MANUAL DE PROGRAMAÇÃO ROMI

Linhas de Máquinas-Ferramenta Romi

Tecnologia

verde

e

amarela

Linhas de Máquinas-Ferramenta Romi

Tornos verticais CNC Tornos CNC

Linhas de Máquinas-Ferramenta Romi

Tornos pesados e extrapesados

Centro de usinagem

Pesquisa e Desenvolvimento de Tecnologia

Falar em tecnologia é falar em investimento.

A Romi investe, em média, aproximadamente 4% do seu

faturamento líquido anual, em pesquisa e desenvolvimento (P&D) de seus produtos e processos e mantém uma estrutura permanente de P&D, composta por mais de 190 engenheiros e técnicos. Isto demonstra claramente sua preocupação em se manter na fronteira da tecnologia mais avançada.

A tecnologia é gerada em sintonia com as necessidades e

tendências do mercado. Como conseqüência, a Romi já obteve o depósito e a concessão de mais de 60 patentes de invenção,

tendo mais de 30 pedidos de patente em andamento em países na América, Europa e Ásia.

Engenharia Simultânea

Etapas de projeto cumpridas em conjunto:

Projeto Auxiliador por Computador CAD

Digitalizadores tridimensionais São scanners 3D com capacidade _{de obter as coordenadas de um} objeto sólido real

Exemplo de usinagem CNC

Exemplo de usinagemCNC

Exemplo de Usinagem CNC

MANUAL DE PROGRAMAÇÃO E

OPERAÇÃO CNC MACH 9

Industrias Romi S/A

Parte 1

INSTRUÇÕES DE

PROGRAMAÇÃO

Programação CNC básica

2.5 - Programação CNC básica

A linguagem de programação CNC mais difundida no Brasil é a linguagem ISO, também muito conhecida por código G.

Um programa CNC escrito nesta linguagem é composto por linhas, normalmente denominadas de blocos.

Cada bloco é formado por comandos, também chamados de palavras, que controlam as funções da máquina.

Essas palavras podem indicar movimentos dos elementos da máquina, coordenadas da geometria da peça e também funções da máquina.

Programação CNC básica

2.5.1 – Informações de geometria

X – Movimento horizontal longitudinal. Limite de 508 mm (20 polegadas).

Y – Movimento horizontal transversal. Limite de 406.4 mm (16 polegadas).

Z – Movimento vertical. Limite de 406.4 mm (16 polegadas). R0 – Raio de circunferência (pode ser positivo ou negativo, e o sinal é obrigatório).

I – Centro de circunferência no eixo X. J – Centro de circunferência no eixo Y. K – Centro de circunferência no eixo Z.

Programação CNC básica

2.5.2 - Funções auxiliares

N – Numeração das linhas do programa. O - Número do programa (até quatro dígitos). S - Rotação do fuso (de 150 até 7500 rpm). E - Ponto zero-peça (de 1 até 48).

H - Comprimento da ferramenta (de 1 até 99). D – Diâmetro da ferramenta (de 1 até 99).

F – Velocidade de avanço em mm/min. Q – Passo em ciclos fixos.

( - Comentários)

Programação CNC básica

2.5.3 - Códigos M básicos

M0 - Parada do programa. Aguarda pressionar-se a botoeira START para continuar.

M1 - Parada condicional do programa. Opera como M0, mas depende de uma chave no painel.

M2 - Fim de programa.

M3 - Aciona fuso no sentido horário

M4 - Aciona fuso no sentido anti-horário. M5 - Desliga o fuso.

M6 T__ - Troca a ferramenta atual pela ferramenta especificada (1 até 21).

M8 - Aciona refrigerante de usinagem. M9 - Desliga refrigerante de usinagem.

Programação CNC básica

2.5.4 - Códigos G básicos Avanço rápido (G0)

Utilizado para posicionar a ferramenta com os eixos se

movimentando na maior velocidade fornecida pela máquina. Quando utiliza-se este comando com as três coordenadas

primeiro move-se o eixo Z, e em seguida movem-se os eixos X e Y simultaneamente, em 45 até

que um dos eixos atinja seu objetivo.

O eixo restante segue seu caminho sozinho. G0 X__ Y__ Z__

Programação CNC básica

Avanço linear (G1)

É o comando utilizado para movimentar a ferramenta com velocidade de avanço

controlada pelo parâmetro F. Todos os eixos se movem simultaneamente.

