FATEC ITU

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FATEC ITU

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Responsável Docente

Prof° Lisboa

Introdução a CNC

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Glossário

• Pré requisitos para programação CNC

• Arquitétura do programa ( Funções Preparatórias )

• Compensação de raio de corte

• Interpolação Circular

• Subprograma

Introdução a CNC

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-10 - -20 - -30 - -40 - -50 - -60 - -70 - -

- - - - - - - - - -

- - - - - - - -

Y

X

Y- X-

- 80 - 70 - 60 - 50 - 40 - 30 - 20 - 10

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

-80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 0

.

0

. .

.

. .

.

. .

.

P5

P1

P4

P2

P3

P6

P7

P9 P8 P10

P12 P11 Endereço X Y

Ponto 1 Ponto 2 Ponto 3 Ponto 4 Ponto 5 Ponto 6 Ponto 7 Ponto 8 Ponto 9 Ponto 10 Ponto 11 Ponto 12 Ponto 1

- 70 0 - 70 27 - 42 37 - 26 60

0 60 0 27

100 27 100 0 79 0 45 0 - 10 0 - 45 0 - 70 0

Sistemas de Coordenadas

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-10 - -20 - -30 - -40 - -50 - -60 - -70 -

- - - - - - - - - -

- - - - - - - -

Y

X

Y- X-

- 80 - 70 - 60 - 50 - 40 - 30 - 20 - 10

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

-80 -70 -60 -50 -40 -30 -20

0 0 P5

P1

P4

P2

P3

P6

P7

P9 P8 P10

P12 P11

- 70 0 - 70 27 - 42 37 - 26 60

0 60 0 27

100 27 100 0 79 0 45 0 -10 0 - 45 0

- 70 0

. . .

.

. .

.

. .

.

Endereço X Y

Sistemas de Coordenadas

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-

0 0

Y-

Y

X X-

100

27 33

28

19.658

21 35

60

170 Endereço X Z

- 26 60

100 0 - 70 0

- 70 27 - 42 37

0 60 0 27

100 27 79 0 45 0 -10 0 - 45 0 - 70 0

P5

P1

P4

P2

P3

P6

P7

P9 P8 P10

P12 P11

.

. .

.

. .

.

. .

.

Sistemas de Coordenadas

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Requisitos necessários Antes de programar

Desenho da peça

Máquina

Material a usinar

Dados de corte

Dispositivo de Fixação Ferramentas de Corte

Pré requisitos

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Sumário geral de assuntos

Compensação de Raio de Corte

Interpolação Circular

Subprograma Arquitetura do Programa

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FATEC PORTAS ABERTAS

OBRIGADO

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ARQUITETURA DO PROGRAMA

Programa é o conjunto finito e organizado de blocos de comandos a fim de que a máquina equipada com CNC possa usinar uma determinada peça.

Um programa de CNC bem estruturado pode ser dividido em cinco partes.

Cabeçalho Padrão

Aproximação

Trabalho

Afastamento

Finalização

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CABEÇALHO PADRÃO

É a parte do programa onde definimos as funções preparatórias e preparamos a máquina para iniciar a execução de um programa. Todo programa deve ter um cabeçalho, em sua grande maioria os cabeçalhos terão a mesma sequência de informações.

O7000( PROGRAMA EXEMPLO); Identificação do programa.

N05 G17 G21 G64 G90 G94 ; Funções preparatórias.

N10 T03 ; FRESA DIAM 10MM Chamada da ferramenta que será utilizada.

N15 M06 Executa a troca de ferramenta.

N20 G43 H03; Carrega o corretor de altura da ferramenta.

N25 G54 S3200 M03; Informa a posição da peça, RPM do eixo árvore e sentido de giro.

N30 G00 Z100; Informa velocidade de deslocamento.

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Funções G17, G18 e G19 – aplicação: seleciona o Plano de Trabalho

As funções G17, G18 e G19 permitem selecionar o plano no qual se pretende executar interpolação circular (incluindo compensação de raio de ferramenta).

O plano de trabalho G17 é o mais utilizado para gerar perfis (utilizado como padrão) porém em alguns casos é necessário trabalhar nos demais planos.

