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MINISTRIO DA EDUCAO UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO
ENGENHARIA MECANICA
APOSTILA DE PROGRAMAO EM
TORNOS CNC.
Professor: Marcio Venzon
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Introduo
Um sistema de controle numrico comanda as aes de uma ou mais
mquinas por interpretao automtica de instrues expressas em nmeros.
A palavra "interpretao" refere-se a converso de alguns ou todos os dados
numricos, como distancias, ngulos, temperaturas, concentraes, etc.
Estas so quantidades mensurveis cujas magnitudes podem ser
expressas numericamente, assim como nmero de pessoas ou quantia em
dinheiro. Uma mquina numericamente controlada (mais conhecida como
Mquinas CN/CNC), recebe informaes em forma digital. Nmeros em
cdigos indicando dimenses de peas que podiam ser produzidos em cartes
perfurados na dcada de 60 (sistemas de transmisses de dados deste tipo era
possvel ser encontrado at na dcada de 80), eletronicamente gravados em
fita magntica, em disquetes, cds, pen drives ou at mesmo via redes wireless
nos dias atuais.
Operaes de manufatura tm sido usadas com auxilio do controle
numrico com muito sucesso, e cada dia mais percebemos possibilidade mais
generalizadas de sistemas alimentados com informaes CNC (desde as
mquinas de usinagem CNC at maquinas de costura, de montagens de
automveis, robs industriais, etc.). Embora grande parcela das mquinas CNC
esteja nas mquinas ferramenta (ou de usinagem) e sobre esse tipo de
mquinas CNC que trataremos aqui, especialmente sobre tornos CNC.
Primeiramente ser realizado um breve apanhado histrico para que
possamos entender os principais fatores que levaram ao desenvolvimento
desses equipamentos.
Dois Fatos foram decisivos para a criao do CNC:
1. O primeiro Foi a 2 Guerra, onde os EUA sentiram a necessidade
de construir peas de reposio com uma maior velocidade.
Peas essas que eram muito utilizadas em armamentos blicos e
tanques de guerra.
2. O segundo fator, foi o crescimento rpido de dois grandes
segmentos indstrias da dcada de 50 (1950), a indstria
Automobilstica e a Indstria Aeronutica. Essas duas indstrias
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buscavam desenvolver um equipamento visando solucionar as
seguintes limitaes:
Baixa preciso das peas produzidas;
Velocidade;
Fator Humano;
Necessidade de confeco de peas complexas;
A iniciativa decisiva para desenvolvimento do CNC foi da Fora Area
Americana, uma vez que os principais clientes na compra de seus avies era o
Exercito para atuao na guerra.
Para desenvolver esse equipamento, ou essa mquina que solucionasse
suas limitaes, a Fora Area Americana, fez um acordo com uma fabricante
de motores e com uma universidade Americana para desenvolvimento da nova
tecnologia. A Universidade que trabalhou nesse desenvolvimento foi o MIT-
EUA Instituto de Tecnologia de Massachusetts.
O Objetivo era substituir o homem por um computador, com isso reduzir
todo o tempo das operaes e tambm reduzir os erros causados pelo fator
humano.
O primeiro CNC desenvolvido pelo MIT-EUA, foi uma fresadora.
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Os primeiros movimentos conseguindos foram movimentos
Unidimencionais em apenas dois eixos, somente tempos depois conseguiram
realizar movimentos bidimensionais.
Para melhor entendimento:
Movimento unidimensional: quando o equipamento se movimenta ponto a
ponto, se movimentando segundo uma reta, ou seja, em uma nica direo.
Movimento bidimensional: quando o equipamento desenvolve movimentos
sobre um plano, ou seja, em duas direes. Com esses movimentos sendo
combinados nas duas direes, foi possvel realizar peas com a existncia de
crculos, raios, chanfros, etc.
Num terceiro momento dentro da evoluo histrica, sentiu-se a
necessidade de melhor os acabamentos superficiais das peas, diante disso
comearam os estudos e desenvolvimentos de novas tecnologias para
ferramentas de corte.
Com a evoluo das ferramentas, da qualidade das peas e da preciso,
surgem dois grandes problemas:
1- As folgas devido as engrenagens e fusos.
2- Os desgastes dos barramentos devido ao atrito entre os carros e
guias.
A FAA 'Fora Area Americana contratou a Parsons e patrocinou
estudos e desenvolvimento do controle numrico, e assim planejaram e
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executaram as adaptaes de controle numrico para uma mquina
ferramenta.
Em 1952 foi criada a primeira fresadora vertical com trs eixos
controlada por um novo tipo de controlador composto por um sistema hbrido
analgico/digital que usava uma fita perfuradora como meio para armazenar o
programa. Foi designada como Mquina Controlada Numericamente;
A partir dessa data alguns outros fatores foram decisivos para o
desenvolvimento:
No ano de 1956 inicia-se a construo de 100 fresadoras, controladas
numericamente para fabricar peas para empresas ligadas construo
de aeronaves;
No perodo de 1955-1958 houve o desenvolvimento da primeira
aplicao de computador para assistir na gerao de programas de
comando numrico.
Continuou-se durante o ano de 1962 o desenvolvimento desta
tecnologia com a aplicao em furadeiras. Foi desenvolvido tambem
sistemas mecnicos para eliminar causas de ineficcia no controle da
trajectria da ferramenta tais como folgas;
Em 1970 comeam a ser aplicados os microprocessadores e memria
RAM aos controladores numricos;
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Aparecimento dos Sistemas CAD
Incorporao de um computador dedicado no controlador numrico
Seguindo, no ano de 1984 nasce o primeiro CNC desenvolvido no Brasil
pela MCS, com o nome de CNC100.
No anos de 1987 ocorreu a primeira FEIMAFE, com o lanamento do
CNC 210 da MCS equipando o torno Romi Centur30 e os tornos GPR
Nardini.
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PRINCIPAIS COMPONENTES.
INTRODUO:
Para muitos fabricantes de bens de consumo, a manufatura e a
montagem flexvel o nico meio no qual eles podem competir eficientemente
no mercado com uma grande variedade de produtos. Isto ocorre porque os
consumidores tm buscado cada vez mais variedades de produtos feitos sob
medida para as suas necessidades em vez de produtos produzidos em massa.
Tais produtos variados no podem ser mais produzidos atravs dos
mtodos tradicionais de produo em massa, e neste caso sistemas flexveis
de produo so necessrios. Sistemas Flexveis de Manufatura e Montagem
normalmente consistem de vrias mquinas individuais programveis que
podem fabricar um dado produto de acordo com a demanda.
Equipamentos de manufatura e montagem, em conjunto com
equipamentos de transporte e manuseio, formam os ingredientes para o
suporte produo integrada. Hoje, tais equipamentos caracterizam-se pelo
princpio do comando numrico. O comando numrico pode ser utilizado em
qualquer tipo de mquina-ferramenta. Tem aplicao nas mquinas de maior
versatilidade de operaes de usinagem, como tornos, fresadoras,
mandriladoras e centros de usinagem. Componentes importantes de uma
mquina-ferramenta com comando numrico incluem: componentes
mecnicos, o controle, os acionamentos e os sistemas de medio. Parmetros
para movimentos tais como, posies, trajetrias, velocidade de corte, avano,
profundidade de corte, foras e momentos, podem ser ajustados
automaticamente usando-se o controle por computador.
Para que a mquina CNC possua as caractersticas necessrias para
permitir grande produo e preciso dimensional das peas usinadas, sua
construo deve atender requisitos importantes de alta rigidez, absoro de
vibraes, baixo atrito e preciso de movimentos. Nas prximas sees, uma
descrio dos componentes mecnicos, dos acionamentos e do controle da
mquina CNC apresentada. Como muitos componentes, como barramentos,
eixo e transmisses de movimentos, entre outros, so semelhantes nos
diversos tipos de mquinas, um torno CNC ser tomado como exemplo e as
caractersticas e propriedades analisadas em todos os componentes podem
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ser generalizadas para os demais tipos de mquinas com comando numrico.
No entanto, alguns componentes so tpicos de tornos e diferentes de outras
mquinas ferramentas, necessitando detalhes adicionais.
