Iniciação ao Comando Numérico
© SENAI-SP, 2003
Trabalho organizado pela escola SENAI “Mariano Ferraz” do Departamento Regional do SENAI-SP
Revisão 10 / 05 / 06
Equipe responsável
Coordenação Geral Adelmo Belizário
Coordenação Ademir Bernardes da Silva
Elaboração / Editoração / Ilustração Hélcio Nascimento Capa Fernando de Lima Szabo
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Sumário
SUMÁRIO ... 2
CONTEÚDO ... 5
HISTÓRICO ... 5
O QUE É COMANDO NUMÉRICO ? ... 6
1.1. Comando Numérico ... 6
1.2. Máquina-Ferramenta ... 6
1.3. Vantagens do Comando Numérico... 7
DENOMINAÇÃO DOS EIXOS DE MOVIMENTO ... 9
REGRA DA MÃO DIREITA... 10
QUADRANTES ... 13
TIPOS DE COMANDO ... 14
1.4. Comando ponto a ponto: ... 14
1.5. Comando de percurso: ... 15
1.6. Comando de trajetória:... 16
1.7. Sistema de Coordenadas Absolutas ( 3 EIXOS ) ... 18
1.8. Sistema de Coordenadas Incremental... 19
PONTOS DE REFERÊNCIA DA MÁQUINA ( FRESADORA ) ... 22
1.9. Localização dos Pontos de referência ... 23
FUNÇÕES DE PROGRAMAÇÃO ... 24
FUNÇÕES PREPARATÓRIAS “G” ... 25
1.10. Interpolação linear com avanço rápido G00 ... 27
1.11. Interpolação linear com avanço programado G01 ... 27
1.12. Interpolação circular G02 / G03 ... 28
1.13. Tempo de permanência G04 ... 28
1.14. Plano de Trabalho X , Y G17 ... 29
1.15. Plano de Trabalho X , Z G18 ... 29
1.16. Compensação do raio da ferramenta G42 (à direita) ... 29
1.17. Compensação do raio da ferramenta G41 (à esquerda) ... 30
1.18. Cancela a compensação do raio da ferramenta G40 ... 30
1.19. Programação em polegada G70 ... 30
1.20. Programação em milímetro G71 ... 31
1.21. Programação em Coordenadas Absolutas G90... 31
FUNÇÕES DE POSICIONAMENTO ... 34
1.25. Posicionamento Principal ( Fresadora, 3 eixos ) ... 34
1.26. Posicionamento Auxiliar ... 34 FUNÇÕES AUXILIARES ... 35 1.27. Função N ... 35 1.28. Função S ... 35 1.29. Função T ... 36 1.30. Função P ... 36 1.31. Função F ... 36
1.32. Função H (inicia um desvio incondicional) ... 37
1.33. Função E (termina um desvio incondicional) ... 37
1.34. Função L ... 37
1.35. Função / (Barra) ... 38
1.36. Função EOB (END OF BLOCK) ... 38
FUNÇÕES MISCELÂNEAS “M” ... 39
1.37. Parada do Programa M00 ... 40
1.38. Fim de Programa M02 ... 40
1.39. Sentido Horário de Rotação do Eixo Árvore M03 ... 40
1.40. Sentido Anti-horário de Rotação do Eixo Árvore M04... 41
1.41. Desliga o Eixo Árvore M05 ... 41
1.42. Libera giro de torre M06 ... 41
1.43. Liga o Refrigerante de Corte M08 ... 42
1.44. Desliga o Refrigerante de Corte M09 ... 42
1.45. Fim de Programa M30 ... 42
PONTO DE TROCA ... 44
COMPOSIÇÃO DE UM PROGRAMA CNC DISCOVERY 4022 ... 45
1.46. Cabeçalho ... 45 1.47. Comentários ... 45 1.48. Chamada de ferramenta ... 45 1.49. Blocos de Usinagem ... 45 1.50. Ponto de troca ... 45 1.51. Final de Programa ... 46
PROGRAMAÇÃO CONVENCIONAL PONTO A PONTO ... 48
1.52. Interpolação Linear com avanço Rápido G00 ... 48
1.53. Interpolação Linear com avanço Programado G01 ... 49
COMPENSAÇÃO AUTOMÁTICA DO RAIO DA FERRAMENTA ( 3 EIXOS ) ... 50
1.54. Códigos de compensação Automática do raio da ferramenta... 51
TEMPO DE PERMANÊNCIA G04 ... 52
INTERPOLAÇÃO CIRCULAR G02 E G03 ... 57
MONTAGEM DE SUB-ROTINAS ... 62
1.55. G81 Ciclo de Furação ... 70
1.56. G83 Ciclo de Furação com Descarga ... 74
1.57. G84 Ciclo de Roscamento ... 80
1.58. G86 Ciclo de Mandrilamento com Parada do Eixo ... 88
1.59. G24 Auto-Rotina de Círculo de Furos ... 93
1.60. G25 Auto-Rotina de Retângulo de Furos ... 97
1.61. G26 Auto rotina para alojamento interno (Cavidade) ... 101
OFICINA PRÁTICA... 115 2. PAINEL ... 115 2.1. Funções do painel ... 116 2.2. Softkeys ... 116 2.3. Palkeys ... 117 3. TECLADO ... 119 3.1. Teclas especiais ... 120
SEQÜÊNCIA DE OPERAÇÕES PARA O CENTRO DE USINAGEM DISCOVERY 4022 ... 122
3.2. LIGAR A MÁQUINA: ... 122
3.3. REFERENCIAR A MÁQUINA: (máx. em X, Y, Z e MAGAZINE): ... 122
3.4. MOVIMENTAR OS EIXOS MANUALMENTE: ... 122
3.5. DESLIGAR MÁQUINA: ... 122
3.6. TROCA AUTOMÁTICA DE FERRAMENTAS: ... 123
3.7. LIGAR O EIXO ÁRVORE: (S) ... 123
3.8. DESLIGAR O EIXO ÁRVORE: ... 123
3.9. EDITAR UM PROGRAMA NOVO DIRETO NA MÁQUINA: ... 123
3.10. SELECIONAR UM PROGRAMA EXISTENTE: ... 124
3.11. VERIFICAR A PROGRAMAÇÃO ATRAVÉS DO STATUS: ... 124
3.12. VERIFICAR A PROGRAMAÇÃO ATRAVÉS DO GRÁFICO: ... 124
3.13. OPERAÇÃO AUTOMÁTICA : ... 125
3.14. INTERROMPER A USINAGEM QUANDO QUEBRA A FERRAMENTA : ... 125
3.15. INICIAR NO MEIO DO PROGRAMA:... 125
AJUSTE DE FERRAMENTAS PRÉ-SET ... 126
Conteúdo
APRESENTAÇÃONo desenvolvimento histórico das Máquinas Ferramentas de usinagem, sempre procurou-se soluções que permitissem aumentar a produtividade com qualidade superior e a minimização dos desgastes físicos na operação das máquinas. Muitas soluções surgiram, mas até recentemente, nenhuma oferecia flexibilidade necessária para o uso de uma mesma máquina na usinagem de peças com diferentes configurações e em lotes reduzidos.
Um exemplo desta situação é o caso do torno. A evolução do torno universal, levou à criação do torno revólver, do torno copiador e torno automático, com programação elétrica ou mecânica, com emprego de “cames”, etc. Em paralelo ao desenvolvimento da máquina, visando o aumento dos recursos produtivos, outros fatores colaboraram com sua evolução, que foi o desenvolvimento das ferramentas, desde as de aço rápido, metal duro às modernas ferramentas com insertos de cerâmica. As condições de corte impostas pelas novas ferramentas exigiram das máquinas novos conceitos de projetos, que permitissem a usinagem com rigidez e dentro destes, novos parâmetros. Então, com a descoberta e, conseqüente aplicação do Comando Numérico à Máquina Ferramenta de Usinagem, esta preencheu as lacunas existentes nos sistemas de trabalho com peças complexas, reunindo as características de várias destas máquinas.
