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Engenharia Mecânica ·
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TECNOLOGIA CNC Sumário 1 O QUE É CNC 3 2 MANUFATURA COM O USO DO CNC 4 Funções 4 3 COORDENADAS CARTESIANAS NO CNC Sistema de coordenadas das máquinas CNC 6 Nomenclatura dos eixos e sistemas de coordenadas 6 Pontos de Referência 7 Tipos de Coordenadas 9 4 ESTRUTURA DE UM PROGRAMA CNC 11 Exemplo de programa CNC 11 Linguagem de programação automática APT 11 Linguagem EIAISO 13 Linguagem interativa 13 Como elaborar o programa CNC 13 Funções de posicionamento 14 Funções especiais 14 Sequência necessária para programação manuscrita 16 Estudo do desenho da peça final e bruta 16 Ferramental voltado ao CNC 16 Conhecimentos dos parâmetros físicos da máquina e sistema de programação do comando 16 Sistemas de interpolação 16 Lista das funções preparatórias de deslocamento 17 Funções Preparatórias G 17 Lista das funções preparatória 17 Funções opcionais GE Fanuc 21 i 18 Lista das funções miscelâneas ou auxiliares 19 Funções miscelâneas ou auxiliares GE Fanuc 21 i 19 5 Simuladores de programação CNC 22 Heidenhain Diadur CIMCO 22 Sinutrain Sinumerik Siemens 22 FAGOR 22 OKUMA 22 Renishaw GoProbe 22 1 O QUE É CNC CNC são as iniciais de Computer Numeric Control ou em português controle numérico computadorizado É um controlador numérico que permite o controle de máquinas Permite o controle simultâneo de vários eixos através de uma lista de movimentos escritos num código específico código G Na década de 40 foi desenvolvido o NC Controle Numérico que evoluiu posteriormente para CNC A utilização de CNCs permite a produção de peças complexas com grande precisão especialmente quando associado a programas de CADCAM A introdução do CNC na indústria mudou radicalmente os processos industriais Curvas são facilmente cortadas complexas estruturas com 3 dimensões tornamse relativamente fáceis de produzir e o número de passos no processo com intervenção de operadores humanos é drasticamente reduzido O CNC reduziu também o número de erros humanos o que aumenta a qualidade dos produtos e diminui o retrabalho e o desperdício agilizou as linhas de montagens e tornouas mais flexíveis pois a mesma linha de montagem pode agora ser adaptada para produzir um outro produto num tempo muito mais curto do que com os processos tradicionais de produção Acompanhando o desenvolvimento tecnológico da informática e a tendência por uma interatividade cada vez maior com o usuário o código e linguagem de máquina também evoluíram 2 MANUFATURA COM O USO DO CNC Uma máquina ferramenta NC é composta basicamente da unidade de comando onde está armazenado todo o software usado e onde são processados todos os cálculos do sistema máquina propriamente dita estrutura e cadeia cinemática e os acionamentos servomecanismo responsáveis pelos movimentos dos eixos Para que possamos colocar uma máquina a CNC em funcionamento é necessário que se estabeleça um diálogo com o equipamento Todo comando acoplado em uma máquina a CNC necessita de um meio de comunicação entre o programador e a máquina Essa comunicação é feita por meio de códigos ou símbolos padronizados e recebe o nome de linguagem de programação Funções As funções podem ser divididas em quatro grupos Função sequencial N Funções preparatórias G Funções de posicionamento X Z Y Funções Complementares M S T F A tabela abaixo exemplifica algumas delas Em 1982 a ISO Organização Internacional para Normalização estabeleceu os princípios básicos da programação CNC norma ISO 6983 A norma indica o formato básico do programa de modo que um conjunto de comandos compostos de palavraschave possa dar instruções para o sistema de controle 3 COORDENADAS CARTESIANAS NO CNC Sistema de coordenadas das máquinas CNC Todas as máquinasferramenta CNC são comandadas por um sistema de coordenadas cartesianas na elaboração de qualquer perfil geométrico Em tornos CNC geralmente temos apenas dois eixos principais sendo eles Eixo X movimento transversal Eixo Z movimento longitudinal Nomenclatura dos eixos e sistemas de coordenadas A nomenclatura dos eixos e movimentos está definida na norma internacional ISO 841 Numerical control of machines e é aplicável a todo tipo de máquinaferramenta Os eixos rotativos são designados com as letras A B e C os eixos principais de avanço com as letras X Y e Z O sistema de eixos pode ser facilmente representado com auxílio da mão direita onde o polegar aponta para o sentido positivo do eixo X o indicador para o sentido positivo do Y e o dedo médio para o sentido positivo do Z Centro de Usinagem Este sistema é denominado Sistema de Coordenadas Dextrógeno pois possui três eixos perpendiculares entre si que podem ser representados com o