Aula_6_Programacao_CNC_Parte_2_b

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<p>PROGRAMAÇÃO CNC</p><p>(Parte #2)</p><p>Prof. William Hertz Ganzenmüller</p><p>E-mail: prof.williamhg@gmail.com</p><p>Prof. William Hertz Ganzenmüller</p><p>PROGRAMAÇÃO CNC</p><p>A elaboração de um programa CNC é uma tarefa bastante</p><p>minuciosa pois envolve uma série de informações</p><p>relacionadas com:</p><p>- A geometria da peça</p><p>- O tipo de máquina</p><p>- As ferramentas disponíveis</p><p>- Fixação da peça</p><p>- Sequências de usinagem</p><p>- As condições de usinagem.</p><p>Prof. William Hertz Ganzenmüller</p><p>PROGRAMAÇÃO CNC</p><p>A programação CNC é feita com varias técnicas,</p><p>dependendo do nível tecnológico e financeiro disponível,</p><p>podendo classificar as técnicas de programação em cinco</p><p>tipos:</p><p>-Programação manual</p><p>-Programação manual assistida</p><p>-Programação MDI (Manual Data Input)</p><p>-Programação via CAD/CAM e programação automatizada</p><p>por computador.</p><p>Prof. William Hertz Ganzenmüller</p><p>PROGRAMAÇÃO CNC – MANUAL</p><p>A programação manual refere-se à preparação de um</p><p>programa, sem a utilização de recursos computacionais</p><p>para determinar trajetórias de ferramentas, pontos de</p><p>intersecção de perfis, avanços, velocidades, etc</p><p>Este tipo de programação é ideal para aplicações ponto a</p><p>ponto em trabalhos de torneamento e fresamento que</p><p>envolvam o processamento de peças geometricamente</p><p>simples e que requeiram poucas operações.</p><p>Prof. William Hertz Ganzenmüller</p><p>PROGRAMAÇÃO CNC – MANUAL ASSISTIDA</p><p>Na programação assistida por computador o trabalho de</p><p>cálculo requerido na programação manual é automatizado.</p><p>Para peças com geometrias complexas ou trabalhos com</p><p>muitas etapas de processamento, o uso do computador</p><p>resulta em economias significativas de tempo de</p><p>programação.</p><p>A escolha entre programação manual e programação</p><p>assistida por computador depende do tipo e complexidade</p><p>das peças produzidas, do número de eixos programados</p><p>em cada máquina CNC, do volume de programas CNC, etc</p><p>Prof. William Hertz Ganzenmüller</p><p>PROGRAMAÇÃO CNC – MDI</p><p>O sistema MDI (Entrada manual de dados) é um procedimento no qual</p><p>o programa CNC é inserido diretamente no comando da máquina-</p><p>ferramenta sem uso de sistemas de transferência.</p><p>O procedimento de programação é simplificado para permitir que, além</p><p>dos programadores, os operadores de máquina também façam ou</p><p>alterem o programa.</p><p>Existem as "máquinas eletrônicas" que além de poderem ser podem ser</p><p>operadas manualmente e também tem recursos para serem</p><p>programadas via programação por aprendizagem. O operador usina</p><p>a primeira peça conduzindo a máquina como se esta fosse</p><p>convencional, e os movimentos são gravados. Os dados são</p><p>compilados num programa, permitindo a execução da segunda peça</p><p>através de um arquivo.</p><p>Prof. William Hertz Ganzenmüller</p><p>PROGRAMAÇÃO CNC – MDI</p><p>Os sistemas MDI são entendidos como sendo o caminho</p><p>para as pequenas fábricas introduzirem a tecnologia CNC</p><p>nas suas operações, sem a necessidade de adquirir</p><p>equipamentos especiais de programação e contratar</p><p>programadores.</p><p>Isso permite à fábrica fazer um investimento inicial</p><p>mínimo, para iniciar a transição em direção à tecnologia</p><p>CNC. É um sistema bastante adequado para ferramentarias</p><p>e empresas que prestam serviços de usinagem.