegada) (incremental). 29

30 OBSERVAÇÕES - O posicionamento inicial em Z é o comprimento da peça mais 2 vezes o passo da rosca e em X é o diâmetro inicial da rosca mais 5 mm - O número de passadas é você quem estipula CÁLCULOS H = Altura do Filete H = ( 0.65 x P ) x 2 H = ( 0.65 x 1.5 ) x 2 H = 1.95 (em diâmetro) X = Diâmetro Final X = inicial -Altura do filete (em diâmetro) X = X = ROSCAR COM 4 PASSADAS Pn = Penetração por passada Pn= H / nº de passadas Pn= 1.95 / 4 = 0.49 Por passada Programa de Execução (Usinagem anterior) T0404; Ferra.de.Roscar # G54 # M13 # G97 # S 1000 M03 # G00 X35. Z83. M08 # G00 X29.51 Z83. # G33 Z48.5 K1.5 # 1 Passada G00 X35. Z48.5 # G00 X35. Z83. # G00 X29.02 Z83. # G33 Z48.5 K1.5 # 2 Passada G00 X35. Z48.5 # G00 X35. Z83. # G00 X28.53 Z83. # G33 Z48.5 K1.5 # 3 Passada G00 X35. Z48.5 # G00 X35. Z83. # G00 X28.05 Z83. # G33 Z48.5 K1.5 # 4 Passada G00 X35. Z48.5 # G00 X35. Z83. M09 # G00 X150. Z150. # M30 # G37 - Ciclo automático de roscamento A função G37 permite abrir roscas em diâmetros externos e internos, roscas paralelas e cônicas, simples ou de múltipla entrada com apenas um bloco de informação, sendo que o comando fará o cálculo de quantas passadas serão necessário para o roscamento, mantendo sempre o mesmo volume de cavaco da primeira passada. Sintaxe da função G00 X... Z... # (Posicionamento Inicial Pi) G37 X... Z... (I...) K... D... E... (A...) (B...) (W...) (U...) (L...) # Observação Funções entre parênteses são opcionais. Onde X... - Profundidade final de roscamento (diâmetro) (absoluto) X= Diâmetro Externo - Altura do filete H = Altura do filete (diâmetro) H = (0,65 x passo) x 2 Z... - Posição final do comprimento da rosca (absoluto ) (I...) - Conicidade incremental no eixo X para rosca cônica (diâmetro) (incremental) Obs No caso de rosca cônica interna, o valor da função "I" deverá ser negativo K... - Passo da rosca (incremental) D... - Profundidade da 1ª passada D = H / (Raiz quadrada do nº de passes) E... - Distância de aproximação para início de roscamento (incremental) (diâmetro) E= Diâmetro posicionado - Diâmetro externo (usinagem externa) E= Diâmetro da crista - Diâmetro posicionado (usinagem interna) (A...) - Abertura angular entre entradas da rosca (graus) 30

31 Obs O valor dado a "K" é o passo nominal multiplicado pelo nº de entrada da rosca. (B...) - Ângulo de alimentação para roscamento (graus) (W...) - Parâmetros para ângulo de saída de rosca W0-90 graus, W1 = 30 graus, W2 = 45 graus, W3 = 60 graus (U...) - Profundidade do último passe da rosca (diâmetro) (incremental) (L...) - Número de repetições do último passe da rosca (acabamento) G37 - Exemplo de fixação externo Objetivo Usar na peça abaixo a função G37 como ciclo de roscamento com 11 passadas. Desenho da peça Material Aço O 40mm X 60 mm Programa de Execução ( Usinagem anterior) T0404 # (Chamada da ferramenta e Corretores) G54 # (Origem Zero peça) M13 # (Faixa de rotação) G97 # (Programação em rpm direto) S700 M03 # (rpm e sentido de giro do eixo árvore) G00 X25. Z65. M08 # (Posiciona/o inicial da rosca e liga refrig.) G37 X16.75 Z28.5 K2.5 D.98 E5. U.05 L2 # (Ciclo autom. de rosca) G00 X150. Z150. M09# (Ponto de troca final e desliga refrigerante) M30 # (Final de Programa) G37 - Exemplo de fixação interno Objetivo Usar na peça abaixo a função G37 como ciclo de roscamento com 11 passadas. Desenho da peça Material Aço O 40mm X 60 mm Ferramenta Suporte Rosca Interna Direita 60º Cálculos H = (0.65x 2.5) x 2 = 3.25 X = = (Diâmetro do furo) D = Profundidade da 1ª passada = 3.25 / 3.31= 0.98 E = = 5 Ferramenta Suporte Rosca Externa Direita 60º Cálculos H = (0.65x 2.5) x 2 = 3.25 D = Profundidade da 1ª passada = 3.25 / 3.31= 0.98 E = = 5 X = = (Diâmetro interno) Programa de Execução ( Usinagem anterior) T0404 # (Chamada da ferramenta e Corretores) G54 # (Origem Zero peça) M13 # (Faixa de rotação) G97 # (Programação em rpm direto) S700 M03 # (rpm e sentido de giro do eixo árvore) G00 X31.75 Z45. M08 # (Posiciona/o inicial da rosca e liga refrig.) G37 X40. Z-5. K2.5 D.98 E5. U.05 L2 # (Ciclo autom. de rosca) G00 X150. Z150. M09# (Ponto de troca final e desliga refrigerante) M30 # (Final de Programa) G37 - Exemplo de fixação com Múltipla entrada Objetivo Usar na peça abaixo a função G37 como ciclo de roscamento com 11 passadas. Desenho da peça Material Aço O 40mm X 60 mm 31