auxílio dos dedos da mão direita Pontos de Referência Pontos de Referência da Máquina CNC Ponto Zero da Máquina M O ponto zero da máquina é definido pelo fabricante da mesma Ele é o ponto zero para o sistema de coordenadas da máquina e o ponto inicial para todos os demais sistemas de coordenadas e pontos de referência Ponto de Referência R Serve para aferição e controle do sistema de medição dos movimentos da máquina Ao ligar a máquina sempre se deve deslocar o carro até esse local antes de iniciar a usinagem Este procedimento define ao comando a posição do carro em relação ao zero máquina Ponto Zero da Peça W Este ponto é definido pelo programador e usado por ele para definir as coordenadas durante a elaboração do programa Recomendase colocar o ponto zero da peça de tal forma que se possam transformar facilmente as medidas do desenho da peça em valores de coordenadas Toda geometria da peça é transmitida ao comando com o auxílio de um sistema de coordenadas Eixos coordenados no torno Torre dianteira Torre traseira A geometria da peça é transmitida ao comando com auxílio de um sistema de coordenadas cartesianas conforme o tipo de torre Todo o movimento da ponta da ferramenta é descrito neste plano XZ em relação a uma origem préestabelecida X0 Z0 Lembrar que X é sempre a medida do raio ou diâmetro e que aumenta à medida que o diâmetro aumenta e Z é sempre a medida em relação ao comprimento Tipos de Coordenadas No sistema de programação CNC é possível utilizar dois tipos diferentes de coordenadas Coordenadas absolutas Coordenadas incrementais Sistemas de coordenadas Absolutas e Incrementais Definese como sistema de coordenadas absolutas o sistema de coordenadas onde o ponto a ser atingido pela ferramenta é dado tomandose como referência o zeropeça Exemplo de programação em coordenadas absolutas Definese como sistema de coordenadas incrementais o sistema de coordenadas onde o ponto a ser atingido pela ferramenta é dado tomandose como referência o ponto anterior Para a utilização deste tipo de sistema de coordenadas devese raciocinar no Comando Numérico Computadorizado da seguinte forma da posição em que parou a ferramenta quanto falta para chegar ao próximo ponto A seguir apresentamse dois exemplos de cálculo de coordenadas nos sistemas absoluto e incremental 4 ESTRUTURA DE UM PROGRAMA CNC A Estrutura de um programa CNC se organiza da seguinte forma CABEÇALHO IDENTIFICAÇÃO DADOS DA FERRAMENTA APROXIMAÇÃO E USINAGEM DO PERFIL DA PEÇA Exemplo de programa CNC Comando GE Fanuc 21 i Torno Galaxy 10 Operação de acabamento São diversos os meios de elaboração de programas CNC sendo os mais usados Linguagem de programação automática APT No surgimento do CN no início dos anos 50 a primeira linguagem de programação utilizada foi a APT Automatic Programmed Tool Atualmente só é utilizada como ferramenta auxiliar na programação de peças com geometrias muito complexas principalmente para máquinas de 4 e 5 eixos A linguagem APT é uma linguagem de alto nível FIM DE PROGRAMA O0013 Eixo 2532 N10 G21 G40 G90 G95 N20 G0 X400 Z300 T00 N30 T0101 acab Ext R 08 N40 G54 N50 G96 S220 N60 G92 S3500 M4 N70 G0 X44 Z80 N80 G1 X15 F3 N90 G0 X36 Z82 N100 G42 N110 G1 Z80 F1 N120 X40 Z78 N130 Z60 N140 X54 N150 Z40 N160 G3 X70 Z32 R8 N170 G1 X80 Z27 N180 G40 N190 G1 X85 F3 N190 G0 X400 Z300 T00 N200 M30 Linguagem EIAISO Linguagem de códigos também conhecida como códigos G É na atualidade a mais utilizada universalmente tanto na programação manual como na programação gráfica onde é utilizado o CAM Os códigos EIAISO foram criados antes mesmo do aparecimento das máquinas CNC eles eram usados nos escritórios em máquinas de escrever automáticas que utilizavam cartões perfurados A linguagem EIAISO é considerada de baixo nível Linguagem interativa Programação por blocos parametrizados possui blocos prontos e não usa códigos Ex linguagem MAZATROL aplicando às máquinas MAZAK Produção gráfica via CAM Computer Aided Manufacturing Não é mais uma linguagem de programação e sim uma forma de programar em que o programador deverá possuir os conhecimentos de processos de usinagem materiais ferramentas e dispositivos para usinagem informática para manipulação de arquivos máquinas avanços rotações e parâmetros domínio de um software de CAD e um de CAM Descrevendo de uma maneira simplificada apenas para fácil entendimento o programador entra com o desenho da peça que pode ser feito no próprio CAM ou em desenhos recebidos do CAD Computer Aided Design define matéria prima tipo e dimensões ferramentas e demais parâmetros de corte escolhe o pósprocessador de acordo com a máquina que fará a usinagem e o software de CAM se encarregará de gerar o programa utilizando os códigos da linguagem EIAISO Como elaborar o