CABEÇALHO PADRÃO

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Funções G20 e G21 – aplicação: seleciona o Sistema de Unidade de Medida

Um bloco G20 no início do programa instrui o comando para usar valores em polegadas para os posicionamentos e movimentos dos eixos, avanços e correções.

Um bloco G21 no início do programa instrui o comando para usar valores em milímetros para os posicionamentos e movimentos dos eixos, avanços e correções.

CABEÇALHO PADRÃO

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Funções G60 e G64 – aplicação: seleciona o Posicionamento da Ferramenta

A função G60 é utilizada para executar movimentos exatos, por exemplo, cantos vivos. Com isso a cada movimento executado, o comando gera uma pequena parada dos eixos envolvidos nestes movimentos (default).

A função G64 é utilizada para que o comando possa ler alguns blocos a frente e fazer os movimentos de forma contínua, sem parar os eixos entre um bloco e outro.

CABEÇALHO PADRÃO

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Funções G90 e G91 – aplicação: seleciona o Sistema de Coordenadas

A função G90 prepara a máquina para executar os movimentos da ferramenta em coordenadas absolutas tendo uma origem pré-fixada para a programação (ponto zero da peça). A função G90 é modal.

A função G91 prepara a máquina para executar os movimentos da ferramenta em coordenadas incrementais. Assim, todas as medidas são feitas através da distância a se deslocar. A função G91 é modal.

CABEÇALHO PADRÃO

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MM / Min

G94 MM

/ Rv G95

Funções G94 e G95 – aplicação: seleciona a Velocidade de Avanço da Ferramenta

A função G94 prepara a máquina para executar os movimentos da ferramenta com velocidade de avanço em mm/minuto ou polegada/minuto.

A função G95 prepara a máquina para executar os movimentos da ferramenta com velocidade de avanço em mm/revolução ou polegada/revolução.

CABEÇALHO PADRÃO

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Funções T e M06 – aplicação: seleciona a Ferramenta e Executa a Troca

Através da programação do endereço T seguido do número da ferramenta, ocorre a seleção da ferramenta e posicionamento do magazine de ferramentas.

Para liberar a troca da ferramenta deve-se programar a função M6 ou M06 para auxiliar a função T. Em algums comandos geralmente são programados em blocos separados.

CABEÇALHO PADRÃO

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Funções G54 a G57 – aplicação: seleciona o Sistema de Coordenadas de Trabalho

O sistema de coordenadas de trabalho define como zero um determinado ponto referenciado na peça. Por este ponto passará o Plano Cartesiano da Peça (Ponto Zero Peça). Ponto zero peça é a distância medida do ponto zero da máquina até o ponto zero da peça.

Este sistema pode ser estabelecido por uma das funções G54 a G57 e seus valores devem ser inseridos na página de Deslocamento de Ponto Zero Peça.

CABEÇALHO PADRÃO

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CABEÇALHO PADRÃO

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Funções S e M – aplicação: seleciona a Rotação do Eixo Árvore e Sentido de Giro,para ativar o giro do eixo árvore deve-se programar a função S seguida do valor da rotação desejada em RPM (rotações por minuto) acompanhada da função M que indica o sentido de giro.

 M3 ou M03 liga a rotação do eixo árvore no sentido horário.

 M4 ou M04 liga a rotação do eixo árvore sentido no anti-horário.

 M5 ou M05 desliga a rotação do eixo árvore.

A rotação do eixo árvore é um dado de corte muito importante, obtido através de fórmula, levando-se em consideração o material da ferramenta de corte, o material a ser usinado, acabamento superficial desejado e a operação a ser realizada. Está diretamente relacionada com o diâmetro da ferramenta e a Vc (velocidade de corte), este último fornecido através de catálogos pelos fabricantes das ferramentas de corte.

CABEÇALHO PADRÃO

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Função G00 – aplicação: Interpolação Linear com Avanço Rápido

A função G0 ou G00 define o modo de movimentação dos eixos. Usa-se esta função sempre que a ferramenta não está em contato com a peça, em movimentos de aproximação e recuo, nunca em usinagem, pois a máquina move-se para a posição programada com a maior velocidade de avanço disponível. Com esta função obtêm-se movimentos retilíneos dos eixos.

CABEÇALHO PADRÃO

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Função G43 – aplicação: Compensação de Altura.

