CNC Apostila completa, Notas de estudo de Tecnologia Industrial

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Programação em Máquinas CNC

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• dispositivo de fixação;
• dispositivo de troca de ferramenta;
• eixos giratórios e demais eixos de avanço.

1.1. Sistema de eixos de deslocamentos

Em geral existe, para os diferentes tipos de máquinas-ferramenta CNC, um numero mínimo de eixos de avanços, sem os quais não seria possível executar a usinagem da peça. Eles são designados com as letra X, Y e Z, conforme norma DIN.

Fig. 02 - Eixos de deslocamentos do torno (x e z)

Fig. 03 - Eixos de deslocamentos da fresadora (x, y e z)

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1.2. Principais características

A máquina-ferramenta CNC apresenta características importantes em sua construção, como algumas destas abaixo:

• Deslocamento dos eixos através de fuso de esfera recirculantes.
• Acionamento dos eixos pôr motor de corrente continua.
• Magazine ou torre para fixação de varias ferramentas.
• Medição de posicionamento mais exatas devido um sistema de medição eletrônico.

Fig.04 - Deslocamento por fuso com esfera recirculante

Fig.05 - Deslocamento por fuso com esfera recirculante ( ampliação porca/fuso)

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Na fresadora em muitos casos pode ser vantajosa a utilização com duas mesa de trabalho fig.

Fig.08 - Torno com contra ponta e luneta Fig.09 - Fresadora com mesa basculante

Existem tornos com mais de 2 eixos de avanço e fresadoras com mais de 3 eixos de avanço, permitindo maior flexibilidade de operação da maquina. Isto pode ser observado nas figuras abaixo:

Fig. 10 - Exemplos de eixos utilizados nas máquinas CNC

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De modo geral, diferentes operações podem ser executadas em uma única sujeição em usinagem CNC, sendo necessária a utilização de diversas ferramentas. Apenas poucas peças podem ser usinadas completamente sem troca de ferramentas fig.

Fig. 11 - Sistemas de troca de ferramentas.

Como uma máquina CNC permite a usinagem precisa de uma peça, o comando deve conhecer as medidas determinadas de cada ferramenta utilizada. As medidas da ferramenta baseiam-se em um ponto de referência definido no assento do porta-ferramenta.

Fig. 12 – Pontos de referencia da ferramenta

A máquina deve permitir a usinagem da peça com a necessária precisão e racionalização.O programador tem que conhecer ampla e profundamente as qualidades técnicas básicas da máquina, para considera-las na elaboração do programa CNC.

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2.3. Deslocamentos de usinagem

Os deslocamentos de usinagem são determinados de 3 formas básica que estão relacionadas ao número de eixos, sendo que determinadas máquinas podem chegar a ter 5 ou mais eixos:

a ) Deslocamento b ) Deslocamento c ) Deslocamento por 2 eixos por 2 ½ eixos por 3 eixos Figura 14 – Deslocamento por eixos

2.4. Sistema de coordenadas

Fig.15 -Sentido de deslocamento dos eixos

As ferramentas de uma máquina CNC podem executar deslocamentos definidos de acordo com cada tipo de máquina. Num torno (fig. 14) estes deslocamentos são realizados nos sentidos longitudinal e de aproximação. Numa fresadora (fig. 15), além destes dois deslocamentos básicos, existe ainda o deslocamento transversal. Para que ferramenta possa ser comandada exatamente através destes percursos, todos os pontos na área de trabalho da máquina devem estar definidos. Para este fim, utilizam-se os sistema de coordenadas, que orientam o programador na elaboração dos programas.

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2.5. Sistema de coordenadas em 3 eixos

Para se poder representar uma peça no espaço, é necessário um sistema de coordenada com três eixos.

Fig. 16 – Regra da mão direita A designação dos eixos de coordenadas é realizada de acordo com a ”regra da mão direita” conforme norma DIN 66217, mostrada nas figuras acima)

3. SISTEMA DE COORDENADAS - APLICAÇÃO

G21 – Programação das medidas em mm, G20 – Programação das medidas em polegadas. G90 – Coordenadas absolutas ( todas as medidas são dadas em relação ao zero peça)

Ex.

Ponto X Y P1 -40 - P2 -40 15 P3 40 15 P4 40 -

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2. Localizar os pontos das coordenadas usando o sistema de coordenadas incrementais.

4. LINGUAGEM DE PROGRAMACÄO

4.1. Principais funções ¨G¨ ( As mais usadas para programação básica)

G00 - Interpolação linear em avanço rápido G01 - Interpolação linear em avanço programado G02 - Interpolação circular no sentido horário G2.1- Interpolação helicoidal no sentido horário G03 - Interpolação circular no sentido anti- horário G3.1- Interpolação helicoidal no sentido anti-horário G04 - Tempo de espera G10 - Deslocamento de origem G12 - Usinagem de circulo no sentido horário G13 - Usinagem de circulo no sentido anti-horário

G17 - Plano de trabalho XY – ferramenta paralela em Z G18 - Plano de trabalho XZ – ferramenta paralela em Y G19 - Plano de trabalho YZ – ferramenta paralela em X

G20 - Programação em polegadas

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G21 - Programação em milímetros

G28 - Retorno ao zero máquina G29 - Retorno ao zero do programa

G34 - Furacão de flange G35 - Furação em linha com determinado do ângulo G36 - Furação em arco G37.1-Malha de furos

G40 – Usinagem sem compensação do raio da ferramenta G41 – Usinagem com compensação do raio da ferramenta à esquerda do contorno G42 – Usinagem com compensação do raio da ferramenta à direita do contorno G43 – Usinagem com compensação do comprimento da ferramenta