32 Onde X = Diâmetro de referência para início de torneamento (vide regra de posicionamento) Z = Comprimento de referência para início de torneamento (vide regra de posicionamento) I = Sobremetal para acabamento no eixo X K = Sobremetal para acabamento no eixo Z (U1) = Pré-alisamento paralelo ao perfil final, mantendo as dimensões pré-estabelecidas W = Incremento por passada no diâmetro P = Sub-programa que contém as dimensões de acabamento do perfil final da peça F = Avanço programado para desbaste Exemplo N50 G66 X75. Z82 I1. K.2 U1 W3. P10 F.2 # Notas Ferramenta Suporte Rosca Externa Direita 60º Cálculos H = (0.65x 2.5) x 2 = 3.25 D = Profundidade da 1ª passada = 3.25 / 3.31= 0.98 E = = 5 X = = (Diâmetro interno) (K) Passo real = Passo nominal x nº de entradas K= 2.5 x 2 = 5 Programa de Execução ( Usinagem anterior) T0404 # (Chamada da ferramenta e Corretores) G54 # (Origem Zero peça) M13 # (Faixa de rotação) G97 # (Programação em rpm direto) S700 M03 # (rpm e sentido de giro do eixo árvore) G00 X25. Z65. M08 # (Posic. inicial da rosca e liga refrigerante) G37 X16.75 Z28.5 K5. D.98 E5. U.05 L2 A0 # (1ª entrada) G37 X16.75 Z28.5 K5. D.98 E5. U.05 L2 A180. # (2ª entrada) G00 X150. Z150. M09# (Pto de troca final e desliga refrigerante) M30 # (Final de Programa) G66 - Ciclo automático de desbaste longitudinal Este ciclo permite a usinagem de desbaste completa da peça, utilizando-se apenas de um bloco de programação, contendo apenas os parâmetros necessários para sua execução. Sintaxe da função G66 X... Z... I... K... ( U1 ) W... P... F... # - Na função G66 o sub-programa não aceita inversões de cotas nos eixos "X" e "Z". - A função G66 não é Modal e requer um sub-programa com as dimensões de acabamento da peça. - Sempre o último valor de X do sub-programa (Externo ou Interno), deverá informar o diâmetro bruto do material, no caso de furos informar seu diâmetro. Regra de posicionamento para os eixos X e Z Externo - A regra para posicionamento inicial do ciclo de desbaste externo deverá seguir as seguintes condições X = Maior diâmetro da peça em bruto + 4 mm Z = Comprimento da peça em bruto + 2 mm Interno - A regra para posicionamento inicial do ciclo de desbaste interno deverá seguir as seguintes condições X = Menor diâmetro da peça em bruto - 4 mm Z = Comprimento da peça em bruto + 2 mm Observações Para utilizarmos o mesmo sub-programa de desbaste, no acabamento da peça, utilizando-se ferramentas diferentes, será necessário que ambas estejam no mesmo quadrante. As funções "G" admissíveis no sub-programa são G1,G2,G3,G4 e G73. Comportamento do ciclo G66 1- Partindo do posicionamento inicial (P1) o ciclo efetua passes de desbaste Longitudinais respeitando os parâmetros programados na função. 32

33 2- Uma vez programado o parâmetro U1 o ciclo realiza um préalisamento paralelo ao perfil final, mantendo o sobremetal. 2. FERRAMENTAS Suporte PCLNR 2020 K-12 Programa de Execução PROGRAMA PRINCIPAL 3- Após executar o ciclo de desbaste a ferramenta retornará automaticamente ao ponto inicial (P1) programado no bloco G66 ; EIXO # Nome do programa T0101;DESB. / ACAB.# Selec. Ferr. e corretor G54 # Origem zero peça M13 # Faixa de rotação G96# Progr. em V C cte S180. # Valor de V C G92 S1500 M03 # rpm e sentido de giro G00 X150. Z150. # Ponto de troca G00 X85. Z70. M08 # Posic. rápido / Refrig. G00 X-1. Z70. F.1 # Faceamento G66 X84. Z72. I1. K.3 U1 W4. F.25 P10 # Ciclo de desbaste G00 X16. Z72. # Posicionamento rápido G42 # Compensação do raio da ferramenta P10 # Chama sub-programa G40# Descompensação do raio da ferramenta G01 X84. Z25. M09 # Descompensação G00 X150. Z150. # Ponto de troca M30 # Fim de programa SUB-PROGRAMA ( P 10 ) G66 - Exemplo de fixação externo Objetivo Usar a função G66 (ciclo de desbaste longitudinal), usando o seu sub-programa para o acabamento com a mesma ferramenta. Obs material com 0,5mm sobre metal no comprimento. ;EIXO_SB # Nome do sub-programa G01 X16. Z70. F.15 # Aproximação usada p/ compensar G01 X20. Z68. # Interpola do chanfro G01 X20. Z55. # Torneia rebaixo G02 X30. Z50. R 5.# Interpola raio G01 X50. Z50. # Faceia o rebaixo G01 X50. Z40. # Torneia rebaixo G01 X80. Z25. # Interpola chanfro M02 # Final do sub-programa 1. DESENHO DA PEÇA Material Aço O 80mm X 70.5 mm 33