A Figura abaixo mostra um torno CNC, e seus principais componentes
mecnicos, acionamentos e o painel do controle da mquina.
A seguir ser visto com detalhes os principais componentes e suas
funes:
GUIAS E BARRAMENTOS.
Os barramentos so elementos de vital importncia em uma mquina
operatriz, pois determinam toda a preciso geomtrica da mquina. Cabe a
eles a responsabilidade de sustentar os carros porta-ferramenta e orientar seus
deslocamentos.Vrias formas de guias e barramentos j foram utilizadas,
sempre visando reduzir o atrito e o desgaste. Com a utilizao das mquinas
CNC, o problema complicou-se, pois alm do problema do desgaste, o
problema do atrito no deslocamento dos carros porta-ferramenta tornou-se
ponto crtico pelo efeito stick-slip. O efeito "stick-slip" observado quando h
mudana de posio alternando entre deslizamentos (slip) e paradas (stick)
e ocorre em movimentos de translao ou rotao com baixa velocidade. Em
velocidades pequenas (5 a 20 mm/min), a pelcula de leo lubrificante
rompida e ocorre atrito esttico.
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Os elementos de transmisso (correias e fusos) possuem
comportamento elstico e se deformam quando o motor acionado. Uma fora
elstica crescente plicada sobre o carro at que o atrito esttico seja
superado. O movimento acontece e a fora de atrito que se ope ao movimento
diminui (o atrito passa a ser cintico), diminuindo a deformao dos elementos
de transmisso de forma a diminuir a fora aplicada. Isso provoca uma nova
parada do carro, restabelecendo-se o atrito esttico. Novos deslizamentos e
paradas podem se repetir, proporcionando erros e defeitos de usinagem.
Cabe salientar que o efeito stick-slip ocorre na usinagem de peas com
arestas arredondadas, uma vez realizada pela composio de movimentos
de mais de um carro (este tipo de geometria de pea, geralmente, necessita
baixa velocidade em algum carro para ser usinada).
A escolha de materiais adequados, tais como uma camada de resina
sinttica de baixo coeficiente de atrito (Turcite) e baixo desgaste (Figura 1), ou
aditivos no leo (bissulfeto de molibdnio) podem ajudar na soluo do
problema. Outra soluo o uso de guias de baixo atrito e reduzido desgaste
como as guias de rolamentos (Figura 2) e guias hidrostticas. Estas estratgias
para construo de guias e barramentos reduzem a potncia dos servomotores
para acionamento dos carros porta-ferramenta. Nos barramentos cilndricos
injetado entre a guia e o corpo a ela ligado, leo sob presso, este sistema
denominado de cama hidrosttica ou barramento hidrosttico, e reduz
fora de atrito a quase zero. Figura 1.
Figura 01 Barramento de turcite.
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Figura 02 Barramento com rolamentos.
Para o amortecimento de vibraes so adotados barramentos de alta
rigidez construdos em ferro fundido e em alguns casos com enchimento de
concreto ou areia do macho de fundio.
MEIOS DE FIXAO DAS PEAS.
A fixao de peas em torno CNC atravs de placa com trs castanhas
podem ser acionadas de forma manual, ou de forma automtica com abertura e
fechamento atravs de comando contido no programa CNC, e atravs de
sistemas hidrulicos ou pneumticos. Quando necessrio, tambm podem ser
programados posicionamentos da contra-ponta, avano e retrocesso do
mangote e luneta, para uma melhor fixao.
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PORTA - FERRAMENTAS.
Nos processos de usinagem, poucas as peas podem ser usinadas com
uma nica ferramenta. Por este motivo, o sistema de troca de ferramentas em
mquinas CNC vem sendo otimizado pelos fabricantes. Nos tornos CNC a
troca de ferramentas pode ser realizada automaticamente. Numa forma de
minimizar os tempos passivos durante a execuo de um trabalho pode-se
utilizar um suporte porta-ferramentas capaz de fixar vrias ferramentas. Neste
sistema, a troca das ferramentas utilizadas comandada pelo programa CNC,
necessitando apenas dos posicionamentos corretos das ferramentas, evitando
assim as paradas no programa para eventuais trocas manuais das mesmas.
Os tornos possuem dispositivos de concepes que se diferenciam em
funo da quantidade de ferramentas a serem usadas. Podemos assim
destacar alguns desses dispositivos:
Sistema GANG TOOLS: dispositivo dotado de rasgos T para
posicionamento dos suportes de ferramentas, oferecendo flexibilidade de
montagem de ferramentas para mltiplas aplicaes;
Torre eltrica: Neste sistema a troca automtica de ferramentas
realizada atravs do giro da mesma que comandado pelo programa CNC,
deixando a ferramenta na posio de trabalho;
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Revolver: No sistema de revolver a troca realizada com o giro ou tombo do
mesmo, que tambm comandado pelo programa CNC, at que a ferramenta
desejada fique na posio de trabalho.
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Magazine: No sistema magazine de modo geral, a troca de
ferramentas realizado por um brao com duas garras. O programa posiciona
a prxima ferramenta do magazine que entra em ao e interrompe a
usinagem. Um brao com duas garras entra em ao, tirando de um lado
nova ferramenta do magazine e do outro lado a ferramenta que estava
operando na rvore principal da mquina. As posies das ferramentas se
invertem pelo giro de 180 graus do brao de garras o qual logo aps introduz
as ferramentas em seus lugares e so de modo geral comandados com lgica
direcional.
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SISTEMA DE REFRIGERAO E TRANSPORTE DE CAVACO.
Como as mquinas CNC podem operar com altas velocidades de corte,
necessrio um sistema que possibilite refrigerar, lubrificar e auxiliar na
remoo dos cavacos. Algumas mquinas apresentam sistemas de
ferramentas onde o fludo refrigerante conduzido atravs de canais no interior
do suporte porta-ferramentas.
Algumas outras utilizam mangueiras flexveis. Quando o fluido
refrigerante incide sobre a pea e ferramenta provoca uma grande quantidade
de respingos. Por este motivo, muitas mquinas CNC so equipadas com
portas protetoras contra respingos e que tambm protegem contra o arremesso
de cavacos ou partes que possam ser quebradas durante a usinagem,
aumentando a segurana de trabalho. Uma outra soluo o problema de
refrigerao da usinagem a utilizao de ar comprimido. Ao direcionar um
jato de ar para a ponta da ferramenta, a temperatura reduzida e evita-se a
contaminao do ambiente pelos fluidos refrigerantes.
A maioria das mquinas CNC pode ser equipada com transportador
automtico de cavacos. O transportador, que muitas vezes acionado por um
comando no programa de usinagem, fundamental para retirar o de cavaco
acumulado na mquina, permitindo um trabalho contnuo sem necessidade de
interrupo da usinagem.
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MOTOR DE ACIONAMENTO DO EIXO ARVORE.
As transmisses de rotao para a pea nos tornos e para a ferramenta
nas fresadoras so realizadas pelo eixo-rvore. O acionamento da rvore
realizado atravs de um motor de corrente alternada, de corrente contnua. A
Figura 1 o acionamento do movimento de corte realizado pela pea em um
torno e na Figura 2 o acionamento do movimento de corte realizado pela
ferramenta em uma fresadora.
Quando o acionamento feito por motor de corrente alternada se
utilizam inversores de freqncia para realizar o controle da rotao da pea.
Quando as rvores principais das mquinas CNC so acionadas por
motores de corrente contnua, o controle da rotao pode ser realizado atravs
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de controle da tenso ou pela utilizao de um circuito eletrnico chamado
PWM (Pulse Width Modulation ou Modulao por Largura de Pulso). O PWM
uma forma de controle de tenso de alimentao do motor CC por recorte de
tenso, onde tiristores ou transistores de potncia do circuito eletrnico do
PWM so ligados ou bloqueados de modo a obter na sada o valor de tenso
desejada. A principal vantagem da utilizao destes circuitos em relao a
alimentao do motor CC com tenso varivel que se pode produzir baixas
rotaes com torque elevado.
MOTOR DE ACIONAMENTO DOS FUSOS.
