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1. CNC E O AMBIENTE DE AUTOMAÇÃO3
1.1. HISTÓRICO3

1.2. COMPARATIVO ENTRE USINAGEM CONVENCIONAL X CNC 5

1.3. DEFINIÇÃO E TIPOS DE COMANDO NUMÉRICO6
1.4. PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO9
1.5. CARACTERÍSTICAS DAS MÁQUINAS CNC12
NUMÉRICO15
1.7. MODOS DE FUNCIONAMENTO DAS MÁQUINAS CNC16
1.8. TRANSFERÊNCIA DE DADOS, REDES DNC18
1.9. EIXOS E SENTIDOS DE MOVIMENTO19
1.1. DETERMINAÇÃO DO ZERO PEÇA24
2. PROGRAMAÇÃO DE MÁQUINAS CNC26
2.1. SEQÜÊNCIA PARA PROGRAMAÇÃO MANUAL26
2.2. ESTRUTURA DE PROGRAMA28
3. SISTEMAS DE COORDEADAS CARTESIANAS29
3.1. COORDENADAS ABSOLUTAS30

1.6. VANTAGENS E DESVANTAGENS DO COMANDO 1.10. ZERO MÁQUINA, ZERO PEÇA E ZERO FERRAMENTA21

ABSOLUTAS31
3.3. COORDENADAS INCREMENTAIS36

3.2. EXERCÍCIOS – SISTEMAS DE COORDENADAS

ABSOLUTAS37
3.5. ANÁLISE DE DESENHOS41
3.6. LINGUAGEM DO SISTEMA ISO47

3.4. EXERCÍCIOS – SISTEMAS DE COORDENADAS 1

3.7. PROGRAMAÇÃO DE BLOCOS DE TRAJETÓRIA49

3.8. POSSIBILIDADES DE MOVIMENTOS ENTRE DOIS PONTOS 50

4. FRESAMENTO - PROGRAMAÇÃO DE CONTORNOS54
4.1. DEFINIÇÃO DE FERRAMENTAS5
4.2. FUNÇÕES PREPARATÓRIAS E AUXILIARES58
4.3. EXEMPLO DE PROGRAMA DE FRESADORA65
4.4. CÓDIGOS G - FRESADORA ISO6
4.5. CÓDIGOS M - FRESADORA ISO67
4.6. PROGRAMAÇÃO DE SUB ROTINAS68
4.6.1. G81 CICLO DE FURAÇÃO CURTA69
4.6.2. G83 CICLO DE FURAÇÃO70
5. TORNEAMENTO - PROGRAMAÇÃO DE CONTORNOS74
5.1. CÓDIGOS G - TORNO COMANDO ISO100
5.2. CÓDIGOS M - TORNO COMANDO ISO101
5.3. TORNEAMENTO - PROGRAMAÇÃO DE CICLOS102
5.3.1. G71 CICLO DE DESBASTE LONGITUDINAL102
5.3.3. G70 CICLO DE ACABAMENTO104
5.3.4. G33 CICLO DE ROSQUEAMENTO105
5.3.5. G81 CICLO DE FURAÇÃO CURTA107
5.3.6. G83 CICLO DE FURAÇÃO108
6. OPERAÇÃO DA MÁQUINA109
7. DESENHOS PARA PROGRAMAÇÃO CNC114

CURSO DE PROGRAMAÇÃO CNC 1. CNC e o ambiente de automação

O comando numérico é hoje o mais dinâmico processo de fabricação de peças, constituindo um dos maiores desenvolvimentos para a automação de máquinas para usinagem.

O comando numérico representa investimento inicial maior, porém quando a sua aplicação é bem estruturada, o investimento é compensado devido as vantagens do processo, ao produzir peças com menor tempo de fabricação, aumentar a qualidade do produto, produzir com maior eficiência e desta maneira aumentando também a produtividade.

1.1. Histórico

Os primeiros esforços para a aplicação de comando numérico em máquinas operatrizes tiveram início em 1949, no Laboratório de Servo Mecanismo do Instituto de Tecnologia de Massachussets (M.I.T), associado a U.S. Air Force e Parsons Corporation of Traverse City, de Michigan.

Uma fresadora de três eixos – Hydrotel, da Cincinnati Milling Machine

Company, foi escolhida para a experiência. Os controles de copiagem foram removidos e a máquina foi aparelhada com equipamento de comando numérico. O trabalho desenvolvido pelo M.I.T. resultou numa excelente demonstração de praticabilidade, em março de 1952.

Foi publicada uma reportagem final em maio de 1953. No final da década de 50, os fabricantes de aviões aumentaram o uso de equipamentos com comando numérico para geração contínua de contornos.

Em 1957 as máquinas começaram a ser produzidas já com o comando numérico, pois até então os comandos numéricos eram adaptados nas máquinas convencionais já existentes.

A partir de novembro de 1958, equipamentos com controles de posicionamento de ponto a ponto e geração contínua de contornos, foram melhorados com o acréscimo do trocador automático de ferramentas, o qual foi desenvolvido em meados de 1956, por uma fábrica de usinagem de metais para seu próprio uso.

A primeira linguagem de programação de máquinas foi o APT

(Automatically Programed Tool) pelo MIT em 1956. Já no final de 1962, todos os maiores fabricantes de máquinas ferramentas estavam empenhados na fabricação de máquinas com comando numérico.