G1 X__ Y__ Z__ F__

Programação CNC básica

Interpolação circular horária com definição do raio (G2)

Movimenta a ferramenta em um arco de circunferência de raio programado pelo

parâmetro R0, no sentido horário. A velocidade de avanço pode ser determinada por F. Não é

possível executar uma circunferência completa com este comando. Gera-se um erro quando o

raio programado não é suficiente para ligar o ponto inicial ao final. G2 X__ Y__ R0± ±__ F__ (para o plano XY).

G2 X__ Z__ R0± ±__ F__ (para o plano XZ). G2 Y__ Z__ R0± ±__ F__ (para o plano YZ).

Programação CNC básica

Quando se trabalha com o raio, tem-se duas possibilidades de solução, sendo uma com arco menor que 180 (R0+) e outra com mais de 180 (R0-).

A situação mais comum é a de menor percurso.

Na figura 2.13 à esquerda estão ilustrados os pontos inicial (I) e final (F) do arco a ser executado com raio R e também estão marcados os dois possíveis centros C1 e C2.

23

Programação CNC básica

No desenho central da figura 2.13 foi desenhado um arco de circunferência horário com centro em C1, partindo do ponto I e chegando no ponto F. Esse é um arco com menos de 180 de abertura e, portanto, de menor percurso. Já, no desenho da direita foi desenhado um arco de circunferência horário com centro em C2 que também partiu do ponto I e chegou no ponto F.

Como pode-se ver esse arco possui mais de 180 de abertura e sendo assim é o arco de maior percurso.

24

Programação CNC básica

Interpolação circular horária com definição do centro (G2)

Nesta configuração tem-se o controle da posição do centro da circunferência, colocando-o nas coordenadas I (para o eixo X), J (para o eixo Y) e K (para o eixo Z).

Também possui parâmetro F para programação da velocidade de avanço.

Com este comando pode-se programa uma circunferência completa. Este comando irá gerar erro caso as coordenadas iniciais, finais

do centro não satisfizerem corretamente as condições matemáticas.

G2 X__ Y__ I__ J__ F__ (para o plano XY). G2 X__ Z__ I__ K__ F__ (para o plano XZ). G2 Y__ Z__ J__ K__ F__ (para o plano YZ).

Programação CNC básica

Interpolação circular anti-horária (G3)

É um comando similar ao G2, sendo que a diferença é o sentido em que o giro ocorre.

No caso de G3 o sentido é anti-horário.

Possui a estrutura que utiliza o raio e também a definição de centro.

Maiores detalhes podem ser observados no comando G2.

Programação CNC básica

Pausa do programa (G4)

Em algumas situações é necessário paralisar a execução do programa por um determinado tempo.

Através deste comando pode-se programar o parâmetro P que definirá, em milésimos de segundo, este tempo de parada.

G4 P__

Programação CNC básica

Plano de trabalho (G17, G18 e G19)

Para o correto cálculo das interpolações circulares é

importante que o comando da máquina conheça o plano no qual a usinagem está sendo efetuada.

É um comando sem parâmetros.

Como são três os possíveis planos de trabalho tem-se três comandos distintos

G17 - Plano de trabalho XY G18 - Plano de trabalho ZX G19 - Plano de Trabalho YZ

Programação CNC básica

Unidade de programação (G20 e G21)

Pode-se programar as coordenadas utilizando valores em polegadas ou em milímetros.

Os dois códigos são modais e não possuem parâmetros. G20 – Unidade em polegadas

G21 – Unidade em milímetros

Programação CNC básica

Sistemas de coordenadas (G90 e G91)

A programação CNC envolve coordenadas geométricas. No desenho estas coordenadas

podem ser baseadas em um único ponto ou estarem encadeadas umas com as outras. Em outros

casos um mesmo desenho pode utilizar as duas técnicas. Sendo assim pode-se optar por utilizar

coordenadas absolutas ou incrementais. G90 - Sistema de coordenadas absolutas G91 - Sistema de coordenadas incrementais

Programação CNC básica

2.5.5 – Conceitos importantes

Dois conceitos importantes utilizados em CNC são: default e modal.