Os movimentos de avano devem ser realizados de forma a gerar a
geometria desejada da pea atendendo exigncias de uniformidade de
movimentos e de rapidez de reao na alterao de velocidades. A
interferncia de foras externas, como a fora de corte e de atrito, provoca
erros nos movimentos dos carros. Isso aumenta a dificuldade do controle dos
movimentos pelo CN e de acionamento dos motores.
Em geral so utilizados motores de corrente contnua para o
acionamento dos avanos, que so regulados por um circuito de potncia e
podem acionar ou frear em ambas as direes de movimento.
Em mquinas CNC de concepo simples e menores exigncias de
preciso so utilizados motores de passo nos acionamentos do avano. Para
usinagem em altas velocidades necessrio um elevado torque de partida e de
frenagem, no sendo possvel segurana no nmero de passos. Portanto sua
aplicao restrita a pequenos torques.
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So adotadas medidas eletrnicas de segurana adicionais para se
evitar sobrecarga do motor devido:
Gume de corte da ferramenta gasto;
Picos de carga durante a acelerao e a desacelerao;
Bloqueio do movimento do carro.
FUSOS DE ESFERA RECIRCULANTES.
Durante a usinagem de peas nas mquinas operatrizes so realizados
movimentos de peas, ferramentas e carros. O sistema de transmisso de
movimento para os carros porta-ferramentas o sistema de fuso e porca, que
permite converter a rotao de um motor em um movimento linear. O conjunto
parafuso/porca de rosca trapezoidal utilizado em mquinas convencionais
possui o inconveniente de introduzir baixo rendimento transmisso por efeito
do atrito gerado no contato da rosca do parafuso e da porca.
A perda de energia provocada por este componente incompatvel com
a aplicao em CNC e as precises de usinagem requeridas. A folga no
conjunto parafuso/porca tambm deve ser levada em conta quando se inverte o
sentido de deslocamento, pois pode provocar impreciso e at ruptura de
ferramentas.
Numa mquina convencional corrige-se essa folga manualmente e o
motor tem potncia suficiente para compensar as perdas de energia
provocadas pelo atrito, mas numa mquina CNC isso no aceitvel. As
mquinas automticas devem inverter o sentido de deslocamento dos carros
com velocidades altas e baixas com aceleraes e desaceleraes adequadas
ao processo de produo. Por isso, os sistemas parafuso/porca clssicos no
so aplicados nos sistemas de transmisso das mquinas CNC. Pelos motivos
expostos anteriormente, mesmo sendo onerosos, os sistemas parafuso/porca
com esferas, chamados de fusos de esferas recirculantes, substituem a
transmisso convencional utilizando o mesmo tipo de montagem na mquina.
Como num rolamento que possui esferas entre os anis interno e
externo, um fuso de esferas recirculantes transmite a rotao do parafuso para
a porca atravs de esferas. Isso permite transformar o atrito de deslizamento
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(atrito cintico) das roscas parafuso-porca num atrito de rolamento (atrito
esttico).
Algumas vantagens dos fusos de esferas recirculantes so:
1. Alto Rendimento: A reduo de atrito possibilita um rendimento
mecnico em torno de 90%;
2. Movimento Regular: Os fusos de esferas possuem movimento
regular tambm a rotaes muito baixas, eliminando possveis trepidaes
(efeito stick-slip) caractersticas dos fusos de rosca trapezoidal;
3. Folga Axial prximo a Zero: A alta eficincia do contato por esferas
permite pr-carga reduzindo bastante folga axial;
4. Maior velocidade permitida: Os fusos de esferas permitem maior
velocidade de rotao e possuem ponto de velocidade crtica muito superior
aos fusos trapezoidais.
5. Maior vida til: Os sistemas com fusos trapezoidais necessitam de
mais intervenes de manuteno devido ao aparecimento de folga;
6. Repetibilidade de posio: A reduo de desgaste por atrito e as
folgas muito pequenas permite a repetibilidade de posicionamentos requeridos
em certas mquinas de alta preciso;
7. Mnima Lubrificao: Os fusos de esferas eliminam a necessidade
constante de lubrificao, caracterstica dos fusos de rosca comum
(trapezoidal). A lubrificao feita somente na montagem da mquina
conforme instruo dos fabricantes.
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SISTEMA DE COORDENADAS
Toda geometria da pea transmitida ao comando com auxlio de um
sistema de coordenadas cartesianas.
O sistema de coordenadas definido no plano formado pelo cruzamento
de uma linha paralela ao movimento longitudinal (Z), com uma linha paralela ao
movimento transversal (X).
Todo movimento da ponta da ferramenta descrito neste plano XZ, em
relao a uma origem pr-estabelecida (X0,Z0). Lembrar que X sempre a
medida do dimetro.
O sinal positivo ou negativo introduzido na dimenso a ser programada
dado pelo quadrante, onde a ferramenta est situada:
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SISTEMA DE COORDENADAS ABSOLUTAS
Neste sistema, a origem estabelecida em funo da pea a ser
executada, ou seja, podemos estabelec-la em qualquer ponto do espao para
facilidade de programao. Este processo denominado Zero Flutuante.
Como vimos, a origem do sistema foi fixada como sendo os pontos X0,
Z0.O ponto X0 definido pela linha de centro do eixo-rvore.O ponto Z0
definido por qualquer linha perpendicular linha de centro do eixo-rvore.
Durante a programao, normalmente a origem (X0,Z0) pr-
estabelecida no fundo da pea (encosto das castanhas) ou na face da pea ,
conforme ilustrao abaixo:
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SISTEMA DE COORDENADAS INCREMENTAIS:
A origem deste sistema estabelecida para cada movimento da
ferramenta. Aps qualquer deslocamento haver uma nova origem, ou seja,
para qualquer ponto atingido pela ferramenta, a origem das coordenadas
passar a ser o ponto alcanado. Todas as medidas so feitas atravs da
distncia a ser deslocada.
Se a ferramenta desloca-se de um ponto A at B(dois pontos quaisquer),
as coordenadas a serem programadas sero as distncias entre os dois
pontos,medidas (projetadas) em X e Z.
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Note-se que o ponto A a origem do deslocamento para o ponto B e B
ser origem para um deslocamento at um ponto C, e assim sucessivamente.
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EXERCICIOS REFERNTE A SISTEMA DE COORDENADAS.
Exerccio 01: Para a pea abaixo determinar os pontos principais da pea e
preencher a tabela com as coordenadas para X e Z de cada ponto definido.
Utilizar sistema de coordenada absoluta.
PONTOS COORDENADAS PARA CADA EIXO
EIXO X EIXO Z
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
L
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Exerccio 02: Para a pea abaixo determinar os pontos principais da pea e
preencher a tabela com as coordenadas para X e Z de cada ponto definido.
Utilizar sistema de coordenada absoluta. .
PONTOS COORDENADAS PARA CADA EIXO
EIXO X EIXO Z
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
L
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Exerccio 03: Para a pea abaixo determinar os pontos principais da pea e
preencher a tabela com as coordenadas para X e Z de cada ponto definido.
Utilizar sistema de coordenada absoluta. .
PONTOS COORDENADAS PARA CADA EIXO
EIXO X EIXO Z
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
L
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Exerccio 04: Para a pea abaixo determinar os pontos principais da pea e
preencher a tabela com as coordenadas para X e Z de cada ponto definido.
Utilizar sistema de coordenada absoluta.
PONTOS COORDENADAS PARA CADA EIXO
EIXO X EIXO Z
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
L
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TIPOS DE FUNO
FUNES DE POSICIONAMENTO:
Funo X:
Aplicao: Posio no eixo transversal (absoluta)
Formato: X+- 5.3 (milmetro)
Funo Z:
Aplicao: Posio no eixo longitudinal (absoluta)
Formato: Z +- 5.3 (milmetro)
Funo U:
Aplicao: Deslocamento no eixo transversal (incremental em X)
Formato: U+- 5.3 (milmetro)
Funo W:
Aplicao: Deslocamento no eixo longitudinal (incremental em Y)
Formato: W+- 5.3 (milmetro)
OBSERVAES:
Para lanamento dos valores no programa, devemos sempre
utilizar o sinal de negativo entre a funo de posicionamento e o
numero, por exemplo, X-23.