Histórico
Em 1950, já dizia-se em voz corrente, que a cibernética revolucionaria, completamente, as Máquinas Ferramentas de usinagem, mas não se sabia exatamente como. Houve tendências iniciais de aplicar o computador para comando de máquinas, o que, de certa forma, retardou o aparecimento do CN. Somente quando este caminho foi abandonado por ordem econômica, principalmente, abriu-se para a pesquisa e o desenvolvimento do que seria o “Comando Numérico”.
No conceito “Comando Numérico”, devemos entender “numérico”, como significando por meio ou através de números. Este conceito surgiu e tomou corpo, inicialmente nos idos de 1949/50, nos Estados Unidos da América e, mais precisamente, no Massachussets Institute os Tecnology, quando sob a tutela da Parsons Corporation e da Força Aérea dos Estados Unidos, desenvolveu-se um projeto específico que tratava do “desenvolvimento de um sistema aplicável às máquinas-ferramenta para controlar a posição de seus fusos, de acordo com os dados fornecidos por um computador”, idéia, contudo, basicamente simples.
Entre 1955 e 1957, a Força Aérea Norte-Americana utilizou em suas oficinas máquinas C.N., cujas idéias foram apresentadas pela “Parson Corporation”. Nesta
pesquisas e apresentou um comando com entrada de dados através de fita magnética. A aplicação ainda não era significativa, pois faltava confiança, os custos eram altos e a experiência muito pequena. Da década de 60, foram desenvolvidos novos sistemas, máquinas foram especialmente projetadas para receberem o C.N., e aumentou muito a aplicação no campo da metalurgia. Este
desenvolvimento chega a nossos dias satisfazendo os quesitos de confiança, experiência e viabilidade econômica.
A história não termina, mas abre-se novas perspectivas de desenvolvimento, que deixam de envolver somente Máquinas Operatrizes de usinagem, entrando em novas áreas. O desenvolvimento da eletrônica aliado ao grande progresso da tecnologia mecânica garantem estas perspectivas do crescimento.
Atualmente, as palavras “Comando Numérico” começam a ser mais freqüentemente entendidas como soluções de problemas de usinagem, principalmente, onde não se justifica o emprego de máquinas especiais. Em nosso país, já iniciou-se o emprego de máquinas com C.N., em substituição aos controles convencionais.
O que é Comando Numérico ?
Como definição, pode-se dizer que o Comando Numérico é um equipamento eletrônico capaz de receber informações através de entrada própria de dados, compilar estas informações e transmiti-las em forma de comando à máquina ferramenta de modo que esta, sem a intervenção do operador, realize as operações na seqüência programada.
Para entendermos o princípio básico de funcionamento de uma máquina-ferramenta a Comando Numérico, devemos dividi-la, genericamente, em duas partes:
1.1. Comando Numérico
O C.N. é composto de uma unidade de assimilação de informações, recebidas através da leitora de fitas, entrada manual de dados, micro e outros menos usuais. Uma unidade calculadora, onde as informações recebidas são processadas e retransmitidas às unidades motoras da máquina-ferramenta.
O circuito que integra a máquina-ferramenta ao C.N. é denominado de interface, o qual será programado de acordo com as características mecânicas da máquina. 1.2. Máquina-Ferramenta
O projeto da máquina-ferramenta deverá objetivar os recursos operacionais oferecidos pelo C.N.. Quanto mais recursos oferecer, maior a versatilidade.
1.3. Vantagens do Comando Numérico
O Comando Numérico pode ser utilizado em qualquer tipo de máquina-ferramenta. Sua aplicação tem sido maior nas máquinas de diferentes operações de usinagem, como Tornos, Fresadoras, Furadeiras, Mandriladoras e Centros de Usinagem.
Basicamente, sua aplicação deve ser efetuada em empresas que utilizem as máquinas na usinagem de séries médias e repetitivas ou em ferramentarias, que usinam peças complexas em lotes pequenos ou unitários.
A compra de uma máquina-ferramenta não poderá basear-se somente na demonstração de economia comparado com o sistema convencional, pois, o seu custo inicial ficará em segundo plano, quando analisarmos os seguintes critérios na aplicação de máquinas a C.N.
As principais vantagens são : 1- Maior versatilidade do processo 2- Interpolações lineares e circulares 3- Corte de roscas
4- Sistema de posicionamento, controlado pelo C.N., de grande precisão. 5- Redução na gama utilizável de ferramentas.
6- Compactação do ciclo de usinagem. 7- Menor tempo de espera.
8- Menor movimento da peça.
9- Menor tempo de preparação da máquina.
10-Menor interação entre homem/máquina. As dimensões dependem, quase que somente, do comando da máquina.
11-Uso racional de ferramentas, face aos recursos do comando/máquina, os quais executam as formas geométricas da peça, não necessitando as mesmas de projetos especiais.
12-Simplificação dos dispositivos. 13-Aumento da qualidade de serviço.
14-Facilidade na confecção de perfis simples e complexos, sem a utilização de modelos.
15-Repetibilidade dentro dos limites próprios da máquina. 16-Maior controle sobre desgaste das ferramentas.
17-Possibilidade de correção destes desgastes. 18-Menor controle de qualidade.
19-Seleção infinitesimal dos avanços.
20-Profundidade de corte perfeitamente controlável. 21-Troca automática de velocidades (2 gamas). 22-Redução do refugo.
23-Menor estoque de peças em razão da rapidez de fabricação. 24-Maior segurança do operador.
25-Redução na fadiga do operador.
26-Economia na utilização de operários não qualificados.
27-Rápido intercâmbio de informações entre os setores de Planejamento e Produção.
Principais Recursos do CNC (comando numérico computadorizado) - Vídeo gráfico para o perfil da peça e visualização do campo de trabalho da ferramenta.
- Compensação do raio do inserto. - Programação de áreas de segurança. - Programação de quaisquer contornos.
- Programação de velocidade de corte constante. - Programação com sub-programas.
- Comunicação direta com operador através do vídeo. - Sistema de auto-diagnóstico.
- Programação absoluta ou incremental nos deslocamentos. - Capacidade de memória 64 Kbytes, ou +/- 65 metros de fita
- Memorização dos programas por entrada manual de dados, fita perfurada, fita magnética e micro.
- Monitorização da vida útil da ferramenta. - Programação em milímetros ou polegadas. - Programação em ciclos fixos de usinagem. - “PRE-SET” realizado na própria máquina.
Denominação dos eixos de movimento
Os movimentos das máquinas operatrizes CNC que dão origem a geometria da peça, são comandados e controlados pelo comando da máquina. Para que isso seja possível, o comando deve receber a informação que permite a ele reconhecer qual dos carros, mesas, cabeçotes ou árvores de rotação ele deve comandar e controlar num dado instante.
O programa é quem fornece essas informações, através de designações normalizadas das direções e sentido dos movimentos dos componentes da máquina (fig.1). As direções e sentidos dos movimentos são designados conforme norma DIN 66217.
Muitas máquinas CNC, permitem o movimento rotativo da mesa de trabalho e do cabeçote da árvore, dando maior flexibilidade à máquina que pode através disso usinar diversos lados da peça com diferentes ângulos de posicionamento.
Esses eixos rotativos da mesa e do cabeçote, possuem comandos próprios e independentes dos eixos direcionais básicos dos carros.
Os eixos rotativos são designados conforme a norma DIN, com letras A, B, e C, primeiras letras do alfabeto, e os eixos principais de avanço com as letras X, Y, e Z, últimas letras do alfabeto.
Regra da Mão Direita
As designações dos eixos básicos principais e dos eixos de rotação são interdependentes, ou seja, obedecem uma convenção fixada pela regra da mão direita e pela seqüência das letras do alfabeto.