</p><p>Prof. William Hertz Ganzenmüller</p><p>PROGRAMAÇÃO CNC – CAD/CAM</p><p>Os softwares CAD/CAM processam arquivos de desenho</p><p>de peças em sistemas CAD, para obter automaticamente o</p><p>programa CNC, possibilitam a simulação da usinagem com</p><p>seleção de ferramentas e transmitem os comandos para a</p><p>máquina no momento da produção.</p><p>Prof. William Hertz Ganzenmüller</p><p>PROGRAMAÇÃO CNC – CAD/CAM</p><p>RESTRIÇÕES</p><p>Muitas máquinas CNC não suportam tecnologias modernas</p><p>de programação por limitação na capacidade de memória,</p><p>pois foram originalmente projetadas para uma programação</p><p>manual contendo poucas linhas de comando capazes de</p><p>produzirem geometrias mais simples.</p><p>Prof. William Hertz Ganzenmüller</p><p>PROGRAMAÇÃO CNC – PARAMETRIZADA</p><p>A programação parametrizada é uma forma de</p><p>programação manual avançada que permite incluir em</p><p>programas CNC cálculos matemáticos, variáveis</p><p>computacionais e desvios condicionais.</p><p>Isto permite implementar lógica algorítmica na operação da</p><p>máquina de comando numérico.</p><p>Prof. William Hertz Ganzenmüller</p><p>PROGRAMAÇÃO CNC - PARAMETRIZADA</p><p>Talvez este seja o segredo mais bem guardado sobre conceitos CNC.</p><p>Há poucas pessoas envolvidas com CNC que conhecem programação</p><p>paramétrica e estas pessoas evitam comentar o uso deste tipo de</p><p>programas.</p><p>Dado aos ganhos que este tipo de programas trazem e os benefícios</p><p>que os "experts" possuem em conhecer os programas parametrizados,</p><p>é surpreendente que os grandes usuários deste conceito se</p><p>restrinjam aos construtores de máquinas de usinagem, e</p><p>fabricantes de controles,</p><p>É quase nulo a informação que se obtém sobre isto nos meios</p><p>acadêmicos a não ser grupos de estudos muito isolados, as escolas</p><p>técnicas não dizem mais sobre isto.</p><p>Prof. William Hertz Ganzenmüller</p><p>PROGRAMAÇÃO CNC – O FLUXO</p><p>Prof. William Hertz Ganzenmüller</p><p>PROGRAMAÇÃO CNC - TRANSFERÊNCIA</p><p>Todos os programas, sejam criados manualmente num</p><p>editor de texto, ou automaticamente a partir de um</p><p>programa CAM, têm de alguma forma, que ser transferidos</p><p>para o comando da máquina CNC.</p><p>Para isso, os controladores dispõem de um ou mais</p><p>dispositivos de entrada, nomeadamente:</p><p>- porta serial (RS-232);</p><p>- placa de rede (com entrada BNC ou RJ-45);</p><p>- Drive de disquetes / USB</p><p>Prof. William Hertz Ganzenmüller</p><p>PROGRAMAÇÃO CNC – O PROGRAMA</p><p>Um programa CNC de Centro de usinagem contém todas</p><p>as instruções e informações necessárias à usinagem de</p><p>uma peça.</p><p>Um programa CNC consta de:</p><p>• Rotina de inicialização;</p><p>• Rotina de troca da ferramenta;</p><p>• Usinagem da peça;</p><p>• Rotina de encerramento do programa.</p><p>Além destes quatro itens, o programa poderá conter sub -</p><p>rotinas ou subprogramas.</p><p>Prof. William Hertz Ganzenmüller</p><p>PROGRAMAÇÃO CNC - REQUISITOS</p><p>Requisitos necessários antes de programar:</p><p>• Estudo do desenho da peça</p><p>Há necessidade de uma análise sobre a viabilidade de</p><p>execução da peça em conta as dimensões exigidas,</p><p>sobremetal, ferramental necessário, fixação do material,</p><p>etc.