Se o valor a ser lanado for fracionado, devemos sempre utilizar o
PONTO (.) para fazer essa separao. Por exemplo, X25.43
Quando o valor a ser lanado for positivo, no necessrio
colocar o sinal de mais (+) para fazer essa indicao.
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FUNES ESPECIAIS:
Funo N:
Aplicao: Nmero sequencial de blocos.
Cada bloco de informao identificado pela funo N, seguida de at
4 dgitos, que o comando lana automaticamente no programa mantendo um
incremento de 10 em 10. Caso o programador decida modificar a numerao
de um determinado bloco, o comando assumir os incrementos em relao a
alterao efetuada.
Exemplo:
N13;
N23;
N33;
Funo: O
Aplicao: Identificao do programa
Todo programa ou sub-programa na memria do comando identificado
atravs de um nico nmero "O" composto por at4 dgitos, podendo variar na
faixa de 0001 at 9999.
Funo:Barra (/)
Aplicao: Eliminar a execuo de blocos.
Utilizamos a Funo Barra (/) quando for necessrio inibir a execuo de
blocos no programa, sem alterar a programao. Se o caracter / for digitado
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na frente de alguns blocos, estes sero ignorados pelo comando, desde que o
operador tenha selecionado a opo BLOCK DELETE no painel de comando.
Caso a opo BLOCK DELETE no seja selecionada, o comando executar os
blocos normalmente, inclusive os que contiverem o caracter /.
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SEQUNCIA NECESSRIA PARA
PROGRAMAO MANUSCRITA.
O programador necessita ter conscincia de todos os parmetros
envolvidos no processo e obter uma soluo adequada para usinagem de cada
tipo de pea. Este deve analisar ainda todos os recursos da mquina, que
sero exigidos quando da execuo da pea.
Informaes Gerais.
1. Os softwares mais comercializados no mundo so da Siemens e Fanuc,
ambos possuem verses disponveis em oito lnguas.
2. Ao final de cada linha de comando devemos fechar o bloco com ponto e
vrgula (;).
3. A evoluo de uma mquina CNC medida pelo seu nmero de eixos
que ela controla. Por Exemplo, 02 eixos, 04 eixos, 06 eixos, 08 eixos.
Quanto maior o numero de eixos mais evoluda a maquina.
4. Outro fator que deve ser levado em conta na especificao de uma
maquina a quantidade de entradas e sadas que ela possui. Essas
entradas e sadas so utilizadas para controlar por exemplo:
a. Alimentador automtico de peas;
b. Esteira de retirada de cavaco;
c. Contador de peas;
d. Pegador de peas;
e. Gerenciador de vida til de ferramentas;
5. As mquinas CNC, so construdas basicamente de duas formas, os
quais podemos chamar de CNC Hibrido e CNC Original.
a. O CNC Hibrido aquele em que se aproveita a estrutura de
barramentos e rvore de um torno convencional e adaptado
todos os acessrios de uma mquina CNC. A principal
caracterstica dessas mquinas que o magazine de ferramentas
esta na parte frontal da maquina.
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b. J o CNC Original, aquele que todo o seu projeto e construo
j foi desenvolvido para ser somente uma maquina CNC. Seu
projeto original foi concedido para tal funo. A principal
caracterstica deste equipamento que o magazine de
ferramentas fica atrs do barramento.
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Estudo do desenho da pea: final e bruta
O programador deve ter habilidade para comparar o desenho (pea
pronta) com a dimenso desejada na usinagem com a mquina a Comando
Numrico. H necessidade de uma anlise sobre a viabilidade da execuo da
pea, levando-se em conta as dimenses exigidas, o sobremetal existente da
fase anterior, o ferramental necessrio, a fixao da pea, etc.
Processo a utilizar
necessrio haver uma definio das fases de usinagem para cada
pea a ser executada, estabelecendo-se, assim, o sistema de fixao
adequado usinagem.
Ferramental voltado ao CNC
A escolha do ferramental importantssima, bem como, a sua
disposio na torre. necessrio que o ferramental seja colocado de tal forma
que no haja interferncia entre si e com o restante da mquina. Um bom
programa depende muito da escolha do ferramental adequado e da fixao
deste, de modo conveniente.
Conhecimentos dos parmetros fsicos da mquina e sistema
de programao do comando
So necessrios tais conhecimentos por parte do programador, para que
este possa enquadrar as operaes de modo a utilizar todos os recursos da
mquina e do comando, visando, sempre minimizar os tempos e fases de
operaes e ainda garantir a qualidade do produto.
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Definies em funo do material, dos parmetros de corte
como avano, velocidade, etc.
Em funo do material a ser usinado, bem como da ferramenta utilizada
e da operao a ser executado, o programador deve estabelecer as
velocidades de corte, os avanos e as potncias requeridas da mquina. Os
clculos necessrios na obteno de tais parmetros so os seguintes:
Velocidade de corte (VC)
Dependendo do material a ser usinado, a velocidade de corte um dado
importante e necessrio. A velocidade de corte uma grandeza diretamente
proporcional ao dimetro e rotao da rvore, dada pela frmula:
onde:
Vc = Velocidade de corte (m/min)
D = Dimetro (mm)
N = Rotao da rvore (rpm)
Na determinao da velocidade de corte para uma determinada ferramenta
efetuar uma usinagem, a rotao dada pela frmula:
Avano
O avano um dado importante de corte e obtido levando-se em conta
o material, a ferramenta e a operao a ser executada. Geralmente nos tornos
com comando numrico utiliza-se o avano em mm/rot. Mas este pode ser
determinado tambm em mm/min.
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REA DE CORTE PARA FERRAMENTA DE 90 GRAUS
Potncia de Corte (Nc)
Para evitarmos alguns inconvenientes durante a usinagem tais como
sobrecarga do motor e consequente parada do eixo-rvore durante a operao,
faz-se necessrio um clculo prvio da potncia a ser consumida, que pode
nos ser dada pela frmula:
Ks = Presso especfica de corte
P = Profundidade de corte
a = Avano
Vc = Velocidade de corte
h = Rendimento
COSMOS 10G/10U = 0,9
COSMOS 15U = 0,9
COSMOS 20U/30U = 0,9
CENTUR 35E = 0,8
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FUNES PREPARATRIAS: "G"
Aplicao: Este grupo de funes definem mquina o que fazer,
preparando-a para executar um tipo de operao, ou para receber uma
determinada informao.
As funes podem ser MODAIS ou NO MODAIS.
MODAIS: So as funes que uma vez programadas permanecem na memria
do comando,valendo para todos os blocos posteriores, a menos que
modificados por outra funo ou a mesma.
NO MODAIS: So as funes que todas as vezes que requeridas, devem ser
programadas, ou seja, so vlidas somente no bloco que as contm.
Todos os cdigos G e suas referidas funes so padronizados pela
Norma ISO, e temos como referncia a tabela abaixo.
Cdigo G Descrio da Funo
G00 Posicionamento rpido
G01 Interpolao linear
G02 Interpolao circular no sentido horario (CW)
G03 Interpolao circular no sentido anti-horario (CCW)
G20 Programao em sistema Ingls (Polegadas)
G21 Programao em sistema Internacional (Mtrico)
G28 Posiciona a torre de ferramentas na posio do Zero mquina
G40 Cancela Compensao de Raio da ferramenta
G41 Compensao de Raio da ferramenta (Esquerda)
G42 Compensao de Raio da ferramenta (Direita)
38
G50 Estabelece limite de Rotao RPM (comando Fanuc)
G54 Zeragem dos eixos fora do zero fixo (01)
G55 Zeragem dos eixos fora do zero fixo (02)
G56 Zeragem dos eixos fora do zero fixo (03)
G57 Zeragem dos eixos fora do zero fixo (04)
G58 Zeragem dos eixos fora do zero fixo (05)
G59 Zeragem dos eixos fora do zero fixo (06)
G63 Habilitar leo refrigerante por dentro da ferramenta
G70 Ciclo de acabamento
G71 Ciclo de desbaste automtico
G74 Ciclo de Furao
G75 Ciclo de Canais
G76 Ciclo automtico de rosca
G77 Ciclo de torneamento Cnico.