34 G66 - Exemplo de fixação interna Objetivo Aplicar a função G66 (ciclo de desbaste) internamente. Considerar A peça já vem com o furo de 22 mm de diâmetro, por 25 mm de comprimento. Usinar utilizando apenas 1 (uma ) ferramenta. Utilizar sub-programa para dar o acabamento. G67 - Ciclo automático de desbaste transversal Este ciclo permite a usinagem de desbaste completa da peça, utilizando-se apenas de um bloco de programação contendo os parâmetros necessários para sua execução. Sintaxe da sentença G67 X... Z... I... K... ( U1 ) W... P... F... # 1. DESENHO DA PEÇA Material Aço O 65mm X 40 mm Onde 2. FERRAMENTAS Suporte S25T - PCLNR 12 X = Diâmetro de referência para início de torneamento (vide regra de posicionamento) Z = Comprimento de referência para início de torneamento (vide regra de posicionamento) I = Sobremetal para acabamento no eixo X K = Sobremetal para acabamento no eixo Z (U1) = Pré-alisamento paralelo ao perfil final, mantendo as dimensões pré-estabelecidas W = Incremento por passada no comprimento P = Sub-programa que contém as dimensões de acabamento do perfil final da peça F = Avanço programado para desbaste Exemplo N50 G67 X75. Z82 I1. K.2 U1 W1.5 P10 F.2 # Programa de Execução PROGRAMA PRINCIPAL ; CANECA T0101; FERRAMENTA INTERNA # G54 # M13 # G96 # S180. # G92 S1500 M03 # M08 # G66 X16. Z2. I1. K.2 U1 W1. P11 F.15 # G00 X46. Z2. # G41 # P11 # G40 # G01 X18. Z-21. # G00 X18. Z50. # G00 X100. Z50. M09 # M30 # SUB-PROGRAMA ; CANECA SB # G01 X46. Z0 F.15 # G02 X42. Z-2. R2. # G03 X32. Z-7. I32. K-2. # G01 X32. Z-16. # G01 X20. Z-21. # M02 # Notas Na função G67 o sub-programa não aceita inversões de cotas nos eixos "X" e "Z". A função G67 não é Modal e requer um sub-programa com as dimensões de acabamento da peça. Sempre o último valor de X do sub-programa (Externo ou Interno), deverá informar o diâmetro bruto do material, no caso de furos informar seu diâmetro. Regra de posicionamento para os eixos X e Z - A regra para posicionamento inicial do ciclo de desbaste externo deverá seguir as seguintes condições X = Maior diâmetro da peça em bruto + 4 mm Z = Comprimento da peça em bruto + 2 mm - A regra para posicionamento inicial do ciclo de desbaste interno deverá seguir as seguintes condições X = Diâmetro do furo da peça em bruto - 4 mm Z = Comprimento da peça em bruto + 2 mm Observações Para utilizarmos o mesmo sub-programa de desbaste, no acabamento da peça, utilizando-se ferramentas diferentes, será necessário que ambas estejam no mesmo quadrante. As funções "G" admissíveis no sub-programa são G1,G2,G3,G4 e G73. 34

