5838 Maquinação Introdução ao CNC Formador: Hélder Nunes 13 Valores Formanda: Ana Pernas
Índice Introdução... 3 Enquadramento... 4 Vantagens vs Desvantagens do CNC... 5 Características de um sistema CNC... 6 Tipos de Máquina CNC... 7 Componentes de uma Máquina CNC... 8 Eixos... 9 Programação CNC: o que é... 10 Métodos de Programação CNC... 10 Conclusão... 12 Galeria... 13 Sitografia... 15 2
Introdução Na UFCD 5838 Maquinação- Introdução, foi-me proposto pelo formador a elaboração de um trabalho sobre o CNC, este trabalho tem como objectivo falar um pouco deste comando, nomeadamente das suas vantagens, dos tipos de máquinas, das ferramentas que são utilizadas, entre outros temas relevantes. Pretendo, desde já, realizar um trabalho com uma estrutura sólida, simples, concreta, e que principalmente atinga todos os pontos chaves que o formador me propôs. 3
Enquadramento Comando numérico computadorizado, ou controlo numérico computorizado (CNC) é um sistema que permite o controlo de máquinas. É muito usado, principalmente, em tornos e centros de maquinação. Permite o controlo simultâneo de vários eixos, através de uma lista de movimentos escrita num código específico (código G). O "Comando" funciona como um sistema operacional dos computadores e possibilita a comunicação com o operador/programador. Durante a segunda guerra mundial houve a necessidade de serem produzidas peças de alta precisão, e uma vasta escala de produção. Por este motivo foi desenvolvido na década de 1940 o NC (controlo numérico), criado pelo Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), que evoluiu posteriormente para o CNC. Com esta situação atingiu-se o objetivo de existirem peças complexas e de grande precisão, especialmente quando associado a programas de CAD/CAM. 4
Vantagens vs Desvantagens do CNC As principais vantagens do comando numérico computorizado são a fabricação de peças com geometrias complexas, com menores tolerâncias dimensionais e melhor acabamento; aumenta o volume de produção reduzindo os custos dos produtos; aumenta a precisão das peças produzidas; diminui o tempo de desenho e ajustes do mesmo até à produção; permite uma redução do tempo de produção de cada peça, logo gera uma redução do tempo de entrega das mesmas; o tempo de maquinação é menor e ainda o tempo de tarefas repetitivas dos operadores são reduzidas. Como qualquer outra situação, este comando também tem desvantagens, que passo a mencionar: o investimento inicial é elevado; a manutenção é exigente e tem que ser especializada; não elimina completamente erros humanos; são necessários operadores mais especializados, contudo em menor numero e ainda não existem vantagens tão evidentes para séries pequenas ou para peças únicas. 5
Características de um sistema CNC O sistema de CNC, tem algumas características associadas, que são: Possibilidade de armazenar em memória mais do que um programa NC (controlo numérico); Permite a edição, modificação e teste de programas NC junto à máquina de ferramentas; Permite a utilização de ciclos e subrotinas; Tem facilidades no setup de posicionamento e alinhamento; As máquinas CNC podem efectuar diagnósticos on line, permitindo assim a detecção de avarias, ou de sinais de uma avaria iminente; Interface de comunicações normalizado. 6
Tipos de Máquina CNC Os tipos de máquina CNC mais utilizados são: Torno (a peça é segura e rodada enquanto uma ferramenta cortante se move para produzir a forma desejada. É constituído por dois eixos); Fresadora (a peça é fixa numa mesa e trabalhada por uma ferramenta rotativa. É constituída por dois ou três eixos. É a máquina mais versátil pois pode produzir formas de contorno plano, formas com superfícies tridimensionais e formas cilíndricas); Contudo existem outros tipos de máquinas com variação CNC, como por exemplo: Hot-wire; fontes de plasma; jacto de água; furadeira, EDM- Eletroerosão e ainda Oxicorte. 7
Componentes de uma Máquina CNC Os principais componentes associados a uma Máquina CNC são: Eixos complementares de rotação e de deslocamento; Eixos de deslocamento; Sistemas de aperto de peças; Dispositivos de medida de posição e de deslocamento; Transmissões; Ferramenta principal ou cabeça; Sistemas de mudança de ferramentas. 8
Eixos As máquinas CNC têm um certo número de eixos principais associados às suas funções, normalmente dois ou três. Por norma são os eixos X,Y e Z. O tipo de eixos e a sua designação são definidos para cada tipo de máquina. Além dos eixos principais, algumas máquinas CNC possuem eixos complementares e dispõem de mesas giratórias e /ou cabeças orientáveis. Os eixos sobre os quais giram essas mesas e cabeça, são controlados de forma independente e são designados por eixos complementares de rotação. Exemplos de eixos (principais): 9 Ilustração 1: Eixo X Ilustração 3: Eixo Z Ilustração 2: Eixo Y Ilustração 4: Todos os Eixos
Programação CNC: o que é Programas de CNC são conjuntos de informações com diversas ordens para a máquina, dispostas de uma determinada forma que tem que ser seguida. A operação tem de seguir uma sequência normal para que sejam produzidas peças idênticas ou não, num determinado período de tempo. Métodos de Programação CNC Relativamente ao processo de programação CNC três diferentes formas devem ser vistas: Programação directa na página; Programação Manual; Programação Gráfica (que utiliza o CAM) O programa é formado por uma sequência ordenada de comandos padrão que representam procedimentos, ou seja, operações normais de um ser humano para a maquinação de uma peça. Existem símbolos específicos para a criação de uma programação CNC, outros símbolos não reconhecidos para esse efeito são caracterizados com erro. 10
Exemplo de um programa em CNC: Programa com o contorno em coordenadas absolutas: 11
Conclusão A realização deste trabalho é uma mais-valia pois fiquei a conhecer em pormenor diversas funcionalidades do CNC, nomeadamente os eixos e os métodos de programação. Com o término deste trabalho, posso então dizer de uma forma simples que o comando numérico pode ser utilizado em qualquer máquina-ferramenta, que as vantagens são bastante superiores ás desvantagens, pois é um comando que permite, entre outras funcionalidades, a fabricação de peças com geometrias complexas. Uma outra situação que fixei na elaboração deste trabalho foi a diferença entre CN e CNC, pois no sistema CNC pode-se introduzir o programa, iniciar a execução e altear no próprio comando os dados, e no sistema CN o que acontece é que podemos introduzir também o programa, iniciá-lo, não o podemos modificar, mas podemos interrompe-lo. Considero que atingi os objectivos propostos pelo formador ao realizar este trabalho. 12
Galeria 13 Peças Maquinadas Máquina CNC
Peças Maquinadas 14 Ferramenta CNC Máquina CNC
Ferramenta CNC Interface CNC Sitografia 15 http://pt.wikipedia.org/wiki/comando_num%c3%a9rico_computadorizado#tipos_de_ m.c3.a1quinas_com_varia.c3.a7.c3.a3o_cnc http://controlo-numerico.blogspot.pt/2013/03/vantagens-e-desvantagens-do-cnc.html http://www.ebah.pt/content/abaaaahvuaa/trabalho-cnc?part=2