Todos os sistemas de coordenadas das máquinas CNC, respeitam a regra da mão direita (fig.2). Para um sistema tridimensional, são utilizados três eixos perpendiculares entre si, que podem ser designados com auxílio dos dedos da mão direita.
Polegar: indica o sentido positivo do eixo imaginário, representado pela letra X. Indicador: aponta o sentido positivo do eixo Y.
Médio: nos mostra o sentido positivo do eixo Z.
O eixo de giro na mesma direção do eixo (X), é designado como (A), na mesma direção do eixo (Y), é designado como (B), e na mesma direção do eixo (Z) é designados como (C).
Ou seja, disposição dos eixos conforme norma DIN 66217 são: Avanços Lineares X Y Z
Avanços Rotativos A B C
Nas máquinas-ferramenta, o sistema de coordenadas determinado pela regra da mão direita pode variar de posição em função do tipo de máquina, mas sempre respeitará a norma onde os dedos apontam o sentido positivo dos eixos imaginários, com o eixo “Z” coincidente ou paralelo ao eixo da árvore principal. Para o comando de avanço e penetração nos tornos, bastam apenas dois eixos imaginários.
Estes são designados pelas letras X e Z, onde o eixo X relaciona-se com o diâmetro da peça, e o eixo Z, relaciona-se com as dimensões longitudinais da peça, (fig. 3 e 4).
Embora a origem do eixo “X”, seja no centro de rotação da peça, a maioria dos comandos interpretam os valores nesse eixo como sendo já o diâmetro da peça.
Fig.3
Para outros eixos de avanço adicionais, atribui-se também, eixos de coordenadas adicionais com as designações correspondentes. Para diferentes tipos de usinagem é necessário que um programa CNC, seja programado o ângulo de giro em torno de um ou mais eixos de coordenadas.
À estes eixos, designados por eixos rotativos, atribuímos letras que os identificam ao comando, sendo elas as seguintes:
Eixo A : rotação em torno de X Eixo B : rotação em torno de Y Eixo C : rotação em torno de Z
As medidas dos giros são fornecidas e interpretadas pelo comando através dos ângulos.
Nas máquinas, onde a peça ou a ferramenta pode ser comandada em movimentos giratório, designa-se os eixos giratórios, pelos ângulos de rotação A, B, C (fig.8 e 9).
O giro é positivo (+) quando, olhando-se do ponto-zero em direção ao sentido positivo do eixo, o giro se realizar no sentido horário (fig.10).
Fig.8
Fig.9
Quadrantes
O sinal positivo ou negativo introduzido na dimensão a ser programada é dado em função do quadrante onde a ferramenta está atuando, porém o quadrante normal de trabalho é o primeiro, ou seja o quadrante positivo dos eixos.
Torno ( 2 eixos )
Torre traseira
Tipos de comando
Os tipos de comando são basicamente três:
comando ponto a ponto, comando de percurso e comando de trajetória.
O tipo de comando encontrado numa máquina dependerá da aplicação a que ela se destina e do grau de sofisticação desejado.
1.4. Comando ponto a ponto:
O comando ponto a ponto é recomendável quando exige-se somente posicionamento em pontos programados, com deslocamentos em avanço rápido. Embora este tipo seja o tipo mais simples, ele garante o posicionamento segundo os eixos geométricos da máquina dentro do intervalo de precisão e repetibilidade previstas (fig.22).
1.5. Comando de percurso:
O comando de percurso representa uma evolução do comando ponto a ponto, isso porque, além do posicionamento dos eixos, ele passa também a garantir a direção da ferramenta e o avanço de corte.
É o comando que realiza separadamente, isto é, um de cada vez, os deslocamentos longitudinal e transversal dos eixos de uma máquina. É indicado apenas para usinagens paralelas ao eixo da máquina (fig.23).
1.6. Comando de trajetória:
O comando de trajetória é o tipo mais completo de comando, pois realiza, instante por instante, o controle da posição da ferramenta na trajetória entre dois pontos. Garante o posicionamento exato e controla a trajetória e o avanço da ferramenta, podendo os carros ter movimentos simultâneos e perfeitamente conjugados, de modo que se obtenham quaisquer ângulos ou perfis circulares com qualquer raio (fig.24).
Plano Cartesiano
Como já visto toda a geometria da peça é transmitida ao comando com o auxílio de um sistema de coordenadas cartesianas.
O sistema de coordenadas aplicado as fresadoras, é definido no plano de trabalho, pelo cruzamento de linhas perpendiculares, inerentes aos eixos de movimento da máquina (X,Y,Z), que geram a origem (X0,Y0,Z0), do sistema de coordenadas da peça.
Portanto todo movimento da ponta da ferramenta, será descrito em relação a esta origem pré estabelecida (X0,Y0,Z0), através da qual será definido o perfil da peça a ser usinada.
1.7. Sistema de Coordenadas Absolutas ( 3 EIXOS )
No sistema de coordenadas absolutas, a programação é feita normalmente com relação a uma origem fixa (X0, Y0, Z0) preestabelecida em um ponto pertencente a peça, dispositivo de fixação ou máquina. Este ponto deve facilitar a obtenção das coordenadas a partir do desenho de fabricação.
EXEMPLO: X0,Y0,Z0 COORDENADAS ABSOLUTAS PONTOS X Y P 0 0 P1 30 20 P2 70 20 P3 70 45 P4 30 45 P1 30 20
1.8. Sistema de Coordenadas Incremental
Na programação em coordenadas incrementais a origem estará sempre no último ponto de deslocamento efetuado pela ferramenta, ou seja cada deslocamento gera uma nova origem.
EXEMPLO: COORDENADAS INCREMENTAIS PONTOS X Y P 0 0 P1 30 20 P2 40 0 P3 0 25 P4 -40 0 P1 0 -25
Exercícios
1. Preencher as coordenadas em branco:
2. Definir as coordenadas dos Pontos abaixo: COORDENADAS ABSOLUTAS PONTOS X Y Z P1 P2 P3 P4 P5 COORDENADAS INCREMENTAIS PONTOS X Y Z P1 P2 P3 P4 P5
Pontos de Referência da máquina ( Fresadora )
Todo movimento da ponta da ferramenta, deverá obedecer a uma determinada área de trabalho. Esta área de trabalho nas máquinas CNC, são definidas por pontos de referência, através do qual o comando assume seu total controle. Os pontos de referências necessários para tal reconhecimento são:
M
Pto Zero MáquinaW
Pto Zero PeçaLS
Limite de Software da MáquinaP
Ponta útil da FerramentaEle é o ponto Zero para o sistema de coordenadas da máquina (X0,Y0,Z0), e o ponto inicial para todos os demais sistemas de coordenadas e pontos de referência existentes. Geralmente é determinado após o referenciamento da máquina.
O ponto Zero Peça ‘W’ é o ponto que define a origem (X0,Y0,Z0) do sistema de coordenadas da peça. Este ponto é definido pelo programador e determinado pelo operador da máquina na preparação da mesma (Pre-set).
O Limite de software da máquina, nada mais é do que uma coordenada definida na área de trabalho, que serve para o controle do sistema de medição dos eixos. Tal coordenada define os limites máximos de trabalho de cada eixo da máquina e é determinada pelo fabricante da mesma.
No Fresamento a ponta útil da ferramenta corresponde a um ponto pertence a linha de centro do eixo de rotação da Ferramenta, levando em consideração apenas o comprimento da ferramenta envolvida.
O ponto de trajetória “N” é um ponto, que uma vez referenciada a máquina, suas coordenadas de posicionamento dentro da área de trabalho são reconhecidas pelo comando, e servirá como referência na obtenção dos balanços das ferramentas, quando montadas na máquina durante a preparação da mesma, (ver ponta útil da ferramenta).