35 Comportamento do ciclo G67 1- Partindo do posicionamento inicial (P1) o ciclo efetua passes de desbaste transversais respeitando os parâmetros programados na função. 1. DESENHO DA PEÇA Material Aço O 90mm X 47 mm 2- Após o desbaste, uma vez programado o parâmetro U1 a ferramenta retorna ao ponto inicial (P1), se posiciona novamente e realiza um pré-alisamento paralelo ao perfil final, mantendo o sobremetal. 2. FERRAMENTAS Suporte PCLNR 2020 K12 PROGRAMA PRINCIPAL 3- Após executar o ciclo totalmente a ferramenta retornará automaticamente ao ponto inicial (P1) programado no bloco G67. ;EIXO # Nome do programa T00;T0101DESB./ACAB. # Cancela corretores G54 # Origem zero peça G00 X150. Z150. # Ponto de troca T0101;DESB.ACAB.# Selec. Ferr. e corretor M13 # Faixa de rotação G96# Progr. em V C cte S180. # Valor de V C G92 S1500 M03 # rpm e sentido de giro M08 # Liga Refrigerante. G67 X94. Z49. I1. K.2 U1 W2. F.10 P10 # Ciclo de desbaste G00 X11. Z49. # Posicionamento rápido G42 # Compensação do raio da ferramenta P10 # Chama sub-programa G40 # Descompensação do raio G01 X94. Z15. M09 # Descompensação T00;T0101DESB./ACAB. # Cancela corretores G54 # Origem zero peça G00 X150. Z150. # Ponto de troca M30 # Fim de programa G67 - Exemplo de fixação externo Objetivo Usar a função G67 (Ciclo de desbaste Transversal ), usando o seu sub-programa para o acabamento com a mesma ferramenta. Obs material com 0,5 mm de sobre metal no comprimento. 35

36 SUB-PROGRAMA ( P 10 ) ; EIXO_SB. # Nome do sub-programa N10 G01 X11. Z47. F.15 # Aproximação usada p/ compensar N20 G01 X15. Z45. # Interpola chanfro G01 X15. Z35. # Torneia rebaixo G01 X50. Z35. # Faceia o rebaixo G01 X50. Z25. # Torneia rebaixo G01 X60. Z20. # Interpola chanfro G01 X80. Z20. # Faceia o rebaixo G03 X90. Z15. R5. # Interpola o raio M02 # Final do sub-programa SUB-PROGRAMA ; TAMPA SB N10 G01 X120 Z65. F.15 # N20 G01 X Z50. # N30 G01 X60. Z50. # N40 G01 X60. Z30. # N50 G03 X40. Z20. R10. # N60 G01 X30. Z20. # N70 G01 X30. Z-2. # N80 G01 X25. Z-2. # N90 M02 # G67 - Exemplo de fixação interno Objetivo Aplicar a função G67 (ciclo de desbaste Transversal) internamente. Considerar A peça já vem com o furo de 28 mm. Usinar utilizando apenas 1 (uma ) ferramenta. Utilizar sub-programa para dar o acabamento. 1. DESENHO DA PEÇA Material Aço O 65mm X 40 mm G74 - Ciclo automático de torneamento A função G74 exerce dupla função, ou seja, o mesmo código executando operações diferentes, sendo diferenciada apenas pela sua sintaxe. A função G74 pode ser utilizada como ciclo de torneamento paralelo ao eixo Z, o qual executa a usinagem com sucessivos passes até o diâmetro desejado, utilizando-se das informações contidas na sentença. G00 X... Z... # (Posicionamento Inicial Pi) Sintaxe da sentença G74 X... Z... I... U1 F... # Onde 2. FERRAMENTAS Suporte S25T - PCLNR - 12 X... - Diâmetro final (absoluto) Z... - Posição final (absoluto) I... - Incremento por passada no diâmetro (incremental) U1 - Recuo angular da ferramenta (opcional) F... - Avanço Exemplo N40 G00 X57. Z80. M08 # (Posicionamento inicial do ciclo) N50 G74 X33. Z28. I3. U1 F.2 # PROGRAMA PRINCIPAL ; TAMPA # T0101 # G54 # M14 # G96 # S180. # G92 S1500 M03 # G00 X200. Z100. M08 # G67 X21. Z67. I1. K.2 U1 W2.5 P10 F.25 # G00 X120. Z67. # G42 # P10 # G40 # G01 X21. Z-2. # G00 X21. Z100. # G00 X200. Z100. M09 # M30 # 36 Nota - Se a função "U1" for programada no ciclo de torneamento, a cada passada efetuada o comando fará um retorno em X, no sentido contrário à penetração e com valor da função "I", de onde fará a nova penetração da ferramenta. Observação - O posicionamento inicial do ciclo G74, é que define se o torneamento é externo ou interno. G74 - Exemplo de fixação para torneamento Objetivo Usinar a peça abaixo usando a funções G74. - Desbastar a peça com passes de 3 mm no diâmetro. Desenho da peça Material Aço O 60mm X 80 mm