programa CNC Veremos aqui como fica a estrutura de um programa utilizando a linguagem EIAISO O programa CNC é constituído de Caracteres É um número letra ou símbolo com algum significado para o Endereços É uma letra que define uma instrução para o comando Exemplo G X Z F Palavras É um endereço seguido de um valor numérico ExemploG01 X25 F03 Bloco de Dados É uma série de palavras colocadas numa linha finalizada pelo caractere Exemplo G01 X54 Y30 F12 Programa É uma série de blocos de dados Finalizada por M30 Comando Exemplo2 G X A T Caracteres especiais Fim de bloco EOB End Of Block Todo bloco deve apresentar um caractere que indique o fim do bloco Comentário Os caracteres parênteses permitem a inserção de comentários Os caracteres que vierem dentro de parênteses são considerados comentários e serão ignorados pelo comando Funções de posicionamento O comando trabalha em milímetros para palavras de posicionamento com ponto decimal Função X Aplicação Posição no eixo transversal absoluta X20 ou X5 Função Z Aplicação Posição no eixo longitudinal absoluta Z20 ou Z20 Função U Aplicação Posição no eixo transversal incremental U5 ou U5 Usado em programação feita em coordenadas absolutas Função W Aplicação Posição no eixo longitudinal incremental W5 ou W5 Usado em programação feita em coordenadas absolutas Funções especiais Função O usada no comando GE Fanuc 21i Todo programa ou subprograma na memória do comando é identificado através da letra O composto por até 4 dígitos podendo variar de 0001 até 9999 Para facilitar a identificação do programa recomendase inserir um comentário observandose o uso dos parênteses Ex O5750 Flange do eixo traseiro Função N Define o número da sequência Cada sequência de informação pode ser identificada por um número de um a quatro dígitos que virá após a função N Esta função é utilizada em desvios especificados em ciclos e em procura de blocos Exemplo N50 G01 X10 N60 G01 Z10 Não é necessário programar o número de sequência em todos os blocos de dados A sequência aparecerá automaticamente após a inserção de cada bloco de dados a não ser que seja feita uma edição fora da sequência do programa ou após sua edição completada Função FGeralmente nos tornos CNC utilizase o avanço em mmrotação mas este também pode ser utilizado em mmmin O avanço é um dado importante de corte e é obtido levandose em conta o material a ferramenta e a operação a ser executadaexemplo F03 ou F3 Função T A função T é usada para selecionar as ferramentas informando à máquina o seu zeramento PRESET raio do inserto sentido de corte e corretores Programase o código T acompanhado de no máximo quatro dígitos Os dois primeiros dígitos definem a localização da ferramenta na torre e seu zeramento PRESET e os dois últimos dígitos definem o número do corretor de ajustes de medidas e correções de desgaste do inserto Exemplo T0202 Podemse programar até 12 ferramentas e 32 corretores O giro de torre e o movimento dos carros não podem estar no mesmo bloco que a função T ela deve ser programada em uma linha de maneira isolada Importante O raio do inserto R e a geometria da ferramenta T devem ser inseridos somente na página de geometria de ferramentas Sequência necessária para programação manuscrita Os eventos a serem analisados são os seguintes Estudo do desenho da peça final e bruta O programador deve ter habilidade para comparar o desenho peça pronta com a dimensão desejada na usinagem com máquina de comando numérico computadorizado Há necessidade de uma análise sobre a viabilidade da execução da peça levandose em conta as dimensões exigidas o sobremetal existente da fase anterior o ferramental necessário a fixação da peça zero peça etc Processo a utilizar É necessário haver uma definição das fases de usinagem para cada peça a ser executada estabelecendose assim o sistema de fixação adequada à usinagem Ferramental voltado ao CNC A escolha do ferramental é importantíssima assim como a sua posição na torre É necessário que o ferramental seja colocado de tal forma que não haja interferência entre si e com o restante da máquina Um bom programa depende muito da escolha do ferramental adequado e da fixação deste de modo conveniente Conhecimentos dos parâmetros físicos da máquina e sistema de programação do comando São necessários tais conhecimentos por parte do programador para que este possa enquadrar as operações de modo a utilizar todos os recursos da máquina e do comando visando sempre minimizar os tempos e fases de operações e ainda assim garantir a qualidade do produto Sistemas de interpolação A trajetória programada em uma sentença é percorrida com uma orientação linear de qualquer ângulo com qualquer velocidade de avanço entre 1 a 5000 mmmin Conhecido o ponto de partida A podese