PMR 2202 INTRODUÇÃO À MANUFATURA MECÂNICA ANOTAÇÕES DE AULAS PROGRAMAÇÃO DE COMANDO NUMÉRICO. Prof. Luiz Eduardo Lopes

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1 PMR 2202 INTRODUÇÃO À MANUFATURA MECÂNICA ANOTAÇÕES DE AULAS PROGRAMAÇÃO DE COMANDO NUMÉRICO Prof. Luiz Eduardo Lopes

2 PROGRAMAÇÃO DE COMANDO NUMÉRICO NOÇÕES GERAIS AUTOMAÇÃO COMANDO NUMÉRICO A MÁQUINA DE COMANDO NUMÉRICO SISTEMAS DE COORDENADAS EIXOS DE MOVIMENTO SISTEMA DE COORDENADAS DA MÁQUINA REFERENCIAMENTO DA MÁQUINA SISTEMA DE COORDENADAS DA PEÇA REFERENCIAMENTO DA PEÇA PLANEJAMENTO DO PROCESSO DE FABRICAÇÃO PROGRAMAÇÃO PROGRAMA ESTRUTURA BLOCOS E PALAVRAS MOVIMENTOS FUNÇÕES G FUNÇÕES AUXILIARES CICLOS FIXOS EXEMPLOS DE PROGRAMAÇÃO

3 Significado de AUTOMAÇÃO Aurélio: AUTOMÁTICO : Que se move, regula e opera por si mesmo AUTOMAÇÃO : Sistema automático de controle pelo qual os mecanismos verificam seu próprio funcionamento, efetuando medições e introduzindo correções sem a interferência do homem Oxford: AUTOMATION : (Use of) methods and machines to save human labour

4 COMANDO NUMÉRICO ( Controle Numérico) O comando (controle) numérico (CN) é um método de controle automático dos movimentos de máquinas pela interpretação direta de instruções codificadas na forma de números e letras. O sistema interpreta os dados e gera o sinal de saída que controla os componentes da máquina. O primeiro protótipo de máquina CN foi construído em 1952 no Massachusetts Institute of Technology. Era uma fresadora vertical copiadora, retrabalhada via retrofitting com servomotores, utilizada no fresamento de alumínio. Os dados de entrada foram fornecidos através de fita perfurada. Nos experimentos as peças foram fabricadas com sucesso, precisas e de forma repetitiva sem intervenção do operador. Com base neste equipamento, a indústria de máquinas ferramenta passou a projetar e construir e vender máquinas CN. Posteriormente, estas máquinas foram equipadas com controle numérico computadorizado (CNC) aumentando a flexibilidade, precisão e versatilidade.

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6 A MÁQUINA DE COMANDO NUMÉRICO Exemplo:

7 SISTEMA DE COORDENADAS SISTEMA DE REFERÊNCIA DA MÁQUINA (EIXOS) - SINCRONIZAÇÃO DE MOVIMENTOS - CONTROLE DE FIM DE CURSO EM SOFTWARE

8 SISTEMA DE COORDENADAS VOLUME DE TRABALHO ( Cursos Máximos) VOLUME DE TRABALHO Cursos máximos X=650 Y=500 Z=500 mm

9 EIXOS DE MOVIMENTO

10 EIXOS DE MOVIMENTO

11 EIXOS DE MOVIMENTO

12 EIXOS DE MOVIMENTO

13 EIXOS DE MOVIMENTO

14 SISTEMA DE REFERÊNCIA DA PEÇA ( W ) - ZERO FLUTUANTE - CONVENIÊNCIA DE PROGRAMAÇÃO

15 SISTEMA DE REFERÊNCIA DA PEÇA ( W ) - Sistema de Coordenadas Cartesianas - Coordenadas Polares

16 SISTEMA DE REFERÊNCIA DA PEÇA ( W ) Alteração do Zero da Peça durante a execução do Programa ( offset)

17 SISTEMA DE REFERENCIA DA PEÇA COORDENADAS ABSOLUTAS P1: X20 Y35 P2: X50 Y60 P3: X70 Y20 COORDENADAS INCREMENTAIS P1: X20 Y35 ; rel. zero P2: X30 Y20; rel. P1 P3: X20 Y-35; rel. P2