1.9. Localização dos Pontos de referência
Onde:
M - Ponto Zero Máquina N - Trajetória
W - Ponto Zero Peça LS – Limite de Software P – Ponta útil da ferramenta
Obs: Nas fresadoras a Posição do Ponto Zero Máquina “M” pode variar de acordo com o fabricante da mesma.
Funções de Programação
Os programas CNC, são compostos por funções que definen ao comando como ele deverá se comportar na usinagem das peças, transimtindo-lhe basicamente informações técnologicas, de posicionamentos e funções que o auxiliam nessa execução.
Tipos de funções de programação:
PROGRAMA- CNC
FUNÇÕES DE POSICIONAMENTO
PRINCIPAL - X,Y,Z
AUXILIAR - I, J, K, R, C, A.. OUTRAS FUNÇÕES PREPARATÓRIAS “G” G00 - G01 - : OUTRAS FUNÇÕES AUXILIARES ; N - T - O - S - F - H - E - L - : OUTRAS FUNÇÕES MISCELÂNEAS “M” M00 - M02 - : OUTRAS COMPLEMENTARES
Funções Preparatórias “G”
As funções Preparatórias, também conhecidas por funções “G”, formam um grupo de funções que definem à máquina o que fazer, preparando-a para executar um tipo de operação, ou para receber uma determinada informação. O formato da função é g2 (dois dígitos) e vai de g00 a g99.
As funções Preparatórias “G”, podem ser MODAIS ou NÃO MODAIS.
MODAIS : São as funções que uma vez programadas permanecem na memória do comando, valendo para todos os blocos posteriores, a menos que modificadas por uma outra função ou a mesma, com parâmetros diferentes. Dentre as várias instruções podemos citar as funções G00 (avanço rápido), G01 (interpolação linear com avanço programado) e F (valor de avanço de corte).
NÃO MODAIS : São as funções que todas as vezes que requeridas, devem ser programadas, ou seja, são válidas somente no bloco que as contém. Dentre as várias instruções podemos citar as funções G02 (interpolação circular horária) e G03 (interpolação circular anti-horária).
No exemplo abaixo, temos duas condições diferentes de digitação, descrevendo o mesmo trecho de um programa, onde a diferença está na utilização da condição Modal, que permite uma programação mais enxuta.
Exemplos:
Programação onde não se fez uso da condição Modal. : N40 G00 X150. Z150. N45 G00 X21. Z72. N50 G01 X21. Z70. F.25 N55 G01 X25. Z68. F.25 N60 G01 X25. Z40. F.25 N65 G02 X35. Z35. R5. N70 G03 X45. Z30. R5. N75 G01 X50. Z30. F.1 :
Conclusão: Nesta condição foram efetuadas sucessivas repetições de parâmetros, onde um dos maiores problemas é o de carregar mais rápido a memória do comando.
Programação onde se fez uso da condição Modal.
: G00 X150. Z150. X21. Z72. G01 Z70. F.25 X25. Z68. Z40. G02 X35. Z35. R5. (Não Modal) G03 X45. Z30. R5. (Não Modal) X50. F.1 :
Conclusão: Nesta condição enquanto a instrução modal não for modificada ou cancelada, ela permanecerá na memória do comando não havendo necessidade de sucessivas repetições parâmetros.
A seguir veremos algumas funções preparatórias básicas: G00 Interpolação linear rápida
G01 Interpolação linear com avanço programado G02 Interpolação circular no sentido horário G03 Interpolação circular no sentido anti-horário G04 Tempo de permanência
G17 Seleção de plano X-Y G18 Seleção de plano X-Z G19 Seleção de plano Y-Z G20 Programação em diâmetro G21 Programação em raio
G40 Cancela compensação do raio da ponta da ferramenta G41 Compensação do raio da ferramenta (esquerda)
G42 Compensação do raio da ferramenta (direita) G54 Deslocamento de Ponto Zero (1º DPZ)
G55 Deslocamento de Ponto Zero (2º DPZ) G70 Admite programação em polegada G71 Admite programação em milímetro
G90 Programação em coordenadas absolutas G91 Programação em coordenadas incrementais G92 Definição de origem temporária / RPM direto G94 Programação de avanço de corte por minuto G95 Programação de avanço de corte por rotação G96 Programação em velocidade de corte constante G97 Programação em rpm direta
Dentre as funções Preparatórias podemos destacar as seguintes: 1.10. Interpolação linear com avanço rápido G00
Esta função realiza movimentos nos eixos com a maior velocidade de avanço disponível para cada modelo de máquina, devendo ser utilizada somente para posicionamentos sem nenhum tipo de usinagem.
A função G00 é Modal portanto cancela (G01,G02,G03).
1.11. Interpolação linear com avanço programado G01
Esta função realiza movimentos retilíneos com qualquer ângulo, calculado através das coordenadas de posicionamento descritas, utilizando-se de uma velocidade de avanço (F) pré determinada pelo programador.
1.12. Interpolação circular G02 / G03
Esta função realiza interpolações circulares onde a ferramenta desloca-se entre dois pontos, executando a usinagem de arcos pré-definidos, através de uma movimentação apropriada e simultânea dos eixos.
A função G02 G03 não são Modais.
1.13. Tempo de permanência G04
Com esta função entre um deslocamento e outro da ferramenta, pode-se programar um determinado tempo para que a mesma permaneça parada. A função G04 executa essa permanência, cuja duração é definida por um valor “D” associado, que define o tempo em segundos ( 00,01 a 00,99 segundos ).
1.14. Plano de Trabalho X , Y G17
Esta função obedece a regra da mão direita e define ao comando o plano de trabalho X,Y, no qual a ferramenta irá usinar.
A função G17 é um comando Modal e encontra-se ativa quando ligamos a máquina (Fresadora).
1.15. Plano de Trabalho X , Z G18
Esta função obedece a regra da mão direita e define ao comando o plano de trabalho, no qual a ferramenta irá usinar.
A função G18 é um comando Modal e encontra-se ativa quando ligamos a máquina (Torno).
1.16. Compensação do raio da ferramenta G42 (à direita)
A função G42 é Modal, cancela G40 e implica em compensação similar a G41, exceto que para os cálculos de compensação a ferramenta está à direita da peça a ser usinada, vista em relação ao sentido de avanço de corte.
1.17. Compensação do raio da ferramenta G41 (à esquerda)
A função G41 é Modal, cancela G40 e seleciona o valor do raio do inserto para os cálculos de compensação, estando a ferramenta à esquerda da peça a ser usinada, vista em relação ao sentido de avanço de corte.
1.18. Cancela a compensação do raio da ferramenta G40
A função G40 é Modal e cancela as funções de compensação previamente solicitadas G41 ou G42, e esta ativa quando a máquina é ligada.
1.19. Programação em polegada G70
Esta função prepara o comando para computar todas as entradas de dados dimensionais em polegada.
A função G70 é Modal e quando utilizada deve ser programada em um bloco separado.
1.20. Programação em milímetro G71
Esta função prepara o comando para computar todas as entradas de dados dimensionais em milímetros.
A função G71 é Modal, e se necessário, deverá ser programado em um bloco separado.
Observação: Na maioria dos comandos não há necessidade de programar-se esta função pois a mesma está ativa quando a máquina é ligada.
1.21. Programação em Coordenadas Absolutas G90
A função G90 é Modal e prepara a máquina para executar operações em coordenadas absolutas, que usam como referência uma origem ( Zero Peça W ), pré-determinada para programação.
Obs:
Muitas máquinas ao serem ligadas já assumem G90 como condição básica de funcionamento,
1.22. Programação em Coordenadas Incrementais G91
A função G91 é Modal e prepara a máquina para executar todas as operações em coordenadas incrementais. Assim todas as medidas são feitas através da distância a se deslocar.
Neste caso, a origem das coordenadas de qualquer ponto é o ponto anterior ao deslocamento.