G90 Trabalhar com Sistemas de Coordenadas absoluta
G91 Trabalhar com Sistemas de Coordenadas Incremental
G92 Estabelece limite de Rotao RPM (comando Siemens)
G95 Avano por revoluo
G96 Programao em Velocidade de Corte Constante
G97 Rotao do fuso dado em RPM
39
FUNO: G00
Aplicao: Posicionamento rpido.
Os eixos movem-se para a meta programada com a maior velocidade de
avano disponvel para cada modelo de mquina. A funo G00 Modal e
cancela as funes G1, G2, G3.
OBS.: Na grande maioria dos equipamentos esse comando realiza o
deslocamento rpido da torre processa-se inicialmente 45 at uma das
metas "X" ou "Z" programadas, para depois deslocar-se em um s eixo
at o ponto final desejado. Portanto devemos nos atentar sempre para
esse movimento.
FUNO: G01
Aplicao: Interpolao linear com avano programvel.
Com esta funo obtm-se movimentos retilneos com qualquer ngulo,
calculado atravs de coordenadas e com um avano (F) pr-determinado pelo
programador. Geralmente nos tornos CNC utiliza-se o avano em mm/rotao,
mas este tambm pode ser utilizado em mm/min.
40
O avano um dado importante de corte e obtido levando-se em conta
o material, a ferramenta e a operao a ser executada.
A funo G01 Modal e cancela as funes G00, G02, G03.
41
FUNO: G02 e G03
Aplicao: Interpolao circular.
Tanto G2 como G3 executam operaes de usinagem de arcos pr-
definidos atravs de uma movimentao apropriada e simultnea dos eixos.
A funo G02 ou G03 requer:
X = posio final do arco (absoluto/dimetro)
Z = posio final do arco (absoluto)
R = valor do raio
(F) = valor do avano
Podemos trabalhar tambm com valores incrementais, fornecendo as
seguintes informaes:
(U) = deslocamento incremental do eixo transversal (dimetro)
(W)= deslocamento incremental no eixo longitudinal
I = coordenada do centro do arco no eixo transversal (incremental/raio)
K = coordenada do centro do arco no eixo longitudinal (incremental)
Na programao de um arco deve-se observar as seguintes regras:
O ponto de partida do arco a posio de incio da ferramenta.
Programa-se o sentido de interpolao circular G02 ou G03 (horria ou
anti-horria).
Juntamente como sentido da interpolao programa-se as coordenadas
do ponto final do arco com X e Z ou ento as funes U e W que
determinam um deslocamento incremental.
Juntamente com o sentido do arco e as coordenadas finais , programa-
se as funes I e K (coordenadas do centro do arco), ou ento, a funo
R (valor do raio).
42
Para fazer uma interpolao, temos duas maneiras utilizando as funo G02 e
G03.
1. A primeira utilizando o valor do Raio (R), para isso devemos obedecer
aos seguintes parmetros.
a. X=PONTO FINAL DA INTERPOLAO
b. Z= PONTO FINAL DA INTERPOLAO.
c. R= VALOR DO RAIO.
43
2. Tambm possvel fazer interpolao utilizando os valor de I(x) e K(z),
que substituem o valor do Raio (R), porm esses valores de I e K
indicam o centro do Raio.
Para melhor entender temos dois exemplos abaixo resolvidos, das duas
formas utilizando o Raio e os Valores de I e K. Por questes de praticidade de
programao recomendasse sempre trabalhar com o valor do Raio (primeira
opo).
44
Observao:
No caso de termos ferramentas trabalhando em quadrantes diferentes,
no eixo transversal (quadrante negativo), deveremos inverter o cdigo de
interpolao circular (G2 eG3)em relao ao sentido de deslocamento da
ferramenta.
Importante:
As Funes G02 e G03 so Modais, e aps sua utilizao,
deveremos confirmar o prximo cdigo "G" a ser utilizado nos blocos
subseqentes. Uma vez ativa permanece ativa, at que outra funo G
(G00, G01) seja acionada.
45
Funo: C, R.
Aplicao: Chanfro e arredondamento de cantos
Um chanfro ou um canto arredondado pode ser inserido
automaticamente entre dois movimentos lineares que formem ngulos retos
(90).Atravs das funes C (chanfro) ou R(raio) no bloco que gera o primeiro
segmento, indicando o sinal (direo do prximo movimento) e a dimenso de
chanfro ou raio desejado.
Exemplos:
OBS.:No exemplo foram considerados raios e chanfros de "3,0 mm"
OBS.: Para mquinas equipadas como eixo "C" deveremos
substituir o cdigo C (chanfro) pelas funes "I" e "K" precedidas do
caracter vrgula. Ex: ",I" e ",K"
46
FUNO: G20
Aplicao: Prepara o comando para computar todas as entradas de
dados em polegadas.
Esta funo prepara o comando para computar todas as entradas de
dados em polegadas.
FUNO: G21
Aplicao: Admite programa em milmetro.
Esta funo prepara o comando para computar todas as entradas de
dados em milmetros. No h necessidade de programa-se esta funo, pois a
mesma est ativa quando o comando ligado.
OBS.: Em algumas mquinas podemos trabalhar em milmetro ou
polegada num mesmo programa. Tanto a funo G20 como a G21 so
modais. Como exemplo de podemos citar o comando ROMI MACH 6L.
FUNO: G33
Aplicao: Ciclo de roscamento (bsico)
A funo G33 executa o roscamento no eixo X e Z onde cada
profundidade programada explicitamente em bloco separado.
H possibilidade de abrir-se roscas em dimetros internos e externos como
roscas paralelas e cnicas, simples ou de mltiplas entradas.
A funo G33 requer:
X= dimetro final do roscamento
Z = posio final do comprimento da rosca (absoluto)
(U) = deslocamento incremental no eixo transversal para roscamento cnico
(W) = deslocamento incremental no eixo longitudinal
F = passo da rosca
OBS.: No h necessidade de repetirmos o valor do passo (F) nos blocos
posteriores de G33. A funo G33 modal.
47
EXEMPLO DE PROGRAMAO: ROSCA MTRICA DIMETRO 30 x 1,5
Relao de frmulas:
P (Altura do filete)
P = (0.65 x passo)
P = 0.975
X (Dimetro final)
X=Dimetro inicial - (Altura do Filete x 2)
X = 30 - 1.95
X = 28.05
48
FUNO: G76
Aplicao: Ciclo automtico de rosca
A funo G76 requer:
G76 P (m) (r) (a) Q R; onde:
m = nmero de repeties do ltimo passe
r = comprimento de a sada angular da rosca valor programado = [(r passo) x
10]
a = ngulo da ferramenta (0, 29, 30, 55 e 60)
Q = mnima profundidade de corte (raio/sem ponto decimal)
R = profundidade do ltimo passe (raio/com ponto decimal)
G76 X(U) Z(W) R P Q F; onde
X = dimetro final do roscamento
(U) = distncia incremental do ponto posicionado at o dimetro final da rosca
(raio)
Z = comprimento final do roscamento
(W) = distncia incremental no eixo longitudinal para rosca cnica
R = valor da conexidade incremental no eixo "X" (raio/negativo para externo e
positivo para interno)
P = altura do filete da rosca (raio/sem ponto decimal)
Q = profundidade do 1 passe (raio/sem ponto decimal)
F = passo da rosca
49
50
Funo: T (Seleo de Ferramentas)
A Funo T usada para selecionar as ferramentas informando
mquina o seu zeramento (PRE-SET), raio do inserto, sentido de corte e
corretores.
No CNC MACH 6 por exemplo temos possibilidade de utilizar at 16
ferramentas e 16 corretores, sendo o limite estipulado para cada modelo de
mquina, e podemos programar de duas maneiras possveis:
51
- Na linha CENTUR programa-se o cdigo "T" acompanhado de no mximo
quatro dgitos, assim sendo, o zeramento, raio do inserto, sentido de corte e
corretores, so definidos na mesma pgina do comando
- Na linha COSMOS programa-se o cdigo "T" acompanhado de no mximo
quatro dgitos. Neste caso os dois primeiros dgitos definem mquina a
localizao da ferramenta na torre e seu zeramento (PRE-SET), e os dois
ltimos dgitos definem o nmero do corretor de ajustes de medidas e
correes de desgastes do inserto.