G51 - Escala G51.1 Espelhamento G54... Até G59 - Definição do zero peça em relação ao zero máquina G60 - Movimento preciso em movimento rápido G61 - Controla os eixos para que a máquina pare exatamente no ponto desejado G61.1 - Controla a aceleração e desaceleração dos eixos para que o posicionamento seja preciso e não aja no eixos, indicado em usinagem de superfícies com passos muito finos G62 - Controla a precisão do ângulo entre as duas linhas ou arcos e melhora o canto vivo G64 - Desliga os controles de precisão G80 - Desliga os ciclos de furação G81 - Furação simples G82 - Furação com faceamento G83 - Furação profunda sem quebra de cavaco G73 - Furação profunda com quebra de cavaco G84 - Rosqueamento com macho á direita G74 - Rosqueamento com macho à esquerda

G90 - Sistemas de coordenadas absolutas G91 - Sistemas de coordenadas incremental

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5. PROGRAMAÇÃO CNC MITSUBISHI MELDAS M520 AM

5.1. Nome do Programa

LETRA “O” - em seguida digitar o numero de identificação do programa. Logo após o n° colocar o comentário (que é opcional) para uma melhor identificação na hora de procurar um programa na máquina.

Obs.:1 O comentário deve ser digitado entre parênteses. Obs.:2 Para transmissão do computador para a máquina CNC (RS – 232) adicionar uma linha no inicio e no final do programa com o símbolos de percentagem “%”.

Ex. O 564 ( Flange) N5 G90 G40 G80 G21G54 G N10................ N15................ N75 M

5.2. Plano de trabalho

G17, G18, G19 ( Modal ) Seleciona o plano de trabalho em que serão executadas as coordenadas de trabalho. XY ZX YZ

5.3. Zero Peça ( G54....G59) Em relação ao zero máquina.

Pode-se manter na memória do comando até seis zero-peça diferentes.

Z

Y

G

G19 G

X

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5.4. Posicionamento

G00 ( Modal ) Movimentos linear em avanço rápido G60 Movimento preciso em movimento rápido ( interpolação) G01 ( Modal ) Interpolação linear em avanço programado G98 Avanço em m/min. G99 Avanço mm/rotação.

5.5. Compensação da altura da ferramenta

G43 e G44 ( Modal ) Compensa a altura da ferramenta ( corretor de altura ) G43 Corretor de altura em relação ao zero máquina G44 Corretor de altura em relação ao zero da mesa Desabilitado pelo G Ex. G43 Z10 H1 ( chama o corretor da ferramenta n° 1 )

5.6. Compensação do raio da ferramenta

G40 ( Modal ) Sem compensação do raio da ferramenta G41 ( Modal ) Compensação do raio a esquerda do contorno da peça. G42 ( Modal ) Compensação do raio a direita do contorno da peça. D Esta letra define qual o número da ferramenta da qual será feita a compensação do raio.

Ex. T1 ferramenta 1 então usa-se D N15- G41 G01 X__ Y__ D1;

Obs.: Para fazer a troca de compensação é recomendado primeiro descompensar o raio com G

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G42 — A ferramenta se desloca a direita do contorno do perfil da peça levando-se em consideração o sentido de deslocamento da ferramenta. A flg abaixo mostra a trajetória da ferramenta compensando

5.8. Rotação para usinagem

S – A letra S é utilizada para identificar a rotação do eixo árvore ( RPM ) G97 – RPM constante

5.9. Arredondamento de cantos ( raios ) e chanfros

Para fazer um raio no sentido horário no canto da peça utilizamos as coordenadas do vértice do raio uma virgula e em seguida a dimensão do raio. OBS.: Raio a um canto a 90° e chafros de 45°

G01 X__ Y__ , R__

Ex.

Para fazer um chanfro de 45° utilizamos as coordenadas do vértice do chanfro uma virgula em seguida o comprimento do chanfro

G01 X___ Y___ , C___

N25 G1 X80 Y30 , R

N15 G1 X0 Y30 , C

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5.10. Interpolação circular

G02 ( Modal ) Interpolação no sentido horário G03 ( Modal ) Interpolação no sentido anti-horário

Ex. G02 X___ Y___ R___ X Y – Coordenadas do ponto final do raio R – Dimensão do raio Obs.: Quando utilizar G02 e G03 não é usada a vírgula antes do raio. Quando o raio for maior de 180° colocar sinal negativo para o raio Quando necessitar fazer um raio de maior precisão utiliza-se o I J que é a distância do ponto inicial do raio até o centro do raio. Neste caso o ponto inicial é incremental em relação ao centro.

Ex.

N35 G01 X0 Y10 ;

N40 G03 X0 Y25 I5 J7.5;

N45 G01 X0 Y30;

Obs.: Deve-se verificar o sentido de deslocamento da ferramenta se o mesmo for da direita para a esquerda no eixo X o I é negativo o mesmo acontece com o Y se o deslocamento for descendo a partir do ponto inicial do raio o J é negativo

5.11. Interpolação helicoidal

G02 ( Somente para usinagem cilíndricas paralelas ) Ex. G02 X__ Y__ Z__ I__ J__ P__ G03 X__ Y__ Z__ I__ J__ P__ G02 – Sentido de usinagem do raio. X, Y – Ponto final do raio. Z – Profundidade total em Z. I, J – Coordenadas do início do arco até o centro do mesmo. P – Numero de voltas em Z ( Divide-se a profundidade total pelo incremento )