18 PLANEJAMENTO DO PROCESSO DE FABRICAÇÃO 1. Preparar o desenho da Peça Definir o ponto zero da peça Esboçar o sistema de coordenadas Calcular as coordenadas faltantes 2. Definir a Sequencia de Usinagem Quais ferramentas serão usadas e em quais superfícies? Em que ordem os elementos individuais da peça serão fabricados? Quais elementos individuais são repetidos e podem ser armazenados em um sub-programa? Já existem programas ou sub-programas para estas ou superfícies similares que podem ser utilizados? Pode-se utilizar os conceitos de zero offset, espelhamento, ciclos fixos? 3. Criar um Roterio de Processo Definir todos os processos de fabricação em suas operações detalhadas: Movimentos Rápidos para Posicionamento Troca de Ferramentas Recalibração da Ferramenta Ligar e Desligar o Fuso e o Refrigerante Chamar as Informações da Ferramenta Avançar até a profundidade Compensar o Raio da Ferramenta Fazer Aproximação da Superfície Retrair da Superfície, etc. 4. Transformar as Operações Detalhadas de acordo com a Linguagem de Programação Entrar cada operação individual em um bloco ou diversos blocos de comando numérico 5. Combinar cada Operação Individual em um Programa

19 PROGRAMAÇÃO DE COMANDO NUMÉRICO PROGRAMA CONJUNTO DE BLOCOS BLOCO CONJUNTO DE PALAVRAS SINTAXE DO BLOCO Nº BLOCO PALAVRA PALAVRA... ; COMENTÁRIO PALAVRA BLOCO: EXEMPLO ENDEREÇO:G, X, Y,Z, A, B, C, I, J, K, T, S, F + Valor numérico N4G0G17G90X50Y70Z6T2S500F90M03 PROGRAMA: EXEMPLO N10 G90 S400 M3 ;Coordenadas Absolutas, Rotação, Fuso Horário N20 G0 X30 Y20 Z2 ;Aproximação da Posição de Início N30 G1 Z-5 F1000 ;Avanço à Profundidade N40 X80 Y65 ;Interpolação Linear N50 G0 Z2 ;Retrai Ferramenta N60 G0 X-20 Y100 Z100 M30 ;Retrai para Troca, Fim de Programa e Retorno ao Início

20 COMANDOS DE MOVIMENTO FUNÇÕES PREPARATÓRIAS G G00 G01 GO2 G03 G04 G17 G18 G19 G40 G41 G42 G90 G91 AVANÇO RÁPIDO INTERPOLAÇÃO LINEAR INTERPOLAÇÃO CIRCULAR - DIREÇÃO HORÁRIA INTERPOLAÇÃO CIRCULAR ANTI-HORÁRIA TEMPO DE PARADA PLANO DE TRABALHO X-Y PLANO DE TRABALHO X-Z PLANO DE TRABALHO Y-Z DESATIVA COMPENSAÇÃO DE RAIO ATIVA COMPENSAÇÃO DE RAIO À ESQUERDA ATIVA COMPENSAÇÃO DE RAIO À DIREITA COORDENADAS ABSOLUTAS COORDENADAS RELATIVAS