IMPORTANTE: O raio do inserto (R) e a geometria da ferramenta (T)
devem ser inseridos somente na pgina de geometria de ferramentas.
FUNO: G40
Aplicao: Cancela compensao do raio da ponta da ferramenta.
A Funo G40 deve ser programada para cancelar as funes previamente
solicitadas como G41 e G42. Esta funo, quando solicitada pode utilizar o
bloco posterior para descompensar o raio do inserto programado na pgina de
GEOMETRIA DE FERRAMENTAS, utilizando avano de trabalho (G1).
A Funo G40 um cdigo Modal e est ativa quando o comando
ligado. O ponto comandado para trabalho encontra-se no vrtice entre os eixos
X e Z.
52
53
FUNO: G41
Aplicao: Compensao do raio da ponta da ferramenta
(esquerda)
A Funo G41 seleciona o valor da compensao do raio da ponta da
ferramenta, estando esquerda da pea a ser usinada, vista em relao ao
sentido do curso de corte.
A geometria da ponta da ferramenta e amaneira na qual ela foi
informada so definidas pelo cdigo T, na pgina de Geometria das
Ferramentas.
A Funo G41 Modal, portanto cancela a G40
OBS. Durante a compensao de raio, os deslocamentos programados,
tm que ser sempre, maiores que duas vezes o valor do raio do inserto
(pastilha)
FUNO: G42
Aplicao: Compensao do raio da ponta da ferramenta (direita)
Esta funo implica em uma compensao similar Funo G41,
exceto que a direo de compensao direita, vista em relao ao sentido
do curso de corte.
A Funo G42 Modal, portanto cancela a G40.
A Funo T deve ser utilizada na pgina de GEOMETRIA dando o
lado de corte da ferramenta.
OBS. Durante a compensao de raio, os deslocamentos programados,
tm que ser sempre, maiores que duas vezes o raio do inserto (pastilha).
54
CDIGOS PARA COMPENSAO DO RAIO DA FERRAMENTA:
QUADRANTE (+)
CDIGOS PARA COMPENSAO DO RAIO DA FERRAMENTA:
(Para mquinas equipadas com sistema "Gang Tools")
QUADRANTE (-)
55
OBS.: O importante para escolha do cdigo G41 ou G42 adequado para cada caso,
o sentido de corte longitudinal.
LADO DE CORTE PARA COMPENSAO DO RAIO DA FERRAMENTA
(torre dianteira):
56
57
(torre traseira):
DESBASTE EXTERNO PARALELO AO EIXO X:
58
FUNO: G70
Aplicao: Ciclo de acabamento.
Este ciclo utilizado aps a aplicao dos ciclos de desbaste G71, G72
e G73 para dar o acabamento final da pea sem que o programador necessite
repetir toda a seqncia do perfil a ser executado.
A funo G70 requer:
G70 P Q; onde:
P = nmero do bloco que define o incio do perfil
Q = nmero do bloco que define o final do perfil
As funes F, S e T especificadas nos blocos G71, G72 e G73 no tem
efeito, mas as especificadas entre o bloco de incio do perfil (P) e final do perfil
(Q) so vlidas durante a utilizao do cdigo G70.
OBS.: Aps a execuo do ciclo G70 a ferramenta retorna
automaticamente ao ponto utilizado para o posicionamento.
59
FUNO: G71
Aplicao: Ciclo de desbaste automtico longitudinal com pr-
acabamento.
A funo G71 deve ser programada em dois blocos subsequentes, visto
que os valores relativos a profundidade de corte e sobremetal para
acabamento no eixo transversal so informados pela funo "U".
A funo G71 no 1 bloco requer:
G71 U R; onde:
U = valor da profundidade de corte durante o ciclo (raio/com ponto decimal)
R = valor do afastamento no eixo transversal para retorno ao Z inicial (raio/com
ponto decimal)
A funo G71 no 2 bloco requer:
G71 P Q U W F (S) (T); onde:
P = nmero do bloco que define o incio do perfil
Q = nmero do bloco que define o final do perfil
U = sobremetal para acabamento no eixo "X" (positivo para externo e negativo
para o interno/dimetro)
W = sobremetal para acabamento no eixo "Z" (positivo para sobremetal
direita e negativo para usinagem esquerda)
F = velocidade de avano
(S) =valor da velocidade de corte ou rotao
(T) =define o nmero da ferramenta para a execuo do ciclo
NOTA: Aps a execuo do ciclo, a ferramenta retorna automaticamente
ao ponto posicionado.
OBS.: No permitida a programao da funo "Z" no 1 bloco que
define o perfil a ser usinado.
60
USINAGEM EXTERNA
EXEMPLO DE PROGRAMAO:
N40 G0 X80. Z72.;
N50 G71 U2.5 R2.; (ciclo de desbaste)
N60 G71 P70 Q140 U1. W.3 F.25;
N70 G0 X16.;
N80 G1 Z70. F.2;
N90 X20. Z68.;
N100 Z55.;
N110 G2 X30. Z50. R5.;
N120 G1 X50.;
N130 Z40.;
N140 X80. Z25.;
N150 G42;
N160 G70 P70 Q140; (ciclo de acabamento)
N170 G40;
N180 G0 X_ _ _ _ Z_ _ _ _ ; (PONTO DE TROCA)
61
USINAGEM INTERNA
EXEMPLO DE PROGRAMAO:
N50 G0 X30. Z72.;
N60 G71 U3. R2.; (ciclo de desbaste)
N70 G71 P80 Q150. U-1. W.3 F.3;
N80 G0 X80.;
N90 G1 Z70. F.2;
N100 X76. Z68.;
N110 Z60.;
N120 G3 X66. Z55. R5.;
N130 G1 X50.;
N140 Z45.;
N150 X30. Z20.;
N160 G41;
N170 G70 P80 Q150; (ciclo de acabamento)
N180 G40;
N190 G0 X_ _ _ _ Z_ _ _ _; (PONTO DE TROCA)
62
FUNO: G72
Aplicao: Ciclo automtico de desbaste transversal com pr-
acabamento.
A funo G72 deve ser programada em dois blocos subsequentes, visto
que os valores relativos profundidade de corte e o sobremetal para
acabamento no eixo longitudinal so informados pela funo "W".
A funo G72 no 1 bloco requer:
G72 W R; onde:
W = profundidade de corte durante o ciclo
R = valor do afastamento no eixo longitudinal para retorno ao "X" inicial
A funo G72 no 2 bloco requer:
G72 P Q U W F (S) (T); onde:
P = nmero do bloco que define o incio do perfil
Q = nmero do bloco que define o final do perfil
U = sobremetal para acabamento no eixo "X" (positivo para externo ou negativo
para interno
W = sobremetal para acabamento no eixo "Z" (positivo para sobremetal
direita do perfilou negativo para sobremetal esquerda do perfil)
F = velocidade de avano
(S) = valor da velocidade de corte ou rotao
(T) = define o nmero da ferramenta para a execuo do ciclo
NOTA: Aps a execuo do ciclo, a ferramenta retorna automaticamente
ao ponto posicionado.
OBS.: No permitida a programao da funo "X" no 1 bloco que
define o perfil a ser usinado.
IMPORTANTE:
A PROGRAMAO DO PERFIL DO ACABAMENTO DA PEA
DEVER SER DEFINIDA DA ESQUERDA PARA A DIREITA.
63
EXEMPLO 01 DE PROGRAMAO:
N30 G0 X84. Z70.;
N40 G72 W2. R1.; (ciclo de desbaste)
N50 G72 P60 Q140 U1. W.3 F.25;
N60 G0 Z18.;
N70 G1 X80. F.18;
N80 X76. Z20.;
N90 X65.;
N100 G3 X55. Z25. R5.;
N110 G1 Z54.;
N120 X38.;
N130 X28. Z65.;
N140 Z70.;
N150 G41;
N160 G70 P60 Q140; (ciclo de acabamento)
N170 G40;
N180 G0 X_ _ _ _ Z_ _ _ _; (PONTO DE TROCA)
64
EXEMPLO 02 DE PROGRAMAO:
N30 G0 X28. Z75.;
N40 Z70.;
N50 G72 W2.5 R1.5;
N60 G72 P70 Q140 U-1. W.3 F.3;
N70 G0 Z18.;
N80 G1 X30. F.2;
N90 X34. Z20.;
N100 X43.;
N110 G2 X53. Z25. R5.;
N120 G1 Z55.;
N130 X60.;
N140 X70. Z70.;
N150 G42;
N160 G70 P70 Q140;
N170 G40;
N180 G0 X_ _ _ _ Z_ _ _ _; (PONTO DE TROCA)
65
FUNO: G73
Aplicao: Ciclo automtico de desbaste paralelo ao perfil final.