37 Onde X= Diâmetro final (absoluto) Z= Posição final (absoluto) K= Incremento por passada em Z (incremental) (U1)= Recuo angular da ferramenta (incremental) F= Avanço Observação Se houver a função "U1" no ciclo de faceamento, então a cada passada o comando fará um retorno no eixo Z, no sentido contrário à penetração, com valor da função K até a posição inicial X. G75 - Exemplo de fixação para faceamento Ferramenta Suporte PCLNR 2020 K12 Objetivo Programação da função G75 como ciclo de Torneamento Transversal (Faceamento). 1. DESENHO DA PEÇA Material Aço O 90 mm X 30 mm Programa de Execução ;EIXO # ( Nome) T0101 # (Chamada da ferramenta e Corretores) G54 # (Origem Zero peça) M13 # (Faixa de rotação) G96 # (Programação em Velocidade de corte constante Vc) S180. # (Valor de Vc) G92 S1000 M03 # (Limite máx. de rpm e sentido giro eixo árvore) G00 X150. Z150. # (Ponto de troca inicial) G00 X57. Z82. M08 # (Posiciona/o para o 1º passe e liga refrig.) G74 X33. Z28. I 3. U1 F.25 # ( Ciclo automático de Desbaste) G00 X150. Z150. M09# (Ponto de troca final e desliga refrigerante) M30 # (Final de Programa) G75 - Ciclo automático de faceamento A função G75 pode ser utilizada como ciclo de torneamento paralelo ao eixo X, auxiliando nos trabalhos de desbaste como ciclo de faceamento. 2. FERRAMENTA Suporte PCLNR 2020 K12 G00 X... Z... # (Posicionamento incial Pi) Sintaxe da função G75 X... Z... K... (U1) F... # 3. PROGRAMAÇÃO ; TAMPA # Nome T0101; FACEAR # Selec.ferr./corretores G54 # Origem zero peça M13 # Faixa de rotação G97 # Progr. em rpm direta S800 M03 # rpm/sentido de giro G00 X150. Z150. # Ponto de troca G00 X95. Z28. M08 # Posic. inicial G75 X25. Z15. K2. U1 F.2 # Ciclo de faceamento M09 # Desliga refrigerante G00 X150. Z150.# Ponto de troca M30 # Fim de programa 37

38 G74 - Ciclo automático de furação A aplicação da função G74 como ciclo de furação, realiza furações com descarga de cavacos, evitando com esse procedimento uma possível quebra da broca utilizada. G00 X... Z... # (Posicionamento inicial P1) Sintaxe da função G74 Z... ( W... ) F... # Onde Z = Posição Final. ( absoluto ) (W) = Distância para quebra de cavacos. ( incremental ) F = Avanço programado para furação. Nota A função G74 não é MODAL Observação Na ausência da função W, o eixo Z avança para o ponto final em movimento contínuo. 3. PROGRAMAÇÃO ;BUCHA # Nome T0101;Broca centro# Selec.ferr./corretores G54 # Origem zero peça M13 # Faixa de rotação G97 # Progr.em rpm direta S1000 M03 # rpm/sentido de giro G00 X150. Z150. # Ponto de troca G00 X0 Z75. M08 # Posic. rápido G01 X0 Z69. F.05 # Ref. de centro G04 D1. # Parada G01 X0 Z60. # Abre o furo de centro G04 D1. # Parada G00 X0 Z75. # Recuo G00 X150. Z150. M09 # Ponto de troca M00 # ou M06 # Parada no Programa para a troca de ferra/a T0202; Broca 15mm # Selec.ferr./corretores G54 # Origem zero peça M13 # Faixa de rotação G97 # Progr.em rpm direta S650 M03 # rpm/sentido de giro G00 X0 Z75. M08 # Posic. inicial G74 Z-5. W 15. F.15 # Ciclo de furação G00 X150. Z150. M09 # Ponto de troca M30 # Fim de programa Exercício Usinar a peça abaixo Exemplo 30 2 x 45 o Objetivo Programação da função G74 ( como ciclo de furação) 1. DESENHO DA PEÇA 2 x 45 o Material Aço O 50mm X 70 mm φ 70 φ 15 φ Usar a função M27 e M26 Observação No último passe de penetração, a broca retorna ao ponto inicial. 2. FERRAMENTAS Broca de centro Broca Helicoidal 15 mm 38