atingir qualquer ponto B com um avanço estabelecido sempre em movimentação retilíneo Podese usinar qualquer perfil cônico isto é podese estabelecer uma usinagem cônica de qualquer ângulo Interpolação Circular A trajetória da ferramenta é percorrida com uma orientação circular com qualquer raio nos sentidos horário e antihorário e com qualquer velocidade entre 1 a 5000 mmmin Algumas informações são necessárias para a programação de arcos tais como Ponto final do arco Sentido do arco Centro do arco polo Podese programar qualquer tipo de círculo formando ou não quadrantes perfeitos Lista das funções preparatórias de deslocamento Funções Preparatórias G As funções preparatórias indicam ao comando o modo de trabalho ou seja indicam à máquina o que fazer preparandoa para executar um tipo de operação ou para receber uma determinada informação Essas funções são dadas pela letra G seguida de um número formado por dois dígitos de 00 a 99 no caso do comando GE Fanuc 21i As funções podem ser MODAIS São as funções que uma vez programadas permanecem na memória do comando valendo para todos os blocos posteriores a menos que modificados ou cancelados por outra função da mesma família NÃO MODAIS São as funções que todas as vezes que requeridas devem ser programadas ou seja são válidas somente no bloco que as contém Lista das funções preparatória Lista das funções preparatórias G para Comando GE Fanuc 21 i G00 Avanço rápido G01 Interpolação linear G02 Interpolação circular horária G03 Interpolação circulara antihorária G04 Tempo de permanência G20 Referência de unidade de medida polegada G21 Referência de unidade de medida métrico G28 Retorna eixos para referência de máquina G33 Ciclo de roscamento G40 Cancela compensação do raio da ferramenta G41 Ativa compensação do raio da ferramenta esquerda G42 Ativa compensação do raio da ferramenta direita G63 Zeramento de ferramentas utilizando o Leitor de posição TOOL EYE G70 Ciclo de acabamento G71 Ciclo automático de desbaste longitudinal G72 Ciclo automático de desbaste transversal G73 Ciclo automático de desbaste paralelo ao perfil final G74 Ciclo de furação torneamento G75 Ciclo de canais faceamento G76 Ciclo de roscamento automático G77 Ciclo de torneamento paralelo cônico G78 Ciclo de roscamento semiautomático G79 Ciclo de faceamento paralelo cônico G90 Sistema de coordenadas absolutas G91 Sistema de coordenadas incrementais G92 Estabelece limite de rotação RPM G94 Estabelece avanço x minuto G95 Estabelece avanço x rotação G96 Estabelece programação em velocidade de corte constante G97 Estabelece programação em RPM Funções opcionais GE Fanuc 21 i C Posicionamento angular do eixo árvore G10 Gerenciador de vida da ferramenta G22 Área de segurança G37 Sistema de compensação automática de ferramenta G54 à G59 Referência de coordenada de trabalho G65 Macro B G80 Cancela ciclos de furação G83 Ciclo de furação G85 Ciclo de mandrilar Lista das funções miscelâneas ou auxiliares M00 Parada de programa M01 Parada de programa opcional M02 Final de programa M03 Gira eixo árvore sentido horário M04 Gira eixo árvore sentido antihorário M05 Parada do eixo árvore M08 Liga refrigeração M09 Desliga refrigeração M30 Final de programa e retorno Funções miscelâneas ou auxiliares GE Fanuc 21 i M18 Cancela modo posicionamento eixo árvore M19 Eixo árvore em modo posicionamento M20 Aciona alimentador de barras M21 Para alimentador de barras M24 Placa travada M25 Placa destravada M26 Retrai a manga do cabeçote móvel M27 Avança manga do cabeçote móvel M36 Abre porta automática do operador M37 Fecha porta automática do operador M38 Avança aparador de peças M39 Retrai aparador de peças M40 Seleciona modo operação interna da placa M41 Seleciona modo operação externa da placa M42 Liga limpeza de placa M43 Desliga limpeza de placa M45 Liga sistema limpeza cavacos proteções M46 Desliga sistema limpeza cavacos proteções M49 Troca de barra M50 Retrai leitor de posição de ferramenta Tool Eye M51 Avança leitor de posição de ferramenta Tool Eye M76 Contador de peças M86 Liga o transportador de cavacos M87 Desliga o transportador de cavacos M98 Chamada de um subprograma M99 Retorno de um subprograma NOTA Para comandos de fabricantes diferentes uma mesma função pode ter significados diferentes mas a maioria das funções o seu significado é comum a quase todos os comandos Fonte httpcnctecnologianocomunidadesnetindexphp 5 Simuladores de programação CNC Há simuladores de programação CNC disponíveis Heidenhain Diadur CIMCO httpsfittecnologiacombrdownloadsconteudosdownloadgratuitodocimcoedit Sinutrain Sinumerik Siemens httpsplaygooglecomstoreappsdetailsidcomsiemenseasycnchlpt FAGOR httpswwwfagorautomationcomptbrdownloads OKUMA wwwmyokumacom Renishaw GoProbe httpswwwrenishawcomengoprobedownloads30719