</p><p>Prof. William Hertz Ganzenmüller</p><p>PROGRAMAÇÃO CNC - REQUISITOS</p><p>Requisitos necessários antes de programar:</p><p>• Estudo dos métodos e processos</p><p>Definir as fases de usinagem de cada peça a ser</p><p>executada, estabelecendo assim o que fazer e quando</p><p>fazer.</p><p>Prof. William Hertz Ganzenmüller</p><p>PROGRAMAÇÃO CNC - REQUISITOS</p><p>Requisitos necessários antes de programar:</p><p>• Escolha das ferramentas</p><p>A escolha de um bom ferramental é fundamental para um</p><p>bom aproveitamento do equipamento, bem como, a sua</p><p>posição no magazine para minimizar o tempo de troca.</p><p>Prof. William Hertz Ganzenmüller</p><p>PROGRAMAÇÃO CNC - REQUISITOS</p><p>Requisitos necessários antes de programar:</p><p>• Conhecer os parâmetros físicos da máquina e sua</p><p>programação</p><p>É preciso conhecer todos os recursos de programação</p><p>disponíveis e a capacidade de remoção de cavacos, bem</p><p>como, rotação máxima e número de ferramentas, visando</p><p>otimizar a programação e operação.</p><p>Prof. William Hertz Ganzenmüller</p><p>PROGRAMAÇÃO CNC - REQUISITOS</p><p>Requisitos necessários antes de programar:</p><p>Prof. William Hertz Ganzenmüller</p><p>PROGRAMAÇÃO CNC - REQUISITOS</p><p>Requisitos necessários antes de programar:</p><p>• Definição dos parâmetros de corte</p><p>Em função do material a ser usinado, buscar juntos ao</p><p>fabricante de ferramentas, os dados de cortes como avanço</p><p>(fn), rotação(S) e profundidade de corte (Ap).</p><p>Prof. William Hertz Ganzenmüller</p><p>PROGRAMAÇÃO CNC – CÓDIGO G</p><p>A maioria das programações CNC segue a padronização</p><p>ISO e são realizadas através do Código G.</p><p>EX.:</p><p>Prof. William Hertz Ganzenmüller</p><p>PROGRAMAÇÃO CNC – SISTEMA DE COORDENADAS</p><p>Todas as máquinas-ferramenta CNC são comandadas por</p><p>um sistema de coordenadas cartesianas na elaboração de</p><p>qualquer perfil geométrico.</p><p>Para que a máquina possa trabalhar com as posições</p><p>especificadas, estas têm que ser declaradas em um</p><p>sistema de referência, que corresponde aos sentidos dos</p><p>movimentos dos carros (eixos X, Y, Z).</p><p>Prof. William Hertz Ganzenmüller</p><p>PROGRAMAÇÃO CNC – SISTEMA DE COORDENADAS</p><p>As direções dos eixos seguem a “regra da mão direita”, e</p><p>devemos pensar que programamos sempre a trajetória da</p><p>ferramenta.</p><p>Prof. William Hertz Ganzenmüller</p><p>PROGRAMAÇÃO CNC – SISTEMA DE COORDENADAS</p><p>Prof. William Hertz Ganzenmüller</p><p>PROGRAMAÇÃO CNC – ZONAS DE SEGURANÇA</p><p>Prof. William Hertz Ganzenmüller</p><p>PROGRAMAÇÃO CNC – FUNÇÕES PREPARATÓRIAS</p><p>Prof. William Hertz Ganzenmüller</p><p>PROGRAMAÇÃO CNC – FUNÇÕES PREPARATÓRIAS</p><p>Funções Preparatórias:</p><p>São funções que atribuem parâmetros e habilitam funções.</p><p>D: Corretor de ferramentas</p><p>S: rotação do eixo árvore</p><p>T: seleção do número da ferramenta</p><p>M6: habilitação da troca de ferramenta.</p><p>Exemplo:</p><p>T01 (chama a ferramenta nº1)</p><p>M6 (habilita a troca)</p><p>D01 (ativa o corretor de altura nº1)</p><p>S1500 M3 (liga a rotação do eixo árvore a 1500 rpm no sentido horário)</p><p>Prof. William Hertz Ganzenmüller</p><p>PROGRAMAÇÃO CNC – FUNÇÕES DE COORDENADAS</p><p>Função G90 – Aplicação: Programação em coordenadas absolutas</p><p>Esta função prepara a máquina para executar operações em coordenadas</p><p>absolutas tendo sempre uma pré origem pré fixada para a programação. (o</p><p>quanto deve-se avançar à partir da posição “zero”).