39 G75 - Ciclo automático de canais Este ciclo permite o sangramento de canais eqüidistantes, com quebra de cavacos, programados em um único bloco de programação. G00 X... Z... # (Posicionamento inicial Pi) Sintaxe da função G75 X... Z... ( W...) K... ( D... ) F... # 3. PROGRAMAÇÃO Onde X = Diâmetro Final. (absoluto) Z = Posição Final. (absoluto) Obs último canal (W) = Distância para quebra de cavacos. (incremental) Obs no diâmetro K = Incremento por passada em Z. (incremental) Obs distância entre canais (D) = Tempo de permanência. (segundos) F = Avanço. Notas A função G75 não é Modal Na ausência do parâmetro "W", o eixo "X" avança para o diâmetro final com movimento contínuo. Observações Somente usar o ciclo para canais eqüidistantes. G75 - Exemplo de fixação para canais Objetivo Usar a função G 75 (como ciclo de canal ). 1. DESENHO DA PEÇA Material Aço O 70 mm X 100 mm ; EIXO COM CANAIS# Nome do programa T 0101 ; CENTRO # Selec.ferr / corretor G54 # Origem zero peça M13 # Faixa de rotação G97 # Rpm direto S1000 M03 # Rpm / sent. de giro G00 X150. Z150. M08 # Ponto de troca inicial G00 X0 Z102. # Posicionamento inicial G01 X0 Z99. F.1 # G04 D1. # G01 X0 Z92. # G04 D1. # G00 X0 Z102. # G00 X150. Z150. M09 # Ponto de troca M00 # Parada no programa M27 # Avança a Manga M06 # Libera o giro da torre T 0202 ; DES./ACAB. # Selec.ferr / corretor G54 # Origem zero peça M13 # Faixa de rotação G97 # Rpm direto S1500 M03 # Rpm / sent. de giro G00 X68. Z102. M08 # Posicionamento inicial G74 X61. Z81.2 I4. U1 F.25 # G00 X54. Z102. # G01 X54. Z100. # G01 X60. Z97. # G01 X60. Z81. # G01 X75. Z81. # G00 X150. Z150. M09 # Ponto de troca M06 # T 0303 ; CANAL # Selec.ferr / corretor G54 # Origem zero peça M13 # Faixa de rotação G97 # Rpm direto S1000 M03 # Rpm / sent. de giro G00 X75. Z67. M08 # Posicionamento inicial G 75 X60. Z25. K14. F.1 D1. W5. # G00 X150. Z150. M09 # Ponto de troca M00 # Parada no programa M26 # Recua a Manga M30 # Fim de programa Composição de um programa CNC A composição de um programa CNC baseia-se nas informações geométricas e tecnológicas necessárias para a execução de uma determinada peça. Tal composição deverá ser estruturada com os seguintes elementos 1. Cabeçalho 2. FERRAMENTAS Observação A largura da ferramenta de bedame, deverá estar na medida. Através do cabeçalho do programa são introduzidos o nome do programa e as funções que determinam os modos de programação, necessários a execução do programa, tais como o sistema de coordenadas empregado, o plano de trabalho desejado, o sistema de medição e etc. 39

40 2. Comentários O caractere que define um comentário é o ponto e vírgula ( ; ). O texto de um comentário deverá estar logo após o caractere ";" através do qual é possível passar instruções ou informações ao operador. Os comentários devem ser inseridos no final do bloco ou em blocos isolados, jamais no meio do bloco. Um comentário poderá ter até 120 caracteres dos quais apenas 43 serão apresentados no campo de comentários da tela. Obs O comentário inserido no início do programa sem o número de bloco (função N), será apresentado ao lado do número do programa no diretório de programas do comando, caracterizando assim o nome do mesmo. É permitida a programação sem numeração de bloco, porém, neste caso não será possível o adiantamento do programa para um bloco intermediário nem a utilização de instruções de salto. 5. Ponto de troca O ponto de troca é um posicionamento definido na programação para promover as trocas de ferramentas necessárias à execução da peça. Lembramos que para isso deve-se desligar o eixo árvore (através de M00 para troca manual ou M06 para troca automática), e normalmente é efetuado através da sintaxe T00 seguida pelo Zero Peça e posicionamento desejado (Vide Estrutura Básica de Programação). 3. Chamada de ferramenta A chamada das ferramentas operantes é feita através da função auxiliar "T" (formato T4, quatro dígitos), cujo os dígitos numéricos definem o número da ferramenta e corretor, e também pelas instruções inerentes a sua utilização tais como definição de Zero Peça, Faixa de rotação, Definição de rpm e Sentido de giro. Lembramos que na troca de ferramenta automática é efetuada pela função "T", seguida pela função miscelânea "M06" que libera o giro de Torre Origem Zero peça Através da função preparatória G54 ou G55 define-se a o- rigem zero (X0,Z0), do sistema de coordenadas da peça. Atenção Este é um dado muito importante, pois caso queira iniciar uma usinagem no meio do programa, por exemplo para uma correção de medida, na falta da origem G54 ou G55 a ferramenta procura o zero máquina, e ai a colisão é inevitável Faixa de rotação As funções auxiliares de "M10 a M14", determinam as faixas de rotação que poderão ser utilizadas dentro das etapas de usinagem. FAIXA I M11 rpm 18 a 475 A C FAIXA II M12 rpm 28 a 750 B C FAIXA III M13 rpm 75 a 1900 A D FAIXA IV M14 rpm 118 a 3000 B D Obs As faixas acima referem-se a máquina CENTUR 20 RV 3.3. Definição do RPM e Sentido de giro Na definição da rotação a função preparatória G96 deverá ser utilizada, quando se deseja promover a variação do rpm dentro de uma determinada faixa de rotação, caso contrário, deve-se usar a função G97 ou seja rpm direto. Aplicando-se a função G96, através da função auxiliar "S" determina-se o valor de Vc utilizado, com o qual o comando fará os devidos cálculos de variação de rpm, de acordo com os diâmetros usinados. Caso tenha sido feito o uso da função G97, a função auxiliar "S" determina apenas o valor de rpm a ser utilizado. A função G92 deverá ser utilizada sempre que for feita a programação usando a função G96, pois ela tem por finalidade limitar a rpm máxima aplicada, indiferente do diâmetro usinado. Já a função miscelânea M03 (sentido horário de giro) ou M04 (sentido anti-horário de giro) definem o sentido de giro da placa, visto frontalmente. 4. Blocos de Usinagem Um bloco de usinagem contém todas as informações necessárias à execução de uma etapa do programa. Está limitado em 43 caracteres por linha e pode ser subdividido em várias linhas de programação. O número do bloco pode ser escolhido livremente, obedecendo a uma ordem de aparecimento na programação, porém, não deverá haver mais de um bloco com o mesmo número. 6. Final de Programa O final do programa será representado por uma função miscelânea específica entendida pelo comando, e tal instrução deverá estar sozinha na sentença e na última linha de programação, a qual promoverá o retorno ao início do programa. Estrutura básica de programação Um programa CNC, deverá ser estruturado basicamente pelos seguintes elementos Cabeçalho de Programa ; Eixo # (Nome do Programa) N10 G99 # (Retorno ao Zero máquina) N20 G95 # (Programação de avanço por rotação) N30 G90 # (Programação no Sistema de Coordenadas Absolutas) N40 G71 # (Programação em Milímetros) N50 G20 # (Programação em diâmetro) N60 G18 # (Plano de trabalho X,Z) Obs Na maioria dos comandos estas funções de programação são "Default", ou seja, são condições básicas de funcionamento. Chamada de ferramenta N70 T00; T0101 DESBASTE # (Cancela corretores e avisa qual ferramenta vai entrar) N80 G54 # (Origem Zero Peça). N90 G00 X150. Z150. # (Posicionamento do Ponto de troca) N100 T0101 ; DESBASTE # (Chamada de ferramenta e corretores) N110 M06 # (Libera o giro de torre em caso de troca automática) Definição de rotação (com variação de rotação) N120 M13 # (Define a faixa de rotação a ser utilizada) N130 G96 # (Programação em velocidade de corte constante Vc) N140 S180. # (Valor de Vc) N150 G92 S1500 M03 # (Limite máximo de rpm e sentido de giro) ou (sem variação de rotação) N120 M13 # (Define a faixa de rotação a ser utilizada) N130 G97 # (programação em rpm direto) N140 S1500 M03 # (Valor de rpm e sentido de giro) 40