O ciclo G73 permite a usinagem de desbaste completa de uma pea,
utilizando-se apenas de dois blocos de programao.
A funo G73 especfica para materiais fundidos e forjados, pois a
ferramenta segue sempre um percurso paralelo ao perfil definido.
A funo G73 requer no 1 bloco:
G73 U WR; onde:
U = direo e quantidade de material a ser removido no eixo "X" (raio/com
ponto decimal)
W = direo e quantidade de material a ser removido no eixo "Z"
R = nmero de passes em desbaste
A funo G73 requer no 2 bloco:
G73 P Q U W F (S) (T); onde:
P = nmero do bloco que define o incio do perfil
Q = nmero do bloco que define o final do perfil
U = sobremetal para o acabamento no eixo "X"(positivo para externo e negativo
para interno/dimetro)
W = sobremetal para o acabamento no eixo "Z" (positivo para sobremetal
direita do perfilou negativo para sobremetal esquerda do perfil)
F = avano programado
(S) = valor da velocidade de corte ou rotao
(T) = define o nmero da ferramenta para a execuo do ciclo
OBS.: No permitida a programao da funo "Z" no 1 bloco que
define o perfil a ser usinado.
66
EXEMPLO 01 DE PROGRAMAO:
N50 G0 X90. Z80.;
N60 G73 U5. W3. R2;
N70 G73 P80 Q130 U2. W.3 F.2;
N80 G0 X25.;
N90 G1 Z75. F1.;
N100 Z66. F.18;
N110 X50. Z50.;
N120 Z30.;
N130 X80. Z20.;
N140 G42;
N150 G70 P80 Q130;
N160 G40;
N170 G0 X_ _ _ _ Z_ _ _ _; (PONTO DE TROCA)
No exemplo foi considerado:
Desbaste em duas passadas
Excesso de material "X" = 10mm (f)
Excesso de material "Z" = 3mm
Sobremetal para acabamento "X" = 2mm (f)
Sobremetal para acabamento "Z" = 0.3mm
67
EXEMPLO 02 DE PROGRAMAO:
N50 G0 X27. Z66.;
N60 G73 U-4. W4. R3;
N70 G73 P80 Q140 U-1.5 W.3 F.3;
N80 G0 X70.;
N90 G1 Z60. F1.;
N100 Z55. F.2;
N110 X60. Z50.;
N120 X50.;
N130 X40. Z24.;
N140 X35.;
N150 G41;
N160 G70 P80 Q140;
N170 G40;
N180 G0 X_ _ _ _ Z_ _ _ _; (PONTO DE TROCA)
No exemplo foi considerado:
Desbaste em trs passadas
Excesso de material "X" = 8mm(f)
Excesso de material "Z" = 4mm
Sobremetal para acabamento "X" = 1,5mm(f)
Sobremetal para acabamento "Z" = 0.3mm
68
OBS.: Quando o ciclo G73 executar usinagem interna, os valores de
excesso de material e sobremetal para acabamento no eixo "X" devero
ser negativos.
FUNO: G74
Aplicao: Ciclo de furao.
A funo G74 como ciclo de furao requer:
G74 R;
G74 Z(W) Q F; onde:
R = retorno incremental para quebra de cavaco no ciclo de furao
Z = posio final (absoluto)
(W)= valor do comprimento de corte (incremental)
Q = valor do incremento no ciclo de furao (sem ponto decimal)
F = avano de trabalho
NOTA: Aps a execuo do ciclo. a ferramenta retorna
automaticamente ao ponto posicionado.
OBS.: Quando utilizarmos o ciclo G74 como ciclo de furao no
poderemos informar as funes "X" e "U" no bloco.
A funo Q que define o valor do incremento, temos formato inteiro.
69
N50 G0 X0 Z75.;
N60 G74 R2.;
N70 G74 Z-4. Q15000 F.15;
N80 G0 X____ Z____; (PONTO DE TROCA)
NOTA: Aps a execuo do ciclo. a ferramenta retorna
automaticamente ao ponto posicionado.
OBS.: Quando utilizarmos o ciclo G74 como ciclo de furao no
poderemos informar as funes "X" e "U" no bloco.
A funo Q que define o valor do incremento, temos formato inteiro.
NOTA: Para a execuo deste ciclo, deveremos posicionar a ferramenta
no dimetro da primeira passada.
OBS.: Aps a execuo do ciclo a ferramenta retorna automaticamente ao
ponto de posicionamento.
FUNO: G75
Aplicao: Ciclo de canais.
A funo G75 como ciclo de canais requer:
G75 R; onde:
R = retorno incremental para quebra de cavaco (raio/com ponto decimal)
G75 X(U) Z(W) P Q F; onde:
X = dimetro final do canal
70
(U)= valor do material a ser removido no eixo transversal (raio)
Z = posio final (absoluto)
(W)= valor do comprimento de corte (incremental)
P = incremento de corte (raio/sem ponto decimal)
Q = distncia entre os canais (incremental/sem ponto decimal)
F = avano de trabalho
Neste ciclo os canais devero ser eqidistantes, com exceo do ltimo.
NOTA: Aps a execuo do ciclo, a ferramenta retorna
automaticamente ao ponto posicionado.
71
FUNO: G77
Aplicao: Ciclo de torneamento cnico.
A funo G77 como ciclo de torneamento cnico, requer:
G77 X(U) Z(W) R F; onde:
X = dimetro da primeira passada
(U)= profundidade em incremental
Z = posio final (absoluto)
(W)= distncia incremental
R = conicidade incremental no eixo "X" entre o ponto inicial e final
(raio/negativo para usinagem externa e positivo para interna)
F = avano de trabalho
OBS.: No posicionamento da ferramenta no eixo "X", acrescentar o
valor de "R" (no dimetro), para definio da coordenada a ser
programada, em relao ao material em bruto.
72
EXEMPLO DE PROGRAMAO
N30 G0 X80. Z57.;
N40 G77 X76. Z20. R-5. F.2;
N50 X72.;
N60 X68.;
N70 X64.;
N80 G0 X_ _ _ _ Z_ _ _ _;(PONTO DE TROCA)
FUNO: G79
Aplicao: Ciclo de faceamento cnico.
A funo G79, como ciclo de faceamento cnico, requer:
G79 X(U) Z(W) R F; onde:
X = dimetro final do faceamento
(U) = quantidade de material a ser removido no eixo transversal
(incremental)
Z =posio final (absoluto)
(W)= distncia incremental
R = conicidade incremental (negativo para externo e interno)
F = avano de trabalho
73
N50 G0 X64. Z55.485;
N60 G79 X20. Z52.485 R-5.485 F.15;
N70 Z49.485;
N80 Z46.485;
N90 Z43.485;
N100 Z40.485;
N110 Z38.;
N120 G0 X_ _ _ _ Z_ _ _ _; (PONTO DE TROCA)
FUNO: G90
Aplicao: Programao em coordenadas absolutas.
Este cdigo prepara a mquina para executar operaes em
coordenadas absolutas, tendo uma origem pr-fixada para a programao.
A funo G90 Modal.
74
FUNO: G91
Aplicao: Programao em coordenadas incrementais.
Este cdigo prepara a mquina para executar todas as operaes em
coordenadas incrementais. Assim, todas as medidas so feitas atravs da
distncia a se deslocar. Neste caso, a origem das coordenadas de qualquer
ponto o ponto anterior ao deslocamento.
A funo G91 Modal.
FUNO: G92
Aplicao: Estabelece limite de rotao (RPM).