1.23. Programação de Avanço por minuto G94
A função G94 é Modal e prepara o comando para computar todos os avanços programados pela função auxiliar ‘f’ em pol/min quando utilizado juntamente com a função G70 ou mm/min quando utilizado juntamente com a função G71.
Após definição de aplicação encontraremos o seguinte formato para a função ‘f’: f 3.1 formato para pol/min (G94 com G70)
f 4 formato para mm/min (G94 com G71)
1.24. Programação de avanço por rotação G95
A função G95 é Modal prepara o comando para computar todos os avanços programados pela função auxiliar ‘f’ em pol/rot quando utilizado juntamente com a função G70 ou mm/rot quando utilizado juntamente com a função G71.
Após definição da aplicação encontraremos o seguinte formato para função ‘f’: f 2.4 formato para pol/rot (G95 com G70)
f 2.2 formato para mm/rot (G95 com G71)
Muitas máquinas ao serem ligadas já assumem G95 com a função G71 como condição básica de funcionamento.
Funções de posicionamento
As funções de posicionamento são aquelas que definem as coordenadas inerentes as trajetórias a serem executadas pela ferramenta, e podem ser principais ou auxiliares.
1.25. Posicionamento Principal ( Fresadora, 3 eixos )
São aquelas definidas pelo sistema de coordenadas ortogonal incremental ou absoluta, cujos eixos tem as direções dos movimentos principais da máquina ou seja , “X, Y e Z”.
1.26. Posicionamento Auxiliar
São funções definidas com o posicionamento co-direcional em “X”, Y e “Z”, dependendo é claro, da regência exercida pelo modo preparatório que está sendo utilizado, como por exemplo em G2 e G3 onde “I” indica um valor co-direcional paralelo ao eixo “X”, “J” indica um valor co-direcional paralelo ao eixo “Y” e “K” indica um valor co-direcional paralela ao eixo “Z”.
Funções Auxiliares
As funções auxiliares formam um grupo de funções que completam as informações transmitidas ao comando através das funções preparatórias e funções de posicionamento principalmente com informações tecnológicas.
Dentre as funções auxiliares podemos destacar as seguintes: 1.27. Função N
Cada bloco ou sentença de informação é identificado pela função “N”, seguida de até 4 dígitos.
A função “N” deverá ser informada no início do bloco ou sentença.
Se usada, esta função deveria ser incrementada com valores por exemplo, de 5 em 5 ou 10 em 10, deixando assim espaço para possíveis modificações no programa. Exemplo: N50 G0 X130. Z140. #
N55 G1 X132. Z138. F.2 # 1.28. Função S
Através desta função o comando recebe informações quanto ao valor da velocidade de corte de duas maneiras diferentes:
DIRETA:
Quando utilizado junto com a função G96, o valor da função auxiliar “S”, entra como valor de velocidade de corte constante, com o qual o comando executa os cálculos de rpm em função do diâmetro da peça, ocasionando assim uma variação de rotação durante a usinagem.
Deve-se limitar o rpm máximo alcançado em função da velocidade de corte requerida, programando-se a função G92 seguida da função auxiliar “S”, entrando neste caso como valor máximo de rotação à atingir.
Exemplo:
G96# ( Programação em velocidade de corte constante ) S 200.# ( Valor da velocidade de corte )
G92 S3000 M03 # ( Limitação de rpm máximo e sentido de giro ) INDIRETA:
Quando utilizado com a função G97 o valor da função auxiliar “S”, entra apenas como valor de rotação constante a ser usada da máquina, com um formato de função S4 (4 dígitos).
Exemplo:
G97 # ( Programação em rpm direta ) S3000 M3# ( rpm e sentido de giro ) ou simplesmente dependendo do comando S3000 M3# ( rpm e sentido de giro )
1.29. Função T
A função “T” é usada para selecionar as ferramentas na torre ou magazine da máquina, informando seus parâmetros de PRE-SET.
Exemplo para Torno: T01 01 # Onde:
T01 define a ferramenta a ser usada, e 01 define o corretor a ser utilizado. Exemplo para Fresadora:
T01 M6 #
O01 S2000 M3 # Onde:
T01 define a ferramenta a ser usada, e O01 define o corretor a ser utilizado. 1.30. Função P
A função P identifica programas e sub-programas e aceita até 3 dígitos numerais ( P01 a P250).
Todo programa existente no comando é identificado através da função auxiliar “P”, pela qual poderá ser chamado no diretório de programas, renumerados ou até mesmo apagados.
Nota: Se um sub-programa é renumerado, as referências a este programa contidas em outros, não são automaticamente atualizados.
1.31. Função F
Através da função “F” programa-se a velocidade de avanço para o trabalho em usinagem.
Em se tratando de torno este avanço poderá ser em pol/rot (quando utilizada as funções G70 com G94), com formato de função f 2.4, ou em mm/rot (quando utilizada as funções G71 com G95), com formato de função f 2.2
Nota: Na maioria dos comandos, ligou a máquina ela já assume G71 com G95 (mm/rot) como condição básica de funcionamento.
Exemplo:
N10 G1 X45. Z66. F.15 # Ou
Em se tratando de fresadora, através da função “F” pode-se programar a velocidade de avanço dos eixos para trabalho, em mm/min (formato F4) (quando utilizada as funções G71 com G94, ou pol/min (formato F4.1) (quando utilizada as funções G70 com G94.
O valor de “F” programado é modal, isto é, permanece memorizado até que seja programado outro valor de “F”.
O avanço pode ser modificado durante uma execução de usinagem através da chave variadora de avanço do painel de controle do comando, onde normalmente pode-se variar de 0 a 150%.
Nota: Na maioria dos comandos, ligou a máquina ela já assume G71 com G94 (mm/min) como condição básica de funcionamento.
Exemplo:
N10 G1 X50. Z120. F200 #
1.32. Função H (inicia um desvio incondicional)
A função auxiliar “H” precedida de um valor numérico, executa desvios incondicionais no programa, podendo ser utilizada para iniciar uma subrotina. Esta função deve ser usada em programas contendo números seqüenciais de sentença, precedida pela função “N”, pois o desvio ocorre para um determinado bloco, onde “N” tem um valor exatamente igual ao determinado na função “H”. Exemplo: N00 ;EIXO # : H70 N30 T0101;BROCA # N35 G54 # N40 G00 X30. Z75.# : N70 T0202; DESBASTE INTERNO# : N200 M30 #
1.33. Função E (termina um desvio incondicional)
A função E (formato E4), especifica o bloco final da sub-rotina. O último bloco da sub-rotina a ser executado será o anterior ao especificado pela função E.
1.34. Função L
A função “L” define o número de repetições que uma determinada função ou sub-programa ou subrotina deve ser executado.
Pode-se chamar um sub-programa para múltiplas repetições, programando-se um bloco contendo a função “P” (com o número do sub-programa) e “L” (com o número de vezes que o sub-programa deverá ser executado.
Exemplo:
1.35. Função / (Barra)
Utilizamos a função ( / ) barra quando for necessário inibir a execução de blocos no programa, sem alterar a programação.
Se o caracter “/” for digitado na frente de alguns blocos, estes serão ignorados pelo comando, desde que o operador tenha selecionado a opção “INIBE BLOCOS” na página de “REFERÊNCIAS DE TRABALHO”.
Caso a opção INIBE BLOCOS não seja selecionado, o comando executará os blocos normalmente, inclusive os que contiverem o caracter “/”.
Exemplo: /N90 M08 # :
1.36. Função EOB (END OF BLOCK)
A função auxiliar “EOB”, é representado pelo caracter “#”,e é utilizada no final de cada bloco ou sentença com o intuito de finaliza-la para que outra possa ser aberta. Exemplo:
:
N10 G1 X45. Z66. F.15 # :
Funções Miscelâneas “M”
As funções Miscelâneas formam um grupo de funções que abrangem os recursos da máquina não cobertos pelas funções preparatórias, de posicionamento, auxiliares, especiais, ou seja são funções complementares. Estas funções têm formato M2 ( 2 dígitos ) e apenas um código M pode ser usado em cada bloco ou sentença.