41 Blocos de usinagem N160 G00 X50. Z45. M08 # (Posicionamento rápido e liga refrigerante) N170 G01 X80. Z60 F.25 # (Interpolação linear com avanço programado) Trocas de ferramentas (manual) N200 T00 ; T0202 ACABAMENTO # (Cancela corretores e avisa qual ferramenta vai entrar) N210 G54 # (Origem Zero Peça). N220 G00 X150. Z150. # (Posicionamento do Ponto de troca) N230 M00 # (Parada no programa em caso de troca manual) N240 T0202 ; ACABAMENTO # (Chamada de ferramenta e corretores) ou (automática) N200 T00 ; T0202 ACABAMENTO # (Cancela corretores e avisa qual ferramenta vai entrar) N210 G54 # (Origem Zero Peça). N220 G00 X150. Z150. # (Posicionamento do Ponto de troca) N230 T0202 ; ACABAMENTO # (Chamada da ferramenta e corretores) N240 M06 # (Libera o giro de torre em caso de troca automática) Obs Lembramos que a busca de uma determinada ferramenta, para início no meio do programa, deverá ser feita através da função "T00" até que a mesma seja encontrada. Utilização da função "T00" na determinação do Ponto de Troca Na determinação do ponto de troca a função "T00", seguida da função de origem Zero peça (G54 ou G55) e de um posicionamento pré estabelecido, tem participação fundamental no posicionamento da torre, pois ela cancela os balanços das ferramentas fazendo com que a torre, independente da ferramenta utilizada sempre pare no mesma posição. No bloco contendo a função T00 recomenda-se que se coloque como comentário sempre a ferramenta desejada. Exemplo de utilização da função T00 na determinação do ponto de troca. T00 ; T0101 FERRA/a DE DESBASTE # (Canc. corretores, e avisa qual ferramenta vai entrar) G54 # (Origem zero peça) G00 X150. Z50. # (Ponto de Troca) T0101 ; FERRAMENTA DE DESBASTE # (Chamada de ferramenta e corretor) T00 ; T0202 FERRA. INTERNA # (Cancela corretores, e avisa qual ferramenta vai entrar) G54 # (Origem zero peça) G00 X150. Z50. # (Ponto de Troca) T0202 ; FERRA. INTERNA # (Chamada de ferramenta e corretor) M30 # (Fim de Programa) Obs Na busca de uma determinada ferramenta, para início no meio do programa, que essa busca seja feita somente através da função T00 até que se encontre a ferramenta desejada. Ilustração da utilização da função T00 na determinação do ponto de troca. Final de programa N300 T00 ; Final # (Cancela corretores de ferramenta) N310 G54 # (Origem Zero Peça). N320 G00 X150. Z150. # (Posicionamento do Ponto de troca) N340 M30 # (Final de programa) Ponto de Troca de Ferramenta O ponto de troca é uma coordenada qualquer definida no programa cujo objetivo é - Servir de ponto de partida para posicionamentos rápidos. - Servir como ponto de parada para troca de ferramentas. - Local seguro para giro de torre elétrica ou virar peças na placa. - Paradas de programa, etc. Este procedimento visa evitar colisões indesejáveis de ferramentas, facilitar o trabalho por parte do operador da máquina e aumentar a sua segurança. Não utilizando a função "T00" na determinação do Ponto de Troca. Caso não se utilize a função T00 na determinação do ponto de troca, o comando levará em consideração os balanços das ferramentas envolvidas, fazendo com que a ponta útil das ferramentas pare na mesma posição, porém, a torre irá parar em posições diferentes. Obs Neste caso aconselha-se a colocar a origem zero peça, após a chamada da ferramenta 41

