CNC: Computer Numeric Control

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Helena Gabriela Palha Belo
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1 Questões iniciais UNIFEI EME006 - Automação Industrial CNC: Computer Numeric Control Aula 8 Prof. José Hamilton Chaves Gorgulho Júnior Como se desenvolveu a tecnologia CNC? Quais as aplicações do CNC? O que significa DNC? Exemplo de máquinas de 2 eixos. Exemplo de máquinas de 2 ½ eixos. Exemplo de máquinas de 3 eixos. Exemplo de máquinas multi-eixos. O Desenvolvimento do CNC: atender a uma necessidade Problema: usinagem de perfis complexos (hélices dos aviões). Em 1952 a USAAF patrocinou o MIT para desenvolver fresadoras controladas por computador. Primeira geração Válvulas (~ 1952) Grande espaço ocupado; Grande consumo de energia; Poucos recursos; Baixa flexibilidade; Pouca confiabilidade.

2 Segunda geração Relés (~ 1955) Grande espaço ocupado; Redução do consumo de energia; Aumento da confiabilidade; Baixa flexibilidade; Poucos recursos.

3 Terceira geração Semicondutores (~ 1960) Redução do espaço ocupado; Redução do consumo de energia; Aumento dos recursos; Aumento da flexibilidade; Aumento da confiabilidade; Aumento da complexidade. Esboço de 1946 Efeito Transistor Prêmio Nobel de Física Quarta geração Circuitos Integrados (~ 1965) LSI (Large Scale Integrated); Nova Redução de espaço; Redução do custo; Novo aumento dos recursos: Seno, cosseno etc.; Funções Hiperbólicas.

4 Quinta geração DNC (~ 1968) Direct Numeric Control; Um computador central e várias máquinas; Redução do custo do controle; Eliminação de fitas e cartões; Problema: falha no computador para todas as máquinas. Fita perfurada; Programa Armazenamento de Programas Cartão perfurado Fita magnética; Cartão perfurado; Disco magnético; Cabos do DNC/rede, MDI

5 Armazenamento de Programas Fita magnética Armazenamento de Programas Disco magnético Sexta geração CNC (~ 1970) Controle Computadorizado; Grande disseminação; Armazenamento de programas; Melhorias mecânicas; Compensação da ferramenta. Sétima geração Microprocessadores (~ 1975) VLSI (Very LSI); Redução do tamanho do comando; Flexibilização; Programação assistida; Simulação gráfica.

6 Computerized Numerical Command (Comando Numérico Computadorizado) Máquinas controladas por um computador dedicado (comando) e cujas funções podem ser programadas e repetidas de forma automática. Aplicações Lotes pequenos e freqüentes; Geometria complexa; Remoção de muito material; Muitas alterações da engenharia; Tolerâncias apertadas; Exigem inspeção 100%; Custo menor; Gargalo da produção. Exemplos de DNC s Tipos de movimento

7 Ponto-a-Ponto Não há controle da trajetória; Utilização: Furação e Soldagem. Paralelo Trajetórias paralelas aos eixos; Não combina movimentos. Contorno Mais complexo e flexível; Executa os tipos anteriores; Mais comum em usinagem. Exemplos de comandos

8 Comando CTL-3001 Controla simultaneamente vários eixos, sendo aplicado em máquinas como: Tornos Fresadoras Mandrilhadoras Puncionadeiras Furadeiras Retíficas Robôs Manipuladores Centros de Usinagem Eletroerosão à penetração Eletroerosão à fio Termoindução Corte com laser Corte com plasma Corte com jato d água Corte com oxi-acetileno Exemplos de máquinas Torno Fresadora

9 Retificadora Cilíndrica Interna Retificadora Universal Máquina de fazer molas Polidora

10 Oxicorte Puncionadeira MMC Dobradeira

11 Configuração 2 eixos

12 Configuração 2 eixos e ½

13 Configuração 3 eixos Configuração Multi-eixos

14 Configuração 5 eixos Configuração 5 eixos Eletroerosão 4 eixos

15 Configuração especiais Troca automática de ferramentas; Mesa de trabalho dupla (pallets); Alimentação automática de peças; Medição automática; Multifunções; Operações simultâneas.

17 Passos básicos Interpretação do desenho; Planejamento do processo; Fixação; Ferramentas; Seqüência de operações; Programação; Simulação; Preparação da máquina; Execução da peça piloto. Programação Exemplo da linguagem APT CUTTER/1 TOLER/.005 FEDRAT/80 HEAD/1 MODE/1 SPINDL/2400 COOLNT/FLOOD PT1=POINT/4,5 FROM/(SETPT=POINT/1,1) INDIRP/(TIP=POINT/1,3) BASE=LINE/TIPE,AT ANGL,0 GO/TO, BASE TL RGT, GO RGT/BASE GO FWD/(ELLIPSE/CENTER,PT1,3,2,0) GO LFT/(LINE/2,4,1,3),PAST,BASE GOTO/SETPT COOLN/OFF SPINDL/OFF END FINI

Movimentos - posicionamento G0 - linha reta G1 - arcos de circulo G2 G3 Troca de ferramenta M6 T Controle de rotação M3 M4 M5 S Controle do avanço F Controle do refrigerante M8 M9 Sistema de

18 Movimentos - posicionamento G0 - linha reta G1 - arcos de circulo G2 G3 Troca de ferramenta M6 T Controle de rotação M3 M4 M5 S Controle do avanço F Controle do refrigerante M8 M9 Sistema de coordenadasg90 G91 Compensação de ferramenta G40 G41 G42 Vantagens Redução do tempo improdutivo; Produção mais rápida; Troca rápida de ferramenta; Fixação rápida; Quanto mais complexo mais tempo ganho; Redução do Lead-Time; Aumento da flexibilidade; Cada programa: uma peça; Troca programa: troca-se peça; Redução de Controle de Qualidade; Redução de espaço requerido. Desvantagens Investimento inicial elevado; Alto custo de manutenção; Contratação e/ou treinamento de pessoal; Mistificação; Uso inadequado. UNIFEI

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