FUNÇÕES “M” M00 Parada do programa
M01 Parada opcional do programa M02 Fim de programa
M03 Sentido horário de rotação do eixo-árvore M04 Sentido anti-horário de rotação do eixo-árvore M05 Desliga o eixo-árvore
M06 Libera o giro da torre M08 Liga refrigerante de corte M09 Desliga refrigerante de corte M10 Troca faixa de rotação M11 Troca faixa de rotação M12 Troca faixa de rotação
(*) M15 Liga ferramenta rotativa no sentido horário (*) M16 Liga ferramenta rotativa no sentido anti-horário (*) M17 Desliga ferramenta rotativa
(*) M18 Liga manipulador de peças (*) M19 Orientação do eixo-árvore
(*) M20 Liga aparelho alimentador de barras (*) M21 Desliga aparelho alimentador de barras (*) M22 Trava o eixo-árvore
(*) M23 Destrava o eixo-árvore M24 Abrir placa
M25 Fechar placa
(*) M26 Recuar o mangote do contra-ponto (*) M27 Acionar o mangote do contra-ponto (*) M28 Abrir luneta
(*) M29 Fechar luneta M30 Fim de programa
(*) M33 Posicionamento do contra-ponto (*) M36 Abrir a porta automática
(*) M37 Fechar a porta automática (*) M38 Avançar o aparador de peças (*) M39 Recuar o aparador de peças
(*) M50 Subir o braço do leitor de posição da ferramenta (TOOL EYE) (*) M51 Descer o braço do leitor de posição da ferramenta (TOOL EYE) (*) FUNÇÕES OPCIONAIS
Dentre as funções Miscelâneas podemos destacar as seguintes: 1.37. Parada do Programa M00
Este código causa parada imediata do programa, refrigerante de corte, eixo árvore, e um aviso de “AGUARDANDO INÍCIO “ é mostrado no vídeo ao operador.
A função M00 é programada geralmente para que o operador possa virar a peça na placa, trocar ferramentas, trocar faixas de rotações, etc.
1.38. Fim de Programa M02
Esta função é usada para indicar o fim de programa existente na memória do comando.
1.39. Sentido Horário de Rotação do Eixo Árvore M03
Esta função gira o eixo árvore no sentido horário olhando-se frontalmente.
1.40. Sentido Anti-horário de Rotação do Eixo Árvore M04
Esta função gira o eixo árvore no sentido anti-horário olhando-se frontalmente. A função M04 é cancelada por: M00, M01, M02, M03, M05 e M30.
1.41. Desliga o Eixo Árvore M05
Esta função quando programada pára imediatamente a rotação do eixo árvore, cancelando as funções M03 ou M04.
A função M05 ao iniciar-se o programa já está ativa e é cancelada pelas funções M03 e M04.
1.42. Libera giro de torre M06
Em máquinas que possuam troca automática de ferramentas, toda vez que se seleciona uma determinada face da torre, através da função “T”, esta deve ser acompanhada da função M06 que permite o giro da torre, para que haja a troca das mesmas.
1.43. Liga o Refrigerante de Corte M08
Este código aciona o motor da refrigeração de corte e cancela-se por M09, M00, M01, M02, M30.
1.44. Desliga o Refrigerante de Corte M09
Este código desliga o motor da refrigeração de corte e está ativo ao inicia-se o programa.
1.45. Fim de Programa M30
Esta função tem a mesma aplicação da função M02 para comandos que trabalham com memória.
Condições Básicas ao se ligar a máquina CNC “Default”.
Dentre as funções Preparatórias, algumas são ativadas automaticamente quando a máquina é ligada, dando-lhe assim condições básicas de funcionamento, dentre as quais podemos destacar as seguintes: G20 Programação em diâmetro, G40 Cancela compensação do raio da ponta da ferramenta, G71 Admite programação em milímetros, G90 Programação em coordenadas absolutas, G95 Estabelece a programação em avanço por rotação, G99 Cancela novas origens do sistema de coordenadas absolutas. Estas funções podem ser modificadas somente através de funções de cancelamento, ou mudanças nos parâmetros da máquina.
Ponto de troca
O ponto de troca é uma coordenada qualquer definida no programa cujo objetivo é: - Servir de ponto de partida para posicionamentos rápidos.
- Servir como ponto de parada para troca de ferramentas.
- Local seguro para giro de torre elétrica ou virar peças na placa. - Paradas de programa, etc.
Este procedimento visa evitar colisões indesejáveis de ferramentas, facilitar o trabalho por parte do operador da máquina e aumentar a sua segurança.
:
GZO M05 T02 M06
O02 S2500 M03 :
Composição de um programa CNC Discovery 4022
A composição de um programa CNC baseia-se nas informações geométricas e tecnológicas necessárias para a execução de uma determinada peça. Tal composição deverá ser estruturada com os seguintes elementos:
1.46. Cabeçalho
Através do cabeçalho do programa são introduzidos o nome do programa e as funções que determinam os modos de programação, necessários a execução do programa, tais como o sistema de coordenadas empregado, o plano de trabalho desejado, o sistema de medição e etc.
Obs: O comentário inserido no início do programa sem o número de bloco (função N), será apresentado ao lado do número do programa no diretório de programas do comando, caracterizando assim o nome do mesmo.
1.47. Comentários
O caracter que define um comentário é o ponto e vírgula ( ; ).
O texto de um comentário deverá estar logo após o caracter “;” através do qual é possível passar instruções ou informações ao operador.
Os comentários devem ser inseridos no final do bloco ou em blocos isolados, jamais no meio do bloco.
Um comentário poderá ter até 120 caracteres dos quais apenas 41 serão apresentados no campo de comentários da tela.
1.48. Chamada de ferramenta
A chamada das ferramentas operantes é feita através da função auxiliar “T” (formato T2, dois dígitos), cujo os dígitos numéricos definem a posição da ferramenta no magazine, e também pelas instruções inerentes a sua utilização tais como corretor, rotação e sentido de giro.
Lembramos que a troca da ferramenta não é efetuada pela função “T”, mas sim pela função miscelânea “M06”que deverá acompanha-la ex.: T01 M06 #
1.49. Blocos de Usinagem
Um bloco de usinagem contém todas as informações necessárias á execução de uma etapa do programa. Está limitado em 120 caracteres por linha e pode ser subdividido em várias linhas de programação.
O número do bloco pode ser escolhido livremente, obedecendo a uma ordem de aparecimento na programação, porém, não deverá haver mais de um bloco com o mesmo número.
É permitida a programação sem numeração de bloco, porém, neste caso não será possível o adiantamento do programa para um bloco intermediário nem a utilização de instruções de salto.
1.50. Ponto de troca
O ponto de troca é um posicionamento definido na programação para promover as trocas de ferramentas necessárias à execução da peça.
Lembramos que para isso deve-se desligar o eixo árvore, e normalmente é efetuado através da sintaxe G0 Z0 O0 M05 # (GZO M5 #).
1.51. Final de Programa
O final do programa será representado por uma função miscelânea específica entendida pelo comando, e tal instrução deverá estar sozinha na sentença e na última linha de programação.
Estrutura Básica de Programação
Cabeçalho de Programa
; NOME # (Nome do Programa) N10 G99 # (Retorno ao Zero máquina)
N20 G90 # (Programação no Sistema de Coordenadas Absolutas) N30 G94 # (Programação de avanço em minuto)
N40 G71 # (Programação em Milímetros) N50 G17 # (Plano de trabalho X,Y)
Chamada de ferramenta
N80 T01 M06 ; FRESA DE TOPO DE 10 MM # (Chamada de Ferramenta e Liberação para a troca de posição no Magazine)
N90 O01 S2500 M03 # (Ativa o corretor da ferramenta, a rotação desejada e o sentido e giro).