Um valor default é aquele valor que o comando ou parâmetro assume quando nenhum valor lhe é atribuído na programação. Ou seja, se nenhum valor é determinado o comando utiliza o valor default.

Programação CNC básica

Um comando ou parâmetro modal é aquele que, quando definido, fica ativo até que outro o substitua. Tem-se os seguintes comandos e parâmetros

modais: G0, G1, G2, G3, F, X, Y, Z, I, J, K.

Isto significa que, em uma seqüência de linhas, se um determinado valor não muda então não precisa ser digitado.

A tabela 2.4 apresenta no seu lado esquerdo um trecho de programa onde todos os valores são digitados e no lado direito apenas os valores que foram alterados.

Em termos de funcionamento os resultados obtidos são idênticos.

A vantagem do uso de modais está no fato de se digitar menos (programação mais rápida) e ocupar menos espaço na memória do CNC da máquina.

32 Tabela 2.4 – Exemplo do uso de modais.

Programação CNC básica

2.

Para o desenvolvimento de um programa CNC deve-se seguir as regras sintáticas de cada comando e os movimentos

determinados pelo processo de fabricação elaborado. Algumas partes do programa são padronizadas, e são apresentadas abaixo.

Um detalhe a ser ressaltado é a chamada linha de segurança, cuja finalidade é colocar alguns parâmetros e comandos

modais em

valores conhecidos, evitando que valores definidos por

programas executados anteriormente mantenham-se ativos.

Programação CNC básica

2.5.6.1 - Início de programa

A primeira linha deve, obrigatoriamente, conter o número do programa, definido pelo comando O.

Na mesma linha pode-se, após um parêntesis, digitar um nome para o programa.

Nas linhas seguintes é interessante colocar um conjunto de comentários que descrevam o programa, tornando sua identificação futura mais simples e rápida.

N1 O____ (_______________ N2 (PROGRAMADOR: ________________________________ N3 (CLIENTE: _______________________________________ N4 (DATA: ___ / ___ / ___ N5 (PECA: __________________________________________ N6 (OPERACOES: ___________________________________ N7 (MATERIAL: ______________________________________ N8 ( 34

Programação CNC básica

Após este conjunto inicia-se o programa propriamente dito através da linha de segurança (linha N9 abaixo).

Os comandos da linha de segurança ainda não detalhados serão analisados futuramente.

Em seguida tem-se a chamada da primeira ferramenta e um comentário sobre suas características (linha N10).

Os comandos seguintes são o acionamento do fuso e a realização do primeiro movimento XY (linha N11).

Para finalizar este procedimento de inicialização deve-se buscar os

dados de definição da ferramenta (comprimento e diâmetros), acionar o fluxo de fluido refrigerante e realizar a aproximação em Z (linha N12).

N9 G0 G17 G21 G40 G80 G90 M5 M9 H0 Z0 N10 M6 T____ (__________________ N11 S____ M3 E___ X____ Y_____ N12 H___ D___ M8 Z____ N13 ... 35

Programação CNC básica

Programação CNC básica

2.5.6.2 - Troca de ferramenta

Para se executar uma troca de ferramentas basta incluir as linhas abaixo, que estão na mesma seqüência do início do programa, ou seja: linha de segurança, chamada de ferramenta, ajuste de rotação, movimento em XY, definição da ferramenta, acionamento do refrigerante e movimento em Z.

N__ ... N__ M5 M9 N__ G0 H0 Z0 N__ M6 T___ (___________________ N__ S___ M3 E___ X___ Y___ N__ H___ D___ M8 Z___ N__ ... 37

Programação CNC básica

2.5.6.3 - Fim de programa

Para se finalizar um programa pode-se seguir o modelo abaixo. O procedimento inicia-se desligando o fuso e o fluido refrigerante. Em seguida tem-se a linha de segurança.

A linha seguinte tem a finalidade de mover a mesa para o centro em X e para o mais

próximo possível da porta, de modo a facilitar a retirada da peça usinada e a colocação de uma nova peça.

A mesa permanecerá nesta posição, permitindo a abertura da porta, devido ao comando M0 da linha seguinte, que executa uma interrupção do programa.

Desta forma, após a troca da peça deve-se pressionar a botoeira START para o programa prosseguir.