42 Exemplo de ponto de troca, sem a utilização da função T00. T0101; FERRA. DE DESBASTE # (Chamada de ferra/a e corretor) G54 # (Origem zero peça) G00 X 150. Z50. # (Ponto de Troca) T0202 ; FERRA INTERNA # (Chamada de ferra/a e corretor) G54 # (Origem zero peça) G00 X150. Z50. # (Ponto de Troca) M30 # (Fim de Programa) Ilustração da determinação do ponto de troca sem a utilização da função T00. Onde Z = Posição Final. ( absoluto ) (W) = Distância para quebra de cavacos. ( incremental ) F = Avanço programado para furação. Nota A função G74 não é MODAL Observação Na ausência da função W, o eixo Z avança para o ponto final em movimento contínuo. Exemplo Objetivo Programação da função G74 ( como ciclo de furação) 1. DESENHO DA PEÇA Material Aço O 50mm X 70 mm Tabela para Elaboração de um Programa Bloco N Função Prep. Posiciona/o Eixo X Eixo Z Funções Auxiliares Analise N05 N10 N20 N30 N40 N50 N60 N70 N80 N90 Observação No último passe de penetração, a broca retorna ao ponto inicial. 2. FERRAMENTAS Broca de centro Broca Helicoidal 15 mm N100 G74 - Ciclo automático de furação A aplicação da função G74 como ciclo de furação, realiza furações com descarga de cavacos, evitando com esse procedimento uma possível quebra da broca utilizada. G00 X... Z... # (Posicionamento inicial P1) Sintaxe da função G74 Z... ( W... ) F... # 42

43 3. PROGRAMAÇÃO ;BUCHA # Nome T0101;Broca centro# Selec.ferr./corretores G54 # Origem zero peça M13 # Faixa de rotação G97 # Progr.em rpm direta S1000 M03 # rpm/sentido de giro G00 X150. Z150. # Ponto de troca G00 X0 Z75. M08 # Posic. rápido G01 X0 Z69. F.05 # Ref. de centro G04 D1. # Parada G01 X0 Z60. # Abre o furo de centro G04 D1. # Parada G00 X0 Z75. # Recuo G00 X150. Z150. M09 # Ponto de troca M00 # ou M06 # Parada no Programa para a troca de ferra/a T0202; Broca 15mm # Selec.ferr./corretores G54 # Origem zero peça M13 # Faixa de rotação G97 # Progr.em rpm direta S650 M03 # rpm/sentido de giro G00 X0 Z75. M08 # Posic. inicial G74 Z-5. W 15. F.15 # Ciclo de furação G00 X150. Z150. M09 # Ponto de troca M30 # Fim de programa Exercício Usinar a peça abaixo 30 2 x 45 o 2 x 45 o φ 70 φ 15 φ Usar a função M27 e M26 43

44 Tabela para Elaboração de um Programa Bloco N Função Posiciona/o Prep. Eixo X Eixo Z Funções Auxiliares Analise 44

45 Parâmetros de utilização da Ferramenta Os dados sobre os suportes de ferramentas e pastilhas de metal duro, são muito importantes, principalmente os referentes às informações sobre as pastilhas (insertos), para a otimização do processo de usinagem. Tais informações deverão ser obtidas através de catálogos dos fabricantes, viabilizando da melhor maneira o trabalho a ser executado. Qual é o tipo do Inserto? Qual é a Classe da Pastilha? Qual é o raio da Pastilha? Qual é o rpm adequado? Qual é a velocidade de corte especificada? Qual é o tipo de Suporte porta-ferramenta? Qual é o tipo de lubrificação adequada? Chave de código de Pastilha 45

46 ETE Cel. Fernando Febeliano da Costa AUTOMAÇÃO CNC 3 o Ciclo de Técnico em Mecânica Prof. Eng. Mec. Claudinei Bigaton 46