N100 M08 # (Liga refrigerante de corte) :
Blocos de usinagem :
N150 G00 X50. Y45. # (Posicionamento rápido)
N160 G01 X80. F400 # (Interpolação linear com avanço programado) :
Trocas de ferramentas :
N240 M09 # (Desliga refrigerante de corte)
N250 GZO M05 # (Ponto de troca, cancela corretor de ferramenta e desliga o eixo árvore)
N260 T02 M06; BROCA HELICOIDAL 5MM # (Chama a nova ferramenta e Libera para a troca de posição no magazine)
N270 O02 S3000 M03 # (Ativa o corretor da nova ferramenta, a rotação desejada e o sentido de giro).
N280 M08 # (Liga refrigerante de corte) :
Final de programa :
N930 M09 # (Desliga refrigerante de corte)
N940 GZO M05 # (Ponto de troca, cancela corretor de ferramenta e desliga o eixo árvore)
N950 T00 M06 # (Descarrega o eixo árvore) N960 M30 # (Final de programa)
Programação Convencional Ponto a Ponto
1.52. Interpolação Linear com avanço Rápido G00
A função G00 realiza movimentos retilíneos nos eixos com a maior velocidade de avanço disponível para cada modelo de máquina, devendo ser utilizada somente para posicionamentos sem nenhum tipo de usinagem.
G00 X... x... Y... y... Z... z... (M...) (Q...) #
Onde:
X - Definição do Ponto final no eixo X (absoluto). x - Definição do Ponto final no eixo X (incremental). Y - Definição do Ponto final no eixo Y (absoluto). y - Definição do Ponto final no eixo Y (incremental). Z- Definição do Ponto final no eixo Z (absoluto). z - Definição do Ponto final no eixo Z (incremental). M - Definição de função Miscelânea.
Q - Definição de função de arredondamento (Q positivo) ou chanfro (Q- negativo) # - Fim de bloco
Observações:
A função G00 é Modal portanto cancela G01, G02, G03 e G73.
Graficamente é representada por linhas cheias e é dada em metros por minuto. Utilizar a função G00 somente para posicionamentos sem nenhum tipo de usinagem.
1.53. Interpolação Linear com avanço Programado G01
A função G01 realiza movimentos retilíneos com qualquer ângulo, executados através das coordenadas descritas, utilizando-se de uma velocidade de avanço (F) pré determinada pelo programador.
G01 X.. x.. Y.. y.. Z.. z.. (F..) (M..) (Q..) #
Onde:
X - Definição do Ponto final no eixo X (absoluto). x - Definição do Ponto final no eixo X (incremental). Y - Definição do Ponto final no eixo Y (absoluto). y - Definição do Ponto final no eixo Y (incremental). Z- Definição do Ponto final no eixo Z (absoluto). z - Definição do Ponto final no eixo Z (incremental). F - Avanço
M - Definição de função Miscelânea.
Q - Definição de função de arredondamento (Q positivo) ou chanfro (Q- negativo) #- Fim de bloco
Observações:
A função G01 é Modal portanto cancela G00, G02, G03 e G73.
Compensação Automática do Raio da Ferramenta ( 3 EIXOS )
Nas Fresadoras CNC o ponto comandado da ferramenta, é um ponto que encontra-se no cruzamento das linhas X e Y, e se dá na linha de centro da ferramenta, porém, a aresta de corte da ferramenta é quem atua na usinagem. Neste caso a compensação automática do raio da ferramenta, é um recurso de programação que permite determinar o contorno real da peça, para que este seja coincidente com a aresta de corte da ferramenta durante os blocos de usinagem, evitando assim os cálculos de compensação por parte do programador.
Para que o comando efetue os cálculos de compensação é necessário que ele seja informado sobre o diâmetro da ferramenta utilizada (D), o plano de trabalho desejado, e o código de compensação que o instruirá sobre o deslocamento do avanço de corte da ferramenta em relação a peça.
1.54. Códigos de compensação Automática do raio da ferramenta
As funções G40, G41 e G42 é que atuam na compensação do diâmetro da ferramenta.
A ativação/desativação destas compensações poderá ocorrer durante a vigência de G01,G02,G03 e G73. G40, G41 ou G42 devem ser programadas em um bloco sem deslocamento de eixos, no entanto, a correção apenas terá efeito quando pelo menos um dos eixos pertencentes ao plano de correção for movimentado. Neste bloco de aproximação, a compensação do raio da ferramenta é interpolada dentro deste movimento, onde recomenda-se que o movimento seja feito sem o corte de material.
A utilização de G41 ou G42 dependem basicamente do posicionamento da ferramenta com relação a peça e do sentido de deslocamento da mesma (G41 ferramenta à esquerda da peça em função do sentido de usinagem e G42 ferramenta à direita da peça em função do sentido de usinagem), conforme figuras a seguir:
Através da função G40 será desativado a compensação do raio da fresa. Observação:
Dentro da compensação o comando aceita a função G00 porém não efetua sua compensação, cuidado !!!.
G42 (Ferramenta à direita da peça em
função do sentido de usinagem)
G41 (Ferramenta à esquerda da peça
Tempo de permanência G04
Aplicação na Discovery 4022
Com a função G04 entre um deslocamento e outro da ferramenta, pode-se programar um determinado tempo para que a mesma permaneça parada. A função G04 executa essa permanência cuja duração é definida por um valor associado “F” (formato F3.2), que define o tempo em segundos (000,01 a 999,99 segundos). Na primeira vez que um bloco aparece com G04 no programa a função “F” (tempo de permanência) deve ser incluída no bloco, porém o tempo de permanência é modal, e novos tempos usados nos blocos seguintes que tiverem o mesmo valor da função “F”, podem ser requeridos apenas com a programação da função G04.
G04 F... #
Exemplo 01 (Furo de Broca) : N30 G00 X50. Y50. Z10. M08 # N35 G01 Z-1. F150 # N40 G04 F1. # N45 G01 Z-14. # N50 G04 F1. # N55 G00 Z10. M09 # :
EXEMPLO DE FIXAÇÃO
Objetivo: Aplicar G00 e G01utilizando os códigos de compensação G40,G41 ou G42.
1. DESENHO DA PEÇA:
2. FERRAMENTAS
OBSERVAÇÕES: N. BLOCO F. PREP . POSICIONAMENTO FUNÇÕES AUXILIARES / MISCELÂNEAS COMENTÁRIOS EIXOS X, Y, Z ; EXEMPLO-03 # G99 # G90 # G94 # G71 # G17 # T01 M6 ; FRESA_10_MM # O01 S2000 M3 # G0 X –10. Y – 10. # Z 10. # (Aproximação) G1 Z – 3. F500 M8 # (Penetração da ferramenta)
G42 # (Compensação do raio da ferr. à direita)
G1 Y 0 F300 # X100. Q10. # Y 50. Q -10. # X 0 # Y – 7. # G40 # (Descompensação) G1 X – 7. # G0 Z 10. M9 # GZO M5 # M30 #
EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO
Objetivo: Aplicar G00 e G01utilizando os códigos de compensação G40,G41 ou G42.
1. DESENHO DA PEÇA:
2. FERRAMENTAS
OBSERVAÇÕES:
Nº BLOCO
Interpolação Circular G02 e G03 Aplicação na Discovery 4022
G02 / G03 X.. x.. Y.. y.. Z.. z.. I.. J.. (F..) (M..) (Q..) #
Onde:
X - Definição do Ponto final no eixo X (absoluto). x - Definição do Ponto final no eixo X (incremental). Y - Definição do Ponto final no eixo Y (absoluto). y - Definição do Ponto final no eixo Y (incremental). Z- Definição do Ponto final no eixo Z (absoluto). z - Definição do Ponto final no eixo Z (incremental). I - Centro do arco em relação ao eixo X.