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TECNOLOGIA CNC Sumário 1 O QUE É CNC 3 2 MANUFATURA COM O USO DO CNC 4 Funções 4 3 COORDENADAS CARTESIANAS NO CNC Sistema de coordenadas das máquinas CNC 6 Nomenclatura dos eixos e sistemas de coordenadas 6 Pontos de Referência 7 Tipos de Coordenadas 9 4 ESTRUTURA DE UM PROGRAMA CNC 11 Exemplo de programa CNC 11 Linguagem de programação automática APT 11 Linguagem EIAISO 13 Linguagem interativa 13 Como elaborar o programa CNC 13 Funções de posicionamento 14 Funções especiais 14 Sequência necessária para programação manuscrita 16 Estudo do desenho da peça final e bruta 16 Ferramental voltado ao CNC 16 Conhecimentos dos parâmetros físicos da máquina e sistema de programação do comando 16 Sistemas de interpolação 16 Lista das funções preparatórias de deslocamento 17 Funções Preparatórias G 17 Lista das funções preparatória 17 Funções opcionais GE Fanuc 21 i 18 Lista das funções miscelâneas ou auxiliares 19 Funções miscelâneas ou auxiliares GE Fanuc 21 i 19 5 Simuladores de programação CNC 22 Heidenhain Diadur CIMCO 22 Sinutrain Sinumerik Siemens 22 FAGOR 22 OKUMA 22 Renishaw GoProbe 22 1 O QUE É CNC CNC são as iniciais de Computer Numeric Control ou em português controle numérico computadorizado É um controlador numérico que permite o controle de máquinas Permite o controle simultâneo de vários eixos através de uma lista de movimentos escritos num código específico código G Na década de 40 foi desenvolvido o NC Controle Numérico que evoluiu posteriormente para CNC A utilização de CNCs permite a produção de peças complexas com grande precisão especialmente quando associado a programas de CADCAM A introdução do CNC na indústria mudou radicalmente os processos industriais Curvas são facilmente cortadas complexas estruturas com 3 dimensões tornamse relativamente fáceis de produzir e o número de passos no processo com intervenção de operadores humanos é drasticamente reduzido O CNC reduziu também o número de erros humanos o que aumenta a qualidade dos produtos e diminui o retrabalho e o desperdício agilizou as linhas de montagens e tornouas mais flexíveis pois a mesma linha de montagem pode agora ser adaptada para produzir um outro produto num tempo muito mais curto do que com os processos tradicionais de produção Acompanhando o desenvolvimento tecnológico da informática e a tendência por uma interatividade cada vez maior com o usuário o código e linguagem de máquina também evoluíram 2 MANUFATURA COM O USO DO CNC Uma máquina ferramenta NC é composta basicamente da unidade de comando onde está armazenado todo o software usado e onde são processados todos os cálculos do sistema máquina propriamente dita estrutura e cadeia cinemática e os acionamentos servomecanismo responsáveis pelos movimentos dos eixos Para que possamos colocar uma máquina a CNC em funcionamento é necessário que se estabeleça um diálogo com o equipamento Todo comando acoplado em uma máquina a CNC necessita de um meio de comunicação entre o programador e a máquina Essa comunicação é feita por meio de códigos ou símbolos padronizados e recebe o nome de linguagem de programação Funções As funções podem ser divididas em quatro grupos Função sequencial N Funções preparatórias G Funções de posicionamento X Z Y Funções Complementares M S T F A tabela abaixo exemplifica algumas delas Em 1982 a ISO Organização Internacional para Normalização estabeleceu os princípios básicos da programação CNC norma ISO 6983 A norma indica o formato básico do programa de modo que um conjunto de comandos compostos de palavraschave possa dar instruções para o sistema de controle 3 COORDENADAS CARTESIANAS NO CNC Sistema de coordenadas das máquinas CNC Todas as máquinasferramenta CNC são comandadas por um sistema de coordenadas cartesianas na elaboração de qualquer perfil geométrico Em tornos CNC geralmente temos apenas dois eixos principais sendo eles Eixo X movimento transversal Eixo Z movimento longitudinal Nomenclatura dos eixos e sistemas de coordenadas A nomenclatura dos eixos e movimentos está definida na norma internacional ISO 841 Numerical control of machines e é aplicável a todo tipo de máquinaferramenta Os eixos rotativos são designados com as letras A B e C os eixos principais de avanço com as letras X Y e Z O sistema de eixos pode ser facilmente representado com auxílio da mão direita onde o polegar aponta para o sentido positivo do eixo X o indicador para o sentido positivo do Y e o dedo médio para o sentido positivo do Z Centro de Usinagem Este sistema é denominado Sistema de Coordenadas Dextrógeno pois possui três eixos perpendiculares entre si que podem ser representados com o auxílio dos dedos da mão direita Pontos