A uma ferramenta podemos atribuir de 1 até 48 corretores para cada ferramenta.

O endereço “H” corresponde tanto ao comprimento quanto ao raio.

G43 H03

Estas informações são cadastradas na máquina pelo operador.

CABEÇALHO PADRÃO

Comprimento Raio da Ferramenta

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APROXIMAÇÃO

Sempre antes de executar o trabalho fazemos um posicionamento de aproximação da ferramenta até o PES (Ponto de Entrada e Saída) para os eixos X e Y. No eixo Z adotaremos uma distância de 10mm acima da face superior da peça.

Para usinagens externas adotaremos como padrão uma distância de aproximação igual a 3x o raio da ferramenta para o cálculo do PES.

**PES = 3 * Raio Ferram.**

N35 G00 X-15 Y-15 ; PES Vá rápido até a coordenada X-15 Y-15.

N40 G00 Z10 M08 Vá rápido até a coordenada Z10 ligando a refrigeração externa.

N45 G01 Z-4 F600 ; AP Vá com avanço programado até a coordenada Z-4.

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TRABALHO

Função F – aplicação: Velocidade de Avanço

Geralmente em Centros de Usinagem a CNC utiliza-se a velocidade de avanço em mm/min (G94), mas este também pode ser utilizado em mm/rev (G95).

A velocidade de avanço é um dado de corte muito importante, obtido através de fórmula, levando-se em consideração o material da ferramenta, o material a ser usinado, acabamento superficial desejado e a operação a ser realizada.

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TRABALHO

Função G01 – aplicação: Interpolação Linear com Avanço Programado

A função G1 ou G01 define o modo de movimentação dos eixos. Usa-se esta função sempre que a ferramenta está em contato com a peça, em movimentos de usinagem, pois a máquina move-se para a posição programada com a velocidade de avanço F definida pelo programador.

Com esta função obtêm-se movimentos retilíneos dos eixos.

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TRABALHO

É o seguimento do programa onde a ferramenta realiza seu trabalho de usinagem, ou seja, a ferramenta realiza o seu trabalho de transformação da matéria prima em produto acabado ou semi-acabado através da remoção de cavacos.

N45 G01 X0 Y-5 ; A Vá com avanço programado até a coordenada X0 Y-5.

N50 G01 X0 Y60 ; B Vá com avanço programado até a coordenada X0 Y60.

N55 G01 X100 Y60 ; C Vá com avanço programado até a coordenada X100 Y60.

N60 G01 X100 Y0 ; D Vá com avanço programado até a coordenada X100 Y0.

N65 G01 X-5 Y0 ; E Vá com avanço programado até a coordenada X-5 Y0.

N70 G01 X-15 Y-15 ; PES Vá com avanço programado até a coordenada X-15 Y-15.

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AFASTAMENTO

Sempre antes de finalizar o trabalho fazemos um posicionamento de afastamento da ferramenta.

N75 G00 Z100 M09 Vá rápido até a coordenada Z100 desligando a refrigeração externa.

N80 G53 X200 Y135 Z330 Vá rápido até o ponto de troca de peça.

Função G53 – aplicação: seleciona o Sistema de Coordenadas de Máquina

O sistema de coordenadas de máquina define como zero um determinado ponto referenciado na máquina. Por este ponto passará o Plano Cartesiano da Máquina (Ponto Zero Máquina). Ponto zero máquina é ponto de construção da máquina onde nascem todos os outros sistemas de coordenadas.

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FINALIZAÇÃO

É a parte do programa que faz os cancelamentos das funções ativadas para encerrar o programa que foi executado e reiniciar um novo ciclo.

N85 M30 Fim de programa com retorno ao início.

Função M30 – aplicação: Fim de Programa com Retorno ao Início

Esta função é utilizada para finalizar o programa e “rebobinar” o programar. No caso de máquinas com portas automáticas, executa também a abertura da porta.