J - Centro do arco em relação ao eixo Y. F - Avanço
M - Definição de função Miscelânea.
Q – Definição de função de arredondamento (Q positivo) ou chanfro (Q- negativo) #- - Fim de bloco
EXEMPLO DE FIXAÇÃO
Objetivo: Aplicar G00, G01, G02 e G03 somente como perfil final de acabamento. 1. DESENHO DA PEÇA:
2. FERRAMENTAS
OBSERVAÇÕES: N. BLOCO F. PREP . POSICIONAMENTO FUNÇÕES AUXILIARES / MISCELÂNEAS COMENTÁRIOS EIXO X EIXO Y EIXO Z ; EXEMPLO-04 # G99 # G90 # G94 # G71 # G17 # T01 M6 ; FRESA_10_MM # O01 S3000 M03 # G0 X –10. Y – 10. # Z 10. # G1 Z – 6. # F500 M8 # G42 # (Compensação à direita) G1 Y0 # X 80. # G3 X 100. Y 20. I 80. J 20. # G1 Y 50. # X 20. # G2 X 0 Y 30. I 0 J 50. # G1 Y – 10. # G40 # (Descompensação) G1 X – 10. M9 # G0 Z 10. # GZO M5 # T00 M6 # M30 #
EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO
Objetivo: Aplicar G00, G01, G02 e G03 somente como perfil final de acabamento. 1. DESENHO DA PEÇA:
2. FERRAMENTAS
OBSERVAÇÕES:
Nº BLOCO
Montagem de Sub-rotinas
Seqüências repetitivas na programação podem ser feitas na forma de sub-rotinas, visando com este procedimento diminuir o número de sentenças programadas. Na montagem da sub-rotina são utilizadas as funções auxiliares “H” “E” e “L” como veremos a seguir:
Função H desvio /chamada de sub-rotina
A função H (formato H4), instrui o controle a desviar para o bloco que tem um número de seqüência (função N) igual ao da função H. O controle executa os blocos começando pelo número do bloco especificado juntamente com a função H e continua até encontrar um M02 ou o último bloco da sub-rotina especificado pela função E .
Função E fim de uma seqüência
A função E (formato E4), especifica o bloco final da sub-rotina. O último bloco da sub-rotina a ser executado será o anterior ao especificado pela função E.
Função L repetições de bloco
A função L (formato L3), num bloco de dados faz com que bloco de dados seja executado L vezes. A função L pode ter um valor de 0 a 255.
Para repetir movimentos de eixos: G01 X-25. L4 #
Assume modo incremental (G91) e executa um movimento de 25mm. Na direção negativa de X num total de 4 vezes.
Para repetir um sub-programa P5 L4 #
Executa o programa número 5 num total de 4 vezes. Para repetir uma sub-rotina
H100 E200 L4 #
Executa sub-rotina do bloco N100 até o bloco N200 num total de 4 vezes. Observações:
Aconselha-se a programação inicial da sub-rotina no modo incremental.
A programação da sub-rotina poderá estar em qualquer ponto do programa, isto é no início, no meio ou no fim, não importa pois no ato do desvio da programação através da função “H” o comando iniciará a execução da sub-rotina.
Ao finalizar a sub-rotina através da função “E” a execução do programa volta para a sentença imediatamente posterior .
Se a sub-rotina for programada sem a função “L” o comando executará apenas uma vez sua execução.
EXEMPLO DE FIXAÇÃO Objetivo:
Aplicar G00, G01, G02 e G03 somente como perfil final de acabamento. Aplicar as funções “H, E, L” na montagem da sub-rotina de desbaste do perfil. 1. DESENHO DA PEÇA:
2. FERRAMENTAS
OBSERVAÇÕES: N. BLOCO F. PREP . POSICIONAMENTO FUNÇÕES AUXILIARES / MISCELÂNEAS COMENTÁRIOS EIXO X EIXO Y EIXO Z ; EXEMPLO # G99 # G90 # G94 # G71 # G17 # T01 M06 ; FRESA_10_MM # O01 S2000 M03 # G0 X –10. Y – 10. # Z10. # G1 Z 0 F1000 M8 # N80 # Inicio da subrotina G1 z – 4. F500 # G42 # (Compensação à direita) G1 Y0 F300 # X88. # G3 X100. Y12. I88. J12. # Y30. # G2 X 85. Y45. I100. J45. # Y55. # G3 X70. Y70. I70. J55. X10. G3 X0 Y 60. I10. J60. # Y – 10. # G40 # (Descompensação) G1 X – 10. M9 # N90 # Final da sub-rotina H80 E90 L4 # ( sub-rotina) G0 Z 10. # GZO M5 # M30 #
EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO Objetivo:
Aplicar G00, G01, G02 e G03 somente como perfil final de acabamento. Aplicar uma sub-rotina no desbaste do perfil.
1. DESENHO DA PEÇA:
2. FERRAMENTAS
OBSERVAÇÕES:
Nº BLOCO
Arredondamento ou Chanfro função “Q”
A função “Q” quando programada juntamente com as funções G01, G02 ou G03, provocará a inserção de um Raio ou Chanfro, entre o movimento gerado pelo bloco que contém a função “Q” (mov. 1) e o bloco seguinte (MOV. 2).
Se o valor de “Q” for positivo, especificará o raio do arco a ser inserido entre os dois movimentos.
Se o valor de “Q” for negativo, especificará a dimensão do chanfro a ser inserido entre os dois movimentos.
Observação:
As intervenções usando a função “Q” , tanto para raios quanto para chanfros, trabalham com o vértice das interpolações.
Exemplos de aplicação da Função “Q” Exemplo 01 : G1 X0 Y0 F400 # X70. Q10. # X30. Y50. # X0 # Y0 # : Exemplo 02 : : G1 X0 Y0 F400 # X60. Q10. # Y60. Q-10. # X0 Q15 # Y0 # : Exemplo 03 : G1 X0 Y0 F400 # Y48. # X25. # X35. Y35. # G2 X70. Y0 I35. J0 Q5. # G1 X0 # :
Ciclos Automáticos de usinagem Ciclos Fixos
Os ciclos fixos consistem em uma série de funções preparatórias pré-determinadas, que executam operações de usinagem através de uma única sentença de programação.
Estas sentenças comandam os movimentos de todos os eixos e a utilização das funções auxiliares nelas contidas.
Os ciclos fixos ajudam assim na execução de operações complexas tais como desbastes, roscamentos, furações e outras, pois, elimina a necessidade de informações repetitivas de programação.
Dentre os vários ciclos fixos podemos destacar os seguintes:
G81 Ciclo de furação simples;
G83 Ciclo de furação com descarga de cavacos;
G84 Ciclo de roscamento com macho;
G86 Ciclo de mandrilamento com parada do eixo;
G24 Auto rotina de círculo de furos;
G25 Auto rotina de retângulo de furos;
1.55. G81 Ciclo de Furação
A função G81, possibilita a execução de operações de furação simples onde há necessidade de um tempo de permanência da ferramenta parada. Este ciclo faz uso de uma velocidade de avanço pré determinado para a usinagem (F), e também caso necessário um avanço para a retração da ferramenta (V), até o plano R (P=0) ou Z inicial (P0).
Como todo ciclo fixo, G81 é modal. Ele permanece em efeito até ser cancelado por G80, ou sobreposto por outro ciclo fixo, que atuará automaticamente após um subsequente movimento rápido (G00).
G00 Z.. # (Posicionamento Z Inicial)
G81 Z.. (R..) (F..) (V..) (P..) (D..) X.. Y.. # (Ciclo de Furação) G80 # (Cancelamento do ciclo) Z (inicial) Z 0 ( zero peça) 1.1.1.1.1.1.1.4.P l a n o R ( I n í c i o d o c i c l o ) D V P=0 1.1.1.1.1.1.1.3.P 0 F Z (final) R Retração P≠0
