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ATHOS GLEBER PEREIRA

DESENVOLVIMENTO E AVALIAO DE UM EDITOR

PARA PROGRAMAO CN EM CENTROS DE

USINAGEM

Curitiba

2003

Dissertao apresentada como requisito parcial

obteno do grau de Mestre em Engenharia

Mecnica, Curso de Ps-Graduao em

Engenharia Mecnica, Setor de Tecnologia,

Universidade Federal do Paran.

Orientador: Prof. Dr. Dalberto Dias da Costa

TERMO DE APROVAO

ATHOS GLEBER PEREIRA

DESENVOLVIMENTO E AVALIAO DE UM EDITOR

PARA PROGRAMAO CN EM CENTROS DE

USINAGEM

Dissertao aprovada como requisito parcial para obteno do grau de Mestre no

Curso de Ps-Graduao em Engenharia Mecnica, Setor de Tecnologia da

Universidade Federal do Paran, pela seguinte banca examinadora:

______________________________________ Orientador: Prof. Dr. Dalberto Dias da Costa ______________________________________ Prof. Dr. Nivaldo Lemos Coppini ______________________________________ Prof. Dr. Osris Canciglieri Jr.

Curitiba, 02 de maio de 2003

AGRADECIMENTOS

A elaborao de uma dissertao apesar de parecer um trabalho solitrio,

definitivamente no o . Seria uma injustia creditar os resultados somente a quem

assina. Certamente, se este trabalho teve xito, deveu-se valiosa colaborao e

dedicao de muitas pessoas que merecem aqui ser lembradas:

A comear por Deus por permitir-me vida, fora e vontade necessrios para levar

este trabalho at o fim.

Aos meus pais Prof. Jadyr e Arlete que me deram a base educacional para que eu

pudesse aqui chegar.

A minha famlia, Josiane, Andrey e Aleksandr que compreenderam a minha ausncia

em tantas noites e finais de semana.

Ao meu orientador Prof. Dr. Dalberto Dias da Costa pelo incentivo durante a elaborao

dessa dissertao e pela confiana e apoio nos momentos decisivos.

Aos colegas que gastaram tantas horas discutindo, estudando juntos, criticando,

revendo textos e estimulando; particularmente ao Mauro e em especial ao Ademir que

desempenhou papel fundamental neste trabalho.

Aos professores, secretrios, tcnicos do Departamento de Engenharia Mecnica que

sempre e em tudo colaboraram.

A todos estes e aqueles que no foram citados, mas no foram esquecidos, dedico a

esperana de que este trabalho no tenha sido em vo e de que bons frutos venham a

ser colhidos dele.

SUMRIO

LISTA DE FIGURAS......................................................................................... iii LISTA DE TABELAS ......................................................................................... v LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS .......................................................... vi RESUMO ........................................................................................................ viii ABSTRACT ...................................................................................................... ix INTRODUO ................................................................................................... 1 1.1 APRESENTAO DO PROBLEMA............................................................. 1

1.2 OBJETIVO.................................................................................................... 4

1.3 METAS ......................................................................................................... 4

1.4 ESTRUTURA DA DISSERTAO .............................................................. 4

COMANDO NUMRICO ................................................................................... 6 2.1 O QUE COMANDO NUMRICO .............................................................. 6