21 FUNÇÕES M M00 PARADA DO PROGRAMA M01 PARADA OPCIONAL DO PROGRAMA M03 LIGA O FUSO NO SENTIDO HORÁRIO M04 LIGA O FUSO NO SENTIDO ANTI-HORÁRIO M05 DESLIGAR O FUSO E REFRIGERANTE M06 TROCA DE FERRAMENTA M07 LIGA O FLUÍDO REFRIGERANTE INTERNO M08 LIGA O FLUÍDO REFRIGERANTE DE BAIXA PRESSÃO M09 DESLIGA OS FLUÍDOS REFRIGERANTES M10 BLOQUEIA O EIXO B M11 DESBLOQUEIA O EIXO B M17 FIM DE SUB-PROGRAMA M19 PARADA E ORIENTAÇÃO DO FUSO (Inclui M05) M20 PULSO DE LUBRIFICAÇÃO M24 VELOCIDADE LENTA DE TROCA DE FERRAMENTA M29 ABERTURA AUTOMÁTICA DA PORTA DE ACESSO M30 FINAL DO PROGRAMA E RETORNO AO INÍCIO M33 TROCA DE FERRAMENTA MANUAL M50 LIGAR A DUCHA M51 LIGAR O AR DE REFRIGERAÇÃO M60 TROCA DE PALLET M62 LIBERA OS OVERRIDES DE VELOCIDADE DO FUSO E DO AVANÇO M63 DESATIVA OS OVERRIDES DE VELOCIDADE M77 ATIVAR A SUPERVISÃO EXTERNA DE FERRAMENTAS M78 DESATIVAR A SUPERVISÃO EXTERNA DE FERRAMENTAS M79 TRANSMISSÃO DO NÚMERO DO PROGRAMA À SUPERVISÃO EXTERNA DE FERRAMENTAS M81 APAGAR A LISTA DO ARMAZENADOR E A LISTA DAS FERRAMENTAS M90 CONTROLE DE QUEBRA DE BROCA

22 PLANOS DE TRABALHO G17,G18,G19 G19 G18 G17 G18 G19 PLANO X-Y PLANO X-Z PLANO Y-Z

23 INTERPOLAÇÃO LINEAR N10 G90 S400 M3 ;Coordenadas Absolutas, Rotação, Fuso Horário N20 G0 X30 Y20 Z2 ;Aproximação da Posição de Início N30 G1 Z-5 F1000 ;Avanço à Profundidade N40 X80 Y65 ;Interpolação Linear N50 G0 Z2 ;Retrai Ferramenta N60 G0 X-20 Y100 Z100 M30 ;Retrai para Troca, Fim de Programa e Retorno ao Início

24 INTERPOLAÇÃO LINEAR 3D N10 G17 S400 M3 N20 G0 X20 Y20 Z2 N30 G1 Z-2 F40 N40 X80 Y80 Z-15 N50 G0 Z100 M30 ;Plano de Trabalho, Rotação, Horário ;Posição de Início ;Avanço à Profundidade ;Trajetória Reta Inclinada em 3 D ;Retrai para Posição de Troca, Fim e Retorno

25 INTERPOLAÇÃO CIRCULAR G02 N10 G90 G0 X45 Y60 Z2 T1 S2000 M3 ; Coordenadas Absolutas, Avanço Rápido, Ferramenta, Rotação, Fuso no Sentido Horário N20 G1 Z-5 F500 ; Avanço à Profundidade N30 G2 X20 Y35 I=AC(45) J=AC(35) N30 G2 X20 Y35 I0 J-25 N40 G0 Z2 N50 M30 ;Centro em Coordenadas Absolutas ou ;Centro em Coordenadas Incrementais ; Retrair ; Fim do Programa

26 INTERPOLAÇÃO CIRCULAR G03 N10 G0 X67.5 Y N20 G3 X Y I=AC(50) J=AC(50) F500; absolutas Ou N20 G3 X Y I J F500; incrementais

27 INTERPOLAÇÃO CIRCULAR ( Definição do Raio) CR = + + CR = - N10 G0 X67.5 Y N20 G3 X Y CR= F500

28 COMPENSAÇÃO DE RAIO PERMITE A CORREÇÃO DA TRAJETÓRIA EM FUNÇÃO DA VARIAÇÃO DO DIÃMETRO PROGRAMADO DA FERRAMENTA SEM ALTERAÇÃO DO PROGRAMA