Os principais fatores que induziram à pesquisa, aparecimento e introdução do uso de máquinas operatrizes comandadas numericamente foram:

• O avanço tecnológico durante e após a segunda guerra mundial
fabricação como baixo custo em pequenos lotes

• A necessidade de adaptação dos equipamentos aos conceitos de • Produtos de geometria complexa e alta precisão

• Menor tempo entre projeto do produto e início da fabricação do mesmo.

A transferência de dados era realizada através de fitas perfuradas com as instruções dos dados da peça e condições de usinagem, definidas pelo programador. Estas fitas podiam ser criadas tanto pelo sistema manual como através do auxílio do computador. Uma leitora ótica acoplada na máquina fazia a leitura da fita e passava a instrução de comando à máquina.

A programação manual também podia, e em boa parte das máquinas atuais ainda pode, ser feita através de teclados alfanuméricos presentes conectados as máquinas de comando numérico, principalmente onde a simplicidade do trabalho a ser feito e a natureza da operação, não justificam gastos com sofisticados métodos de programação.

Por outro lado, o uso de programação com auxílio do computador, proporciona, além da rapidez, maior segurança contra erros.

Já nos anos 70 foram introduzidas as máquinas CNC que passaram a depender menos da parte de “hardware”, essencial nos circuitos das anteriores dos anos 60, e ter seu funcionamento baseado muito mais no “software”.

Os avanços substituíram a entrada manual de dados e as fitas perfuradas por armazenamento em disquete dos programas ou comunicação remota, e atualmente é possível inserir dados na máquina a partir de uma grande variedade de programas e linguagens.

Atualmente, os métodos de transferência de dados empregados são os seguintes :

• Programação direta no próprio comando da máquina • Transferência de arquivos via DNC

• Transferência de arquivos via disquete

• Comunicação ON-LINE via microcomputador

Hoje em dia as máquinas com comando numérico são comuns, para quase todos os tipos de usinagem, com diversas opções de escolha de fabricantes.

CURSO DE PROGRAMAÇÃO CNC 1.2. Comparativo entre usinagem convencional x CNC

A forma de trabalho na usinagem CNC é diferente da forma de trabalho na usinagem convencional.

Usinagem convencional:

Na usinagem convencional o operário é o principal elemento do sistema de produção, pois cabem a ele as decisões sobre a execução do trabalho. Diante da máquina o operador irá receber :

• As ferramentas a serem utilizadas

Com base nestas informações, cabe ao operador as tarefas de interpretar, decidir, executar, controlar e informar sobre o trabalho a ser realizado. Desta forma, a eficiência do processo produtivo dependerá diretamente da experiência do operador. Operadores de máquina mais experientes farão o trabalho com maior facilidade que operadores iniciantes.

Usinagem CNC:

Já na usinagem CNC, o número de informações é bem maior, pois o operador recebe :

• Toda a documentação da peça a ser usinada, desenhos, planos de fixação, listas de ferramentas, etc.

• Os dispositivos de fixação e instrumentos de medição.

• O programa CNC preparado no escritório, com todos os dados de corte, seqüência de movimentos da máquina, funções auxiliares, etc.

• As ferramentas montadas e posicionadas no porta ferramentas da máquina. Estas ferramentas são trocadas automaticamente pela máquina CNC, comandadas pelo programa CNC.

Assim, na usinagem CNC, cabem ao operador as tarefas de executar e informar sobre o serviço, reduzindo o tempo de preparação da máquina. As tarefas de interpretação e decisão são realizadas antes da usinagem, pelo programador de CNC. A tarefa de controle pode ser feita pela própria máquina, e em casos específicos pelo controle de qualidade da empresa.

CURSO DE PROGRAMAÇÃO CNC 1.3. Definição e tipos de comando numérico

O comando numérico é um equipamento eletrônico capaz de receber informações por meio de entrada própria, compilar estas informações e transmiti-las em forma de comando à máquina, de modo que esta, sem a intervenção do operador, realize as operações na seqüência programada.

Neste tipo de comando, para alcançar uma determinada posição programada, a máquina se desloca com movimentos independentes, sem uma trajetória pré-definida e controlada. Nenhum tipo de operação de fabricação pode ocorrer durante este deslocamento, somente depois que a máquina alcance completamente a posição programada. Este comando é simples e barato, e é utilizado em máquinas onde sejam necessárias rapidez e precisão de posicionamento final, independente da trajetória percorrida.

Neste tipo de comando a movimentação da máquina é controlada individualmente e continuamente, com uma exata relação entre os eixos da máquina, para que a trajetória seja perfeitamente definida, na sua forma de deslocamento bem como em sua velocidade de avanço.

A coordenação dos movimentos é controlada através de um componente chamado de interpolador. O interpolador calcula os pontos a serem alcançados e controla o movimento relativo dos eixos assegurando que o ponto final programado seja alcançado simultaneamente em todos os sentidos de movimento.

No comando numérico contínuo, muitas funções da máquina são predeterminadas exclusivamente pela estrutura rígida dos circuitos elétricos / eletrônicos que formam a unidade de comando sendo que o nível de flexibilidade está ligado à introdução de programas novos ou modificados.

O comando é desenvolvido especificamente para controle de um certo tipo de máquina, não havendo flexibilidade de aplicação em outros tipos de equipamentos. Para se fazer uma mudança deste porte seria necessária a troca do comando numérico.

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