Quando se estiver trabalhando com o cdigo G92 junto com a funo
auxiliar S4 (4dgitos) estaremos limitando a rotao do eixo rvore.
Ex.: G92 S2500 M4;
Estamos permitindo que o eixo rvore gire at 2500 RPM. A funo G92
Modal.
FUNO: G94
Aplicao: Estabelece programa de avano em polegadas/minuto
milmetros/minuto.
Esta funo prepara o comando para computar todos os avanos em
polegadas/minutos (G20) ou milmetros/minutos (G21). A funo G94 Modal.
FUNO: G95
Aplicao: Estabelece programa de avano em polegadas/rotao ou
milmetros/rotao:
Esta funo prepara o comando para computar todos os avanos em
polegadas/rotao (G20) ou milmetros/rotao (G21).
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FUNO: G96
Aplicao: Programao em velocidade de corte constante em Comandos
Siemens
A funo G96 seleciona o modo de programao em velocidade de corte
constante, onde o clculo da RPM programada pela funo "S". Essa funo
mantm a velocidade de corte fixa e modula a rotao em funo do dimetro
que esta sendo usinado. Isso pode ser verificado conforme formula abaixo:
A mxima RPM alcanada pela velocidade de corte constante pode ser
limitada atravs da programao da funo G92 para comando Siemens e G50
para comando Fanuc. de extrema importncia que o programador ao utilizar
a esta funo tenha o cuidado de limitar rotao mxima.
A funo G96 Modal e cancela a Funo G97.
Exemplo de utilizao da funo G96 com limitao de rotao para
comando Siemens:
N50 G96 S200;
N60 G92 S3000 M3;
Exemplo de utilizao da funo G96 com limitao de rotao para
comando Fanuc:
N50 G96 S200;
N60 G50 S3000 M3;
Importante:
Essa funo deve ser utilizada sempre em que a usinagem a ser
executada tenha variao do seu dimetro, por exemplo: Em
operao de desbaste, faceamento, abertura de canais,
operaes de corte, etc.
Caso essa limitao de rotao no seja estipulada pelo
programador, os equipamentos possuem um limite de segurana
que depende de cada equipamento. Porem de extrema
importncia que essa limitao seja determinada pelo programa,
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pois quando trabalhamos com variao de dimetro durante uma
usinagem, quanto menor o dimetro, maior ser a rotao
Portanto quando o dimetro estiver prximo de zero, a rotao
tender ao infinito, conforme podemos verificar na formula abaixo:
Se trabalharmos com rotao fixa, com a variao dos dimetros
temos a variao da Velocidade de Corte e isso extremamente
prejudicial para as ferramentas de corte.
A limitao da rotao com a utilizao das funo G50 ou G92,
podem ser limitadas de um (01) em um (01) RPM. Como exemplo
podemos citar os tornos Diplomat que podem ter suas rotaes
variando de 40 a 4000 RPM.
FUNO: G97
Aplicao: Programao em RPM direta.
programada a RPM diretamente pela funo S, usando um formato
(S4). A modificao da RPM pode variar atravs das teclas de SPINDLE, de
50%at 120% da velocidade programada.
A funo G97 Modal e cancela a Funo G96.
Exemplo:
N70 G97 S2500 M3;
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FUNES MISCELNEAS OU AUXILIARES
As funes Auxiliares abrange os recursos da mquina no cobertos
elas funes anteriores. Estas funes tm formato M2 e apenas um cdigo M
pode ser programado em cada bloco.
Cdigo M Funo
M00 Parada programa
M02 Fim de programa
M03 Liga o fuso no sentido horrio (CW)
M04 Liga o fuso no sentido anti-horrio (CCW)
M05 Desliga o fuso
M06 Mudana de ferramenta
M07 Liga sistema de refrigerao numero 2
M08 Liga sistema de refrigerao numero 1
M09 Desliga o refrigerante
Funo: M00
Aplicao: parada do Programa (pausa).
Este cdigo causa parada imediata do programa, refrigerante de corte e
do eixo rvore. A funo M00 programada, geralmente, para que o operador
possa virar a pea na placa, trocar faixa de rotao, trocar ferramenta.
Funo: M01
Aplicao: parada opcional do programa.
Esta funo causa a interrupo na leitura do programa. Quando
programada, porm, esta s estar ativa se o operador acionar a tecla
localizada no painel de comando "OPTIONAL STOP". Neste caso, a funo
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M01 torna-se igual a funo M00. Quando d-se a parada atravs deste
cdigo, pressionando-se o boto "CYCLE START", a leitura do programa
reiniciada.
Funo: M02
Aplicao: fim de programa.
Esta funo usada para indicar o fim do programa existente na
memria do comando, tambm utilizada quando se trabalha com fitas
emendadas em forma de lao.
OBS.: ESTA FUNO NO RETORNA O PROGRAMA AO INCIO.
Funo: M03
Aplicao: sentido anti-horrio de rotao do eixo rvore.
Esta funo gira o eixo rvore no sentido anti-horrio olhando-se a placa
frontalmente. A funo M03 cancelada por: M01; M02; M04; M05; M30 e
M00.
Funo: M04
Aplicao: sentido horrio de rotao do eixo rvore.
Esta funo gira o eixo rvore no sentido horrio, olhando-se a placa
frontalmente. A funo M04 cancelada por: M01;M02; M03;M05;M30 e M00.
Funo: M05
Aplicao: Desliga o eixo rvore.
Esta funo quando programada para imediatamente a rotao do eixo
rvore, cancelando as funes M03 ou M04. A funo M05 ao iniciar o
programa j est ativa e cancelada por M03 e M04.
Funo: M08
Aplicao: liga o refrigerante de corte.
Este cdigo aciona o motor da refrigerao de corte e cancela-se por:M09;
M00; M01; M02 e M30.
Funo: M09
Aplicao: desliga o refrigerante de corte.
Este cdigo desliga o motor da refrigerao de corte e est ativa ao
iniciar o programa.
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MINISTRIO DA EDUCAO UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO
ENGENHARIA MECANICA DISCIPLINA: PROCESSOS ESPECIAIS DE FABRICAO
EXERCICIO 01 PROGRAMAO EM TORNO CNC.
Com base no desenho abaixo, realizar o levantamento dos pontos e das
coordenadas para X e Z, realizar a programao utilizando a Linguagem de programao
G utilizando os dados abaixo.
DADOS IMPORTANTES.
Velocidade de desbaste 2500rpm Avano em desbaste 0,2m/mim
Velocidade de acabamento
2700rpm Avano em acabamento 0,15 m/mim
Velocidade para operaes de corte a
abertura de canais
1300rpm Avano para corte e abertura de canais
0,08m/mim
Velocidade para usinagem de rosca
1200rpm Velocidade de Corte para desbaste
150 m/min
Velocidade de corte para acabamento
170 m/min Velocidade de corte para corte e abertura de canais
80 m/min
Raio da ferramenta de desbaste
0,8mm Largura da ferramenta de corte 3mm
Dimetro da pea bruta 5 Comprimento da pea bruta 151mm
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MINISTRIO DA EDUCAO UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO
ENGENHARIA MECANICA DISCIPLINA: PROCESSOS ESPECIAIS DE FABRICAO
EXERCICIO 02 PROGRAMAO EM TORNO CNC.
Com base no desenho abaixo, realizar o levantamento dos pontos e das
coordenadas para X e Z, realizar a programao utilizando a Linguagem de programao
G utilizando os dados abaixo.
DADOS IMPORTANTES.
Velocidade de desbaste 2500rpm Avano em desbaste 0,2m/mim
Velocidade de acabamento
2700rpm Avano em acabamento 0,15 m/mim
Velocidade para operaes de corte a
abertura de canais
1300rpm Avano para corte e abertura de canais
0,08m/mim
Velocidade para usinagem de rosca
1200rpm Velocidade de Corte para desbaste
150 m/min
Velocidade de corte para acabamento
170 m/min Velocidade de corte para corte e abertura de canais
80 m/min
Raio da ferramenta de desbaste
0,8mm Largura da ferramenta de corte 3mm
Dimetro da pea bruta 1 Comprimento da pea bruta 57mm