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PROGRAMA CNC

O7000 ( PROGRAMA EXEMPLO);

N05 G17 G21 G64 G90 G94 N10 T03 ; FRESA DIAM 10MM N15 M06;

N20 G43 H03;

N25 G54 S3200 M03;

N30 G00 Z100;

N35 G00 X-15 Y-15 ; PES N40 G00 Z10 M08

N45 G01 Z-4 F600 ; AP

N45 G01 X0 Y-5 ; A N50 G01 X0 Y60 ; B N55 G01 X100 Y60 ; C N60 G01 X100 Y0 ; D N65 G01 X-5 Y0 ; E

N70 G01 X-15 Y-15 ; PES N75 G00 Z100 M09

N80 G53 X200 Y135 Z330 N85 M30 ;

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PROGRAMA CNC

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PROGRAMA CNC

O7000 ( PROGRAMA EXEMPLO );

N05 G17 G21 G64 G90 G94 N10 T03 ; FRESA DIAM 10MM N15 M06

N17 G43 H03

N20 G54 S2600 M03 N25 G00 D01 Z100 N30 G00 X-21 Y-21 ; PES N35 G00 Z10 M08 N40 G01 Z-10 F936 ; AP N45 G01 X0 Y-7 ; A N50 G01 X0 Y30 ; B N55 G01 X25 Y30 ; C N60 G01 X25 Y41 ; D N65 G01 X34 Y50 ; E N70 G01 X64 Y50 ; F N75 G01 X75 Y34; G N80 G01 X100 Y34; H N85 G01 X100 Y0; I N90 G01 X-7 Y0; J

N95 G00 X-21 Y-21 ; PES

N100 G00 Z100 M09 N105 G53 X200 Y135 Z330 N110 M30 ;

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PROGRAMA CNC

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COMPENSAÇÃO DO RAIO DE CORTE

Funções G40, G41 e G42 – aplicação: Compensação do Raio de Ferramenta

A compensação do raio de ferramenta permite corrigir a diferença entre o raio da ferramenta programado e o atual, através de um valor inserido na página de corretores de ferramenta.

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COMPENSAÇÃO DO RAIO DE CORTE

 G40 = desliga a compensação de raio da ferramenta.

 G41 = liga a compensação de raio da ferramenta quando a mesma trabalha a esquerda do perfil.

 G42 = liga a compensação de raio da ferramenta quando a mesma trabalha a direita do perfil.

Para o cálculo dos percursos da ferramenta o comando necessita das seguintes informações: T (número da ferramenta) e D (corretor da ferramenta).

Obs.: No comando FANUC pode se usar D para ativar o valor do corretor H raio corretor da ferramenta.

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COMPENSAÇÃO DO RAIO DE CORTE

Para ligar ou desligar a compensação do raio da ferramenta G40, G41 ou G42 temos de programar um comando de posicionamento com G00 ou G01 (o comando não executa a compensação do raio da ferramenta em interpolação circular), com movimento de pelo menos um eixo (preferencialmente os dois) X e/ou Y no plano G17.

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REGRA GERAL

Para ativar ou desativar a compensação de raio de ferramenta, deve-se posicionar a ferramenta a uma distância segura da peça, para que a máquina tenha espaço suficiente para executar o comando. Recomenda-se uma distância igual ao diâmetro da ferramenta.

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PROGRAMA CNC

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INTERPOLAÇÃO CIRCULAR

Funções G02 e G03 – aplicação: Interpolação Circular

Estas funções executam operações de usinagem de arcos pré-definidos através de uma movimentação apropriada e simultânea dos eixos.

Podem-se gerar arcos no sentido horário G2 ou G02 e no sentido anti-horário G3 ou G03 de acordo com o sentido da trajetória da ferramenta, permitindo produzir círculos inteiros ou arcos de círculo.

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INTERPOLAÇÃO CIRCULAR

Exemplo de sintaxe:

G2 / G3 X__ Y__ Z__ R__ F__

G2 / G3 X__ Y__ Z__ I__ J__ K__ F__

 X Y Z = coordenadas do ponto final da interpolação

 R = valor do raio da interpolação

 I = centro da interpolação no eixo X

 J = centro da interpolação no eixo Y

 K = centro da interpolação no eixo Z (utilizado nos planos G18 ou G19)

 F = velocidade de avanço (opcional)

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Para se programar uma interpolação circular no plano G17, temos a opção de informar apenas o valor do raio da interpolação através do endereço R=.