</p><p>Prof. William Hertz Ganzenmüller</p><p>PROGRAMAÇÃO CNC – FUNÇÕES DE COORDENADAS</p><p>Função G91 – Aplicação: Programação em coordenadas incrementais</p><p>Esta função prepara a máquina para executar operações em coordenadas</p><p>incrementais (o quanto deve-se avançar à partir da posição atual).</p><p>Prof. William Hertz Ganzenmüller</p><p>PROGRAMAÇÃO CNC – FUNÇÕES DE AVANÇO</p><p>Função de Avanço / Interpolação:</p><p>Move a ferramenta até o ponto indicado.</p><p>Prof. William Hertz Ganzenmüller</p><p>PROGRAMAÇÃO CNC – FUNÇÕES DE AVANÇO RÁPIDO</p><p>Função G00 – Aplicação: Movimento rápido (aproximação e recuo)</p><p>Os eixos movem-se para a meta programada com a maior velocidade de avanço</p><p>disponível na máquina.</p><p>Sintaxe:</p><p>G0 X_ _ _ Y_ _ _ Z_ _ _</p><p>onde:</p><p>X = coordenada a ser atingida</p><p>Y = coordenada a ser atingida</p><p>Z = coordenada a ser atingida</p><p>Prof. William Hertz Ganzenmüller</p><p>PROGRAMAÇÃO CNC – FUNÇÕES DE INTERPOLAÇÃO LINEAR</p><p>Função G01 – Aplicação: Interpolação linear (usinagem retilínea ou avanço</p><p>de trabalho)</p><p>Com esta função obtém-se movimentos retilíneos entre dois pontos programados</p><p>com qualquer ângulo, calculado através de coordenadas com referência ao zero</p><p>programado e com um avanço (F) pré-determinado pelo programador.</p><p>Sintaxe:</p><p>G1 X_ _ _ Y_ _ _ Z_ _ _ F_ _ _</p><p>onde:</p><p>X = coordenada a ser atingida</p><p>Y = coordenada a ser atingida</p><p>Z = coordenada a ser atingida</p><p>F = avanço de trabalho (mm/min)</p><p>Prof. William Hertz Ganzenmüller</p><p>PROGRAMAÇÃO CNC – FUNÇÕES DE INTERPOLAÇÃO CIRCULAR</p><p>Funções G02, G03 – Aplicação: Interpolação circular</p><p>Executa operação de usinagem de arcos pré-definidos através de uma</p><p>movimentação apropriada e simultânea dos eixos. Sendo arcos nos sentidos</p><p>horário (G02) e anti-horário (G03)</p><p>Sintaxe:</p><p>G02 / G03 X_ _ _ Y_ _ _ Z_ _ _ CR=_ _ _ F_ _ _</p><p>onde:</p><p>X = coordenada a ser atingida</p><p>Y = coordenada a ser atingida</p><p>Z = coordenada a ser atingida</p><p>F = avanço de trabalho (mm/min)</p><p>CR = ( + para ângulo inferior ou igual a 180°;</p><p>- para ângulo superior a 180°)</p><p>Prof. William Hertz Ganzenmüller</p><p>PROGRAMAÇÃO CNC – PROGRAMA EXEMPLO</p><p>Exemplo de programa:</p><p>A ferramenta terá o seu eixo de rotação paralelo ao eixo Z e a altura, livre de</p><p>qualquer contacto com a peça Z=10, o ponto para aproximação ao contorno (-9,-</p><p>15). A velocidade de avanço é de 600mm/min e a velocidade de 1800 rpm e a</p><p>trajetória sobre o contorno, inicia-se no zero peça e desenvolve-se no sentido</p><p>anti-horário.</p><p>Prof. William Hertz Ganzenmüller</p><p>PROGRAMAÇÃO CNC – PROGRAMA EXEMPLO</p><p>Prof. William Hertz Ganzenmüller</p><p>DÚVIDAS?</p><p>DÚVIDAS?</p><p>Prof. William Hertz Ganzenmüller</p><p>EXERCÍCIOS</p><p>1. Quais são as informações que precisamos definir para</p><p>iniciar uma programação CNC (dados de entrada)?</p><p>2. Quais são os principais métodos de programação CNC?</p><p>3. Como podemos identificar a posição de uma peça ou</p><p>ferramenta numa programação CNC?</p><p>4. Qual é diferença de coordenadas absolutas e</p><p>incrementais?</p><p>5. Porque o conhecimento das programações mais</p><p>avançadas (parametrizas) são tão difíceis de se obter?</p><p>6. O que faz estas funções: G00, G01, G02 e G03</p><p>Prof. William Hertz Ganzenmüller</p><p>PREPARAÇÃO PRÉVIA PROX. AULA</p><p>Pesquisar sobre Sistemas CAD, CAM e suas aplicações.</p>