A última linha indica que chegou-se ao fim do programa. Este comando leva a mesa para a posição X=0 e Y=0 e prepara o CNC para executar novamente o programa, bastando para isto pressionar-se a botoeira START novamente. 38 N__ ... N__ M5 M9 N__ ( N__ G0 H0 Z0 N__ E0 X0 Y200 N__ M0 N__ M2

Programação CNC básica

2.5.6.4 - Recomendações

É de grande importância manter comentários no programa. Isto simplifica a procura de falhas, acelera o processo de modificações e permite que outras pessoas entendam mais facilmente seus

programas.

Como citado anteriormente os lugares ideais para se colocar

comentários são: início do programa, com dados de identificação; na definição de cada sub-rotina, indicando sua função no programa; na chamada de cada ferramenta, especificando suas características; no início de cada parte de usinagem de uma mesma ferramenta.

Programação CNC básica

Também é bastante interessante manter uma linha vazia, através do uso do sinal de comentário, entre cada definição de sub-rotina e entre cada troca de ferramenta.

Esta linha vazia é mais facilmente reconhecível no monitor do CNC quando se movimenta o programa para cima e para baixo, buscando localizar um trecho específico.

Programação CNC básica

Exercício 9 – Marque as coordenadas da tabela abaixo no gráfico XY, desenhe o perfil da peça correspondente e escreva o programa.

As coordenadas estão nos sistemas absoluto e incremental.

2.6 - Software de simulação para o centro de usinagem FADAL VMC 15

O programa foi desenvolvido para ambiente DOS, mas funciona sob Windows, e está disponível

http://www.iem.efei.br/gorgulho/download.html.

O software também possui outros utilitários destinados a trabalhar com o centro de usinagem, mas que não serão discutidos.

Para instala-lo no disco rígido deve-se seguir as instruções da página de download.

2.6.1 - Acionando o software

Após a instalação deve-se usar o arquivo fadal.bat, que se localizará no diretório raiz do disco C.

O programa necessita do mouse para algumas tarefas.

Para que o programa funcione em DOS deve ser carregado antes um driver de mouse (instalado no diretório raiz).

Quando o programa é iniciado apresenta-se um menu, como mostrado pela figura 2.14.

43

A opção S aciona o simulador, e será detalhada adiante.

A opção F traz opções para envio e recebimento de programas através de interface serial, configurações e outras ferramentas. A opção A traz algumas opções de ajuda.

Para sair do programa e retornar ao DOS (ou Windows utiliza-se a opção X).

2.6.2 - Editor/Simulador

A interface do software é igual a interface real da Fadal, que é composta por uma área onde visualiza-se o programa e a área de menus, na parte inferior da tela.

Para alternar entre os menus principais deve-se utilizar a barra de espaços.

A figura 2.15 apresenta o menu de comandos (comandos de operação) e a figura 2.16 o menu de funções (comandos de edição).

<N1 O666 (SIMBOLO DA EFEI N40 G0 G17 G40 G80 G90 M5 M9 H0 Z0 N60 M6 T1 N80 S500 M3 E1 X-8.41 Y49.51 N100 H1 M8 Z3. N120 (INICIO DA ENGRENAGEM N140 G1 Z0 F10. N160 G1 X-8.41 Y49.51 F10. N180 X-10.29 Y60.58 N200 G3 X-31.88 Y52.53 R0+61.45 N220 G1 X-26.06 Y42.93 N240 G3 X-41.78 Y27.87 R0+50.22 N260 G1 X-51.12 Y34.1 N280 G3 X-60.13 Y12.68 R0+61.45 N300 G1 X-49.14 Y10.36 N320 G3 X-49.44 Y-8.81 R0+50.22 N340 G1 X-60.5 Y-10.78 N360 G3 X-51.5 Y-33.53 R0+61.45