de Referência Pontos de Referência da Máquina CNC Ponto Zero da Máquina M O ponto zero da máquina é definido pelo fabricante da mesma Ele é o ponto zero para o sistema de coordenadas da máquina e o ponto inicial para todos os demais sistemas de coordenadas e pontos de referência Ponto de Referência R Serve para aferição e controle do sistema de medição dos movimentos da máquina Ao ligar a máquina sempre se deve deslocar o carro até esse local antes de iniciar a usinagem Este procedimento define ao comando a posição do carro em relação ao zero máquina Ponto Zero da Peça W Este ponto é definido pelo programador e usado por ele para definir as coordenadas durante a elaboração do programa Recomendase colocar o ponto zero da peça de tal forma que se possam transformar facilmente as medidas do desenho da peça em valores de coordenadas Toda geometria da peça é transmitida ao comando com o auxílio de um sistema de coordenadas Eixos coordenados no torno Torre dianteira Torre traseira A geometria da peça é transmitida ao comando com auxílio de um sistema de coordenadas cartesianas conforme o tipo de torre Todo o movimento da ponta da ferramenta é descrito neste plano XZ em relação a uma origem préestabelecida X0 Z0 Lembrar que X é sempre a medida do raio ou diâmetro e que aumenta à medida que o diâmetro aumenta e Z é sempre a medida em relação ao comprimento Tipos de Coordenadas No sistema de programação CNC é possível utilizar dois tipos diferentes de coordenadas Coordenadas absolutas Coordenadas incrementais Sistemas de coordenadas Absolutas e Incrementais Definese como sistema de coordenadas absolutas o sistema de coordenadas onde o ponto a ser atingido pela ferramenta é dado tomandose como referência o zeropeça Exemplo de programação em coordenadas absolutas Definese como sistema de coordenadas incrementais o sistema de coordenadas onde o ponto a ser atingido pela ferramenta é dado tomandose como referência o ponto anterior Para a utilização deste tipo de sistema de coordenadas devese raciocinar no Comando Numérico Computadorizado da seguinte forma da posição em que parou a ferramenta quanto falta para chegar ao próximo ponto A seguir apresentamse dois exemplos de cálculo de coordenadas nos sistemas absoluto e incremental 4 ESTRUTURA DE UM PROGRAMA CNC A Estrutura de um programa CNC se organiza da seguinte forma CABEÇALHO IDENTIFICAÇÃO DADOS DA FERRAMENTA APROXIMAÇÃO E USINAGEM DO PERFIL DA PEÇA Exemplo de programa CNC Comando GE Fanuc 21 i Torno Galaxy 10 Operação de acabamento São diversos os meios de elaboração de programas CNC sendo os mais usados Linguagem de programação automática APT No surgimento do CN no início dos anos 50 a primeira linguagem de programação utilizada foi a APT Automatic Programmed Tool Atualmente só é utilizada como ferramenta auxiliar na programação de peças com geometrias muito complexas principalmente para máquinas de 4 e 5 eixos A linguagem APT é uma linguagem de alto nível FIM DE PROGRAMA O0013 Eixo 2532 N10 G21 G40 G90 G95 N20 G0 X400 Z300 T00 N30 T0101 acab Ext R 08 N40 G54 N50 G96 S220 N60 G92 S3500 M4 N70 G0 X44 Z80 N80 G1 X15 F3 N90 G0 X36 Z82 N100 G42 N110 G1 Z80 F1 N120 X40 Z78 N130 Z60 N140 X54 N150 Z40 N160 G3 X70 Z32 R8 N170 G1 X80 Z27 N180 G40 N190 G1 X85 F3 N190 G0 X400 Z300 T00 N200 M30 Linguagem EIAISO Linguagem de códigos também conhecida como códigos G É na atualidade a mais utilizada universalmente tanto na programação manual como na programação gráfica onde é utilizado o CAM Os códigos EIAISO foram criados antes mesmo do aparecimento das máquinas CNC eles eram usados nos escritórios em máquinas de escrever automáticas que utilizavam cartões perfurados A linguagem EIAISO é considerada de baixo nível Linguagem interativa Programação por blocos parametrizados possui blocos prontos e não usa códigos Ex linguagem MAZATROL aplicando às máquinas MAZAK Produção gráfica via CAM Computer Aided Manufacturing Não é mais uma linguagem de programação e sim uma forma de programar em que o programador deverá possuir os conhecimentos de processos de usinagem materiais ferramentas e dispositivos para usinagem informática para manipulação de arquivos máquinas avanços rotações e parâmetros domínio de um software de CAD e um de CAM Descrevendo de uma maneira simplificada apenas para fácil entendimento o programador entra com o desenho da peça que pode ser feito no próprio CAM ou em desenhos recebidos do CAD Computer Aided Design define matéria prima tipo e dimensões ferramentas e demais parâmetros de corte escolhe o pósprocessador de acordo com a máquina que fará a usinagem e o software de CAM se encarregará de gerar o programa utilizando os códigos da linguagem EIAISO Como elaborar o programa CNC Veremos aqui como fica a