29 ATIVAÇÃO DA COMPENSAÇÃO DE RAIO N10 G0 X50 T1 D1 N20 G1 G41 Y50 F200; movimento de ativação N30 Y100

30 COMPENSAÇÃO DE COMPRIMENTO PERMITE A CORREÇÃO DO COMPRIMENTO PROGRAMADO DA FERRAMENTA, EM FUNÇÃO DE UM COMPRIMENTO DE REFERÊNCIA, SEM ALTERAÇÃO DO PROGRAMA ENTRA EM ATIVIDADE NA CHAMADA DA FERRAMENTA

31 PRINCIPIOS BÁSICOS CICLOS FIXOS DE USINAGEM OS CICLOS FIXOS SÃO UTILIZADOS PARA SIMPLIFICAR A PROGRAMAÇÃO DE SEQUÊNCIAS DE USINAGEM QUE SE REPETEM COM FREQUÊNCIA, COMO POR EXEMPLO A USINAGEM DE ROSCAS COM MACHO G81 FURAÇÃO SIMPLES OU FURAÇÃO DE CENTRO G82 FURAÇÃO E REBAIXAMENTO COM E SEM TEMPORIZAÇÃO G85 FURAÇÃO COM QUEBRA DE CAVACO G86 MANDRILAMENTO SEM INDEXAÇÃO DA FERRAMENTA G83 FURAÇÃO PROFUNDA G84 ROSQUEAMENTO COM MACHO G87 MANDRILAMENTO COM INDEXAÇÃO DA FERRAMENTA G89 ALARGAMENTO E REBAIXAMENTO

32 CICLOS FIXOS G81, G83 G84 G87 N090 T07 N100 M06 N110 G0 G54 T07 S300 M03 F400 N120 R2=200 R3=180 R10=210 N130 G81 N140 X... Y... Z... N090 T 07 N100 M06 N110 G0 G54 T07 S300 M03 F400 N120 R0=0 R01=20 R2=30 R3=200 R4=0.5 R5=10 R10=32R11=1 N130 G83 N140 X... Y... Z... N090 T 07 N100 M06 N110 G0 G54 T07 S300 M03 F400 N120 R2=250 R3=230 R4=0.5 R7=100 R09=1.25 R10=270 R12=8 N130 G84 N140 X... Y... Z... N090 T 07 N100 M06 N110 G0 G54 T07 S500 M03 F 100 N120 R2=250 R3=240 R10=320 N130 G87 N140 X... Y... Z..

33 Exercício Preparar um programa de comando numérico para a usinagem da peça abaixo, no centro de usinagem vertical de 3 eixos Deckel-Maho DMC-63V. Dados: - Material Inicial: bloco de aço 1020 de 75x75x50 mm - Única Ferramenta Disponível: Fresa de Aço Rápido de Corte Lateral de 4 dentes e diâmetro Ф10 mm - Velocidade de Corte: 30m/min - Avanço por Dente: 0,025 mm

34 Solução do Exercício de Programação e Simulação no CNCSIMULATOR N10G90G17T1S1000M03 N20G00X-37.5Y-44.5Z5 N30G01Z-15F96M08 N40Y37.5 N50X37.5 N60Y-37.5 N70X-37.5 N80Z-10 N90G00X-42.5Y0 N100G02X-42.5Y0I42.5J0 N110G01Y37.5 N120X0 N130G02X0Y37.5I0J-37.5 N140G01X5 N150G00X0Y56.5Z-5 N160G01X48.93Y N170X N180X0Y56.5 N190G01Y42.5 N200X36.81Y N210X N220X0Y42.5 N230G00Z100M09 N240M30 ; absolutas, PlanoXY, Ferramenta1, Fuso1000rpm, horário ; avanço rápido ponto entrada ; interpolação linear,profundidade quadrado, avanço 96mm/min, liga refrigerante ; interpolação linear lado quadrado ; recuo profundidade círculo ; avanço rápido posicionamento desbaste círculo, entrada tangente para evitar marcas ; interpolação circular desbate círculo, centro incremental ; interpolação circular acabamento círculo, incremental ; saída tangente para evitar marcas ; posicionamento triângulo ; desbaste triângulo ; acabamento triângulo ; avanço rápido posição troca, desliga refrigerante ; fim de programa, desliga o fuso, retorna ao início z y x