G2 / G3 X__ Y__ R__

Outra maneira de se programar é definir através dos endereços I e J o centro do raio da interpolação circular em coordenadas incrementais, tendo como referência o ponto inicial da interpolação circular.

G2 / G3 X__ Y__ I__ J__

G02 / G03 NO PLANO G17

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REGRAS BÁSICAS

Durante nosso curso iremos programar utilizando os endereços I e J, para isso temos que seguir três regras básicas:

1. Definir o sentido da interpolação

 G02 – sentido horário

 G03 – sentido anti-horário

2. Definir as coordenadas (absolutas) do ponto final da interpolação nos eixos X e Y

3. Definir as coordenadas (incrementais) do ponto central do raio, tendo como referência o ponto de início da interpolação nos eixos I e J

 I – paralelo ao eixo X

 J – paralelo ao eixo Y

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REGRAS BÁSICAS

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REGRAS BÁSICAS

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SUBPROGRAMA

Por princípio, um subprograma é constituído da mesma maneira que um programa de peças e compõem-se de blocos com comando de movimentos. O subprograma contém uma sequência de operações de trabalho que devem ser executadas várias vezes e pode ser chamado e executado por qualquer programa principal ou até mesmo por outro subprograma. A estrutura do subprograma é idêntica à do programa principal, somente um item os diferenciam:

• Subprogramas são terminados com a função M99 – fim de subprograma

• Programas principais são terminados com a função M30 – fim de programa com retorno ao início

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SUBPROGRAMA

Cabe ao subprograma toda a parte de usinagem da peça, ou seja, Trabalho e as partes Cabeçalho Padrão e Finalização devem ficar no programa principal.

Em alguns casos podemos programar a Aproximação e o Afastamento em um subprograma de posicionamento, o qual irá chamar o subprograma de usinagem da peça - Trabalho.

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CHAMADA DE SUBPROGRAMA

N45 M98 P0017001

• O7001 – nome (endereço) do subprograma

• P – letra auxiliar para as repetições do subprograma

Quando desejamos que o subprograma seja executado apenas uma vez podemos escrever da seguinte maneira.

N45 M98 P0017001 ou N45 M98 P7001

Na falta de identificação do número de repetições a máquina interpretará como um único passe.

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CHAMADA DE SUBPROGRAMA

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CHAMADA DE SUBPROGRAMA

Profundidade total a ser usinada: 6mm

Quantidade máxima de material a ser removida por passe 2mm (inc = abreviação para incremento de corte – AP)

A quantidade de repetições do subprograma é calculada através da fórmula:

REP = PROF / AP

 REP – quantidade de repetições do subprograma

 PROF – profundidade total do perfil

 AP – incremento de corte no eixo Z

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CHAMADA DE SUBPROGRAMA

O7777 ( PROG.PRINCIPAL);

N05 G17 G21 G64 G90 G94 ; N10 T01 ; FRESA DIAM 12MM N15 M06;

N20 G43 H01;

N20 G54 S3200 M03 N25 G00 Z100

N30 G00 X-68 Y-48 ; PES N35 G00 Z10 M08

N40 G01 Z0 F600 ; Z INICIAL N45 M98 P0038888;

N50 G00 Z100 M09

N55 G53 X200 Y135 Z330;

N60 M30

O8888 ( SUB PROGRAMA );

N05 G01 G91 Z-2 ; AP

N10 G01 G41 D11 X-50 Y-36 ; A N15 G01 X-50 Y15 ; B

N20 G02 X-35 Y30 I15 J0 ; C N25 G01 X10 Y30 ; D

N30 G03 X30 Y30 I10 J0 ; E N35 G02 X50 Y10 I0 J-20 ; F N40 G01 X50 Y-30 ; G

N45 G01 X-56 Y-30 ; H

N50 G01 G40 X-68 Y-48 ; PES N55 M99;

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EXERCÍCIO SUBPROGRAMA

PEÇA 21 Parâmetros T01= Ø 12MM Z= 4

VC= 100 m/min FZ= 0.1

Prof = 5mm Inc = 0.333

.

3 x r P E S

.

A _B

.

C

.

_D

.

E

.

F

.

^G

.

^H

I

. .

J

.

K L

.

^M

A B C D E F G H I J K L M

X Y

PES

A= 1 x r