estrutura de um programa utilizando a linguagem EIAISO O programa CNC é constituído de Caracteres É um número letra ou símbolo com algum significado para o Endereços É uma letra que define uma instrução para o comando Exemplo G X Z F Palavras É um endereço seguido de um valor numérico ExemploG01 X25 F03 Bloco de Dados É uma série de palavras colocadas numa linha finalizada pelo caractere Exemplo G01 X54 Y30 F12 Programa É uma série de blocos de dados Finalizada por M30 Comando Exemplo2 G X A T Caracteres especiais Fim de bloco EOB End Of Block Todo bloco deve apresentar um caractere que indique o fim do bloco Comentário Os caracteres parênteses permitem a inserção de comentários Os caracteres que vierem dentro de parênteses são considerados comentários e serão ignorados pelo comando Funções de posicionamento O comando trabalha em milímetros para palavras de posicionamento com ponto decimal Função X Aplicação Posição no eixo transversal absoluta X20 ou X5 Função Z Aplicação Posição no eixo longitudinal absoluta Z20 ou Z20 Função U Aplicação Posição no eixo transversal incremental U5 ou U5 Usado em programação feita em coordenadas absolutas Função W Aplicação Posição no eixo longitudinal incremental W5 ou W5 Usado em programação feita em coordenadas absolutas Funções especiais Função O usada no comando GE Fanuc 21i Todo programa ou subprograma na memória do comando é identificado através da letra O composto por até 4 dígitos podendo variar de 0001 até 9999 Para facilitar a identificação do programa recomendase inserir um comentário observandose o uso dos parênteses Ex O5750 Flange do eixo traseiro Função N Define o número da sequência Cada sequência de informação pode ser identificada por um número de um a quatro dígitos que virá após a função N Esta função é utilizada em desvios especificados em ciclos e em procura de blocos Exemplo N50 G01 X10 N60 G01 Z10 Não é necessário programar o número de sequência em todos os blocos de dados A sequência aparecerá automaticamente após a inserção de cada bloco de dados a não ser que seja feita uma edição fora da sequência do programa ou após sua edição completada Função FGeralmente nos tornos CNC utilizase o avanço em mmrotação mas este também pode ser utilizado em mmmin O avanço é um dado importante de corte e é obtido levandose em conta o material a ferramenta e a operação a ser executadaexemplo F03 ou F3 Função T A função T é usada para selecionar as ferramentas informando à máquina o seu zeramento PRESET raio do inserto sentido de corte e corretores Programase o código T acompanhado de no máximo quatro dígitos Os dois primeiros dígitos definem a localização da ferramenta na torre e seu zeramento PRESET e os dois últimos dígitos definem o número do corretor de ajustes de medidas e correções de desgaste do inserto Exemplo T0202 Podemse programar até 12 ferramentas e 32 corretores O giro de torre e o movimento dos carros não podem estar no mesmo bloco que a função T ela deve ser programada em uma linha de maneira isolada Importante O raio do inserto R e a geometria da ferramenta T devem ser inseridos somente na página de geometria de ferramentas Sequência necessária para programação manuscrita Os eventos a serem analisados são os seguintes Estudo do desenho da peça final e bruta O programador deve ter habilidade para comparar o desenho peça pronta com a dimensão desejada na usinagem com máquina de comando numérico computadorizado Há necessidade de uma análise sobre a viabilidade da execução da peça levandose em conta as dimensões exigidas o sobremetal existente da fase anterior o ferramental necessário a fixação da peça zero peça etc Processo a utilizar É necessário haver uma definição das fases de usinagem para cada peça a ser executada estabelecendose assim o sistema de fixação adequada à usinagem Ferramental voltado ao CNC A escolha do ferramental é importantíssima assim como a sua posição na torre É necessário que o ferramental seja colocado de tal forma que não haja interferência entre si e com o restante da máquina Um bom programa depende muito da escolha do ferramental adequado e da fixação deste de modo conveniente Conhecimentos dos parâmetros físicos da máquina e sistema de programação do comando São necessários tais conhecimentos por parte do programador para que este possa enquadrar as operações de modo a utilizar todos os recursos da máquina e do comando visando sempre minimizar os tempos e fases de operações e ainda assim garantir a qualidade do produto Sistemas de interpolação A trajetória programada em uma sentença é percorrida com uma orientação linear de qualquer ângulo com qualquer velocidade de avanço entre 1 a 5000 mmmin Conhecido o ponto de partida A podese atingir qualquer ponto B com um