2.2 HISTRICO SOBRE O DESENVOLVIMENTO DO COMANDO

NUMRICO ....................................................................................................... 6

2.3 FRESADORAS CNC ................................................................................. 12

2.4 DESENVOLVIMENTO DE PROGRAMAS DE USINAGEM ...................... 17

2.4.1 PROGRAMAO MANUAL ................................................................... 20

2.4.2 CAD/CAM E CNC ................................................................................... 21

2.4.3 SISTEMAS INTEGRADOS DE FABRICAO ....................................... 22

2.5 ESTRUTURA DE UM PROGRAMA CNC .................................................. 23

2.6 ESCREVENDO UM PROGRAMA CNC .................................................... 28

2.7 INTERFACES ............................................................................................ 29

2.8 LINGUAGENS DE PROGRAMAO ........................................................ 35

2.9 PS-PROCESSADORES ......................................................................... 38

PROPOSTA DE UM EDITOR/SIMULADOR CNC .......................................... 40

3.1 ANLISE DO AMBIENTE DE INTERFACE PROPOSTO ......................... 40

3.2 A INTERFACE HUMANO-COMPUTADOR .............................................. 41

3.3 USABILIDADE DO SISTEMA .................................................................... 43

3.4 PROCESSO DE DESIGN DA INTERFACE .............................................. 43

3.5 TECNOLOGIA DE FEATURES ................................................................. 44

METODOLOGIA DO PROJETO ..................................................................... 52 4.1 IMPLEMENTAO DO PROJETO ........................................................... 52

4.2 DESENVOLVIMENTO DO PROTTIPO .................................................. 52

4.2.1 ESTRUTURA FUNCIONAL DO EDITOR/SIMULADOR ......................... 53

4.2.2 OPERAO DO SOFTWARE ................................................................ 54

4.2.3 FUNES PRINCIPAIS.......................................................................... 59

4.2.4 FUNES MISCELNEAS..................................................................... 74

4.2.5 FUNES AUXILIARES ........................................................................ 76

4.2.6 UTILIZAO DO MDULO DE SIMULAO ....................................... 80

4.2.7 UTILIZAO DO MDULO DE COMUNICAO COM O CENTRO DE

USINAGEM ......................................................................................................81

4.3 AVALIAO PRTICA DO PROTTIPO ................................................. 83

4.4 AVALIAO DO PROTTIPO EM CHO DE FBRICA .......................... 89

RESULTADOS DA AVALIAO DO PROTTIPO........................................ 97

5.1 RESULTADOS OBTIDOS NO TREINAMENTO ........................................ 97

5.2 RESULTADOS OBTIDOS NOS TESTES NAS EMPRESAS .................... 99

CONCLUSES ...............................................................................................104

6.1 CONCLUSES .........................................................................................104

6.2 TRABALHOS FUTUROS ..........................................................................105

REFERENCIAS ............................................................................................. 106

LISTA DE FIGURAS

Figura 2.1 Representao esquemtica de uma fresadora CNC vertical .............. 13

Figura 2.2 Representao esquemtica de uma fresadora CNC horizontal ......... 13

Figura 2.3 Sistemas de coordenadas perpendiculares .......................................... 15

Figura 2.4 Orientao dos planos em centros de usinagem verticais . ................. 15

Figura 2.5 Disposio dos eixos em centros de usinagem verticais ..................... 16

Figura 2.6 Configurao do cabo de comunicao entre CNC e computador ...... 33

Figura 2.7 Superfcies de comando e verificao de um fresamento..................... 35

Figura 3.1 Painel de comando da Discovery4022 ................................................. 40

Figura 4.1 Fluxograma de informaes ................................................................. 49

Figura 4.2 Mdulo de edio.................................................................................. 52

Figura 4.3 Botes de acesso aos mdulos do programa....................................... 53

Figura 4.4 Preenchimento da caixa de dilogo Novo Programa............................ 53

Figura 4.5 Programa aberto na tela do editor ........................................................ 54

Figura 4.6 Formulrio de acesso s funes.......................................................... 55

Figura 4.7 Formulrio de funes........................................................................... 56

Figura 4.8 Feature de posicionamento em rpido.................................................. 56

Figura 4.9 Feature de posicionamento linear com avano de trabalho ................. 57

Figura 4.10 Tela para programao de interpolao circular anti-horria................ 58

Figura 4.11 Feature arco tangente .......................................................................... 59

Figura 4.12 Compensao de raio de ferramenta ................................................... 59