---PRESS H FOR HELP, SPACE FOR FUNCTION

46

MENU--

1-SETUP 4-HOME AXES 7-DIAGNOSTICS 2-MEMORY 5-RESET 8-LAST SCREEN

3-MDI 6-COMMAND MODE 9-QUIT TO DOS V-VIEW GRAPHICS SCREEN

<N1 O666 (SIMBOLO DA EFEI N40 G0 G17 G40 G80 G90 M5 M9 H0 Z0 N60 M6 T1 N80 S500 M3 E1 X-8.41 Y49.51 N100 H1 M8 Z3. N120 (INICIO DA ENGRENAGEM N140 G1 Z0 F10. N160 G1 X-8.41 Y49.51 F10. N180 X-10.29 Y60.58 N200 G3 X-31.88 Y52.53 R0+61.45 N220 G1 X-26.06 Y42.93 N240 G3 X-41.78 Y27.87 R0+50.22 N260 G1 X-51.12 Y34.1 N280 G3 X-60.13 Y12.68 R0+61.45 N300 G1 X-49.14 Y10.36 N320 G3 X-49.44 Y-8.81 R0+50.22 N340 G1 X-60.5 Y-10.78 N360 G3 X-51.5 Y-33.53 R0+61.45

---PRESS SPACE FOR COMMAND

47

MENU--

U-UP F-FUNCTIONS C-CHANGE S-SEARCH N-NUMBER

D-DOWN G-GRAPHICS I-INSERT R-REPLACE O-COPY

ENTER-PAGE DOWN BACKSPACE-PAGE UP DEL-DELETE P-PROGRAM

Os menus são auto explicativos, ou seja, apresentam as ações que cada tecla (número ou letra) executam.

No computador há a possibilidade de utilizar as teclas È e Í que funcionarão como as teclas U e D.

2.6.3 – Menu de comandos (command menu)

O menu de comandos tem suas opções acionadas pelos números de 1 à 9 (com exceção da opção de visualização da tela gráfica, que

utiliza a tecla V).

Serão apresentadas apenas as seqüências de opções necessárias para executar as principais tarefas.

Digitar os dados das ferramentas:

1-Setup, 1-Tool, 3-Offset Table.

O setup de ferramentas envolve a digitação do diâmetro e do comprimento em uma tabela

(tabela de offset’s). A figura 2.17 ilustra a tela onde este valores são fornecidos. Para entrar com

os dados utiliza-se a opção 1-New Value, que solicitará o número da ferramenta (offset number)

e em seguida o diâmetro (diameter) e o comprimento (length). Para os fins de simulação é

interessante deixar o comprimento com o valor zero.

NO. DIA LENGTH NO. DIA LENGTH NO. DIA LENGTH 1 13 25 2 14 26 3 15 27 4 16 28 5 17 29 6 18 30 7 19 31 8 20 32 9 21 33 10 22 34 11 23 35 12 24 36

TOOL TURRET LOCATION IS NOT SET

PRESS: 1- NEW VALUE 2- MODIFY VALUE MANUAL- ABORT ENTER- NEXT PAGE BACKSPACE- PREVIOUS PAGE<

Figura 2.17 – Tabela de ofsset’s de ferramentas.

Apagar o programa atual:

2-Memory, 5-Clear, 1-Current program, Y <enter>.

Apagar um programa da memória:

2-Memory, 2-Program Library, 5-Remove Old Program, <n>,<enter>.

Trocar o programa atual:

2-Memory, 2-Program Library, 1-Switch to anoder program, <n>,<enter>.

Listar os programas na memória:

2-Memory, 2-Program Library, 2-Display program numbers

Criar um novo programa:

2-Memory, 2-Program Library, 3-Start a new program, <n>,<enter>.

Ler um programa do disco:

2-Memory, 3-Input/Output, 1-Input, 1-Begin

A tela de acesso às unidades de disco é apresentada pela figura 4.18.

Observa-se que do lado superior direito há o nome do programa atualmente selecionado.

Abaixo tem-se as linhas iniciais do programa e na parte inferior (nem sempre disponível) o resultado da simulação.

No lado esquerdo encontra-se os acessos às unidades de disco, retorno para diretório superior (Go back a diretory) e os arquivos do diretório atual. Na parte inferior mostra-se o caminho completo.

Os quatro botões na parte superior tem as seguintes funções: Up e Down fazem a rolagem dos arquivos quando ocupam mais de uma tela, Type permite digitar o nome do arquivo desejado e Abort sai da tela (o mesmo ocorre com a tecla ESC).

Após selecionar o arquivo desejado deve-se clicar com o mouse no nome do arquivo (lado superior direito da tela) para que seja carregado no simulador.

54 Figura 4.18 – Tela de acesso às unidades de disco.