avanço estabelecido sempre em movimentação retilíneo Podese usinar qualquer perfil cônico isto é podese estabelecer uma usinagem cônica de qualquer ângulo Interpolação Circular A trajetória da ferramenta é percorrida com uma orientação circular com qualquer raio nos sentidos horário e antihorário e com qualquer velocidade entre 1 a 5000 mmmin Algumas informações são necessárias para a programação de arcos tais como Ponto final do arco Sentido do arco Centro do arco polo Podese programar qualquer tipo de círculo formando ou não quadrantes perfeitos Lista das funções preparatórias de deslocamento Funções Preparatórias G As funções preparatórias indicam ao comando o modo de trabalho ou seja indicam à máquina o que fazer preparandoa para executar um tipo de operação ou para receber uma determinada informação Essas funções são dadas pela letra G seguida de um número formado por dois dígitos de 00 a 99 no caso do comando GE Fanuc 21i As funções podem ser MODAIS São as funções que uma vez programadas permanecem na memória do comando valendo para todos os blocos posteriores a menos que modificados ou cancelados por outra função da mesma família NÃO MODAIS São as funções que todas as vezes que requeridas devem ser programadas ou seja são válidas somente no bloco que as contém Lista das funções preparatória Lista das funções preparatórias G para Comando GE Fanuc 21 i G00 Avanço rápido G01 Interpolação linear G02 Interpolação circular horária G03 Interpolação circulara antihorária G04 Tempo de permanência G20 Referência de unidade de medida polegada G21 Referência de unidade de medida métrico G28 Retorna eixos para referência de máquina G33 Ciclo de roscamento G40 Cancela compensação do raio da ferramenta G41 Ativa compensação do raio da ferramenta esquerda G42 Ativa compensação do raio da ferramenta direita G63 Zeramento de ferramentas utilizando o Leitor de posição TOOL EYE G70 Ciclo de acabamento G71 Ciclo automático de desbaste longitudinal G72 Ciclo automático de desbaste transversal G73 Ciclo automático de desbaste paralelo ao perfil final G74 Ciclo de furação torneamento G75 Ciclo de canais faceamento G76 Ciclo de roscamento automático G77 Ciclo de torneamento paralelo cônico G78 Ciclo de roscamento semiautomático G79 Ciclo de faceamento paralelo cônico G90 Sistema de coordenadas absolutas G91 Sistema de coordenadas incrementais G92 Estabelece limite de rotação RPM G94 Estabelece avanço x minuto G95 Estabelece avanço x rotação G96 Estabelece programação em velocidade de corte constante G97 Estabelece programação em RPM Funções opcionais GE Fanuc 21 i C Posicionamento angular do eixo árvore G10 Gerenciador de vida da ferramenta G22 Área de segurança G37 Sistema de compensação automática de ferramenta G54 à G59 Referência de coordenada de trabalho G65 Macro B G80 Cancela ciclos de furação G83 Ciclo de furação G85 Ciclo de mandrilar Lista das funções miscelâneas ou auxiliares M00 Parada de programa M01 Parada de programa opcional M02 Final de programa M03 Gira eixo árvore sentido horário M04 Gira eixo árvore sentido antihorário M05 Parada do eixo árvore M08 Liga refrigeração M09 Desliga refrigeração M30 Final de programa e retorno Funções miscelâneas ou auxiliares GE Fanuc 21 i M18 Cancela modo posicionamento eixo árvore M19 Eixo árvore em modo posicionamento M20 Aciona alimentador de barras M21 Para alimentador de barras M24 Placa travada M25 Placa destravada M26 Retrai a manga do cabeçote móvel M27 Avança manga do cabeçote móvel M36 Abre porta automática do operador M37 Fecha porta automática do operador M38 Avança aparador de peças M39 Retrai aparador de peças M40 Seleciona modo operação interna da placa M41 Seleciona modo operação externa da placa M42 Liga limpeza de placa M43 Desliga limpeza de placa M45 Liga sistema limpeza cavacos proteções M46 Desliga sistema limpeza cavacos proteções M49 Troca de barra M50 Retrai leitor de posição de ferramenta Tool Eye M51 Avança leitor de posição de ferramenta Tool Eye M76 Contador de peças M86 Liga o transportador de cavacos M87 Desliga o transportador de cavacos M98 Chamada de um subprograma M99 Retorno de um subprograma NOTA Para comandos de fabricantes diferentes uma mesma função pode ter significados diferentes mas a maioria das funções o seu significado é comum a quase todos os comandos Fonte httpcnctecnologianocomunidadesnetindexphp 5 Simuladores de programação CNC Há simuladores de programação CNC disponíveis Heidenhain Diadur CIMCO httpsfittecnologiacombrdownloadsconteudosdownloadgratuitodocimcoedit Sinutrain Sinumerik Siemens httpsplaygooglecomstoreappsdetailsidcomsiemenseasycnchlpt FAGOR httpswwwfagorautomationcomptbrdownloads OKUMA wwwmyokumacom Renishaw GoProbe httpswwwrenishawcomengoprobedownloads30719