Tutorial de Torneamento

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Este tutorial é uma tradução do texto do Prof. David Cheshire da Universidadede Staffordshire e apresenta os procedimentos para criação de processos de torneamento no ProE Wildifre 2.0, semelhantes aos utilizados para os pro-cessos de fresamento vistos no tutorial anterior. Para utilizá-lo deve-se descarregar o modelo Torneado.prt disponível no site da disciplina EM921.

Setup do Torneamento Crie um novo arquivo para este tutorial através dos comandos FILE > NEW. Selecione MANUFACTURING e NC ASSEMBLY (Figura 1 esquerda) e dê o nome Torneamento, ou outro qualquer. Na caixa New File Options escolha EMPTY (Figura 1 direita).

Figura 1 : Criando um novo arquivo Manufacturing

O arquivo criado está pronto para armazenar todas as informações sobre os processos. Os primeiros dados a serem inseridos referem-se à peça a sertorneada, que será especificada pelos comandos no menu à direita na tela MFG MODEL � ASSEMBLE � REF MODEL escolhendo Torno.prt da lista de arquivos. Após a peça aparecer na tela do ProE escolha DONE/RETURN.

Figura 2 : Peça a ser torneada

Para auxiliar a visualização do processo, apesar de não ser essencial, pode- se definir o tarugo a partir do qual a peça será torneada. Para tanto, escolha MFG MODEL � CREATE � WORKPIECE e defina um nome, como por exemplo tarugo. Escolha PROTRUSION � EXTRUDE | SOLID | DONE para iniciar o modelo de estrusão . Se você já é usuário do ProE, não terá dificuldades com esses procedimentos.Inicie o sketch escolhendo PLACEMENT e DEFINE no menu à esquerda. Na peça, Escolha o plano RIGHT para ser o plano de sketching e então escolha o plano TOP como o plano d ereferência. No sketcher escolha os planos FRONT e TOP como referências. Desenhe um círculo com 50 mm de diâmetro pararepresentar o tarugo do qual a peça será torneada.

Figura 3 : Sketch do tarugo

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Saia do sketcher e defina um comprimento de 75 mm para a extrusão. Um cilindro de tamanho idêntico ao da barra do tarugo que será torneada será mostradojuntamente com a peça . Após clicar em Check para sair do modo de sketch,o tarugo será mostrado transparente.

Figura 4: Peça e tarugo

Para a usinagem é essencial que seja definida a origem (0,0,0) paraprocesso. No tornemaento é comum usar-se o centro da extremidade da peça como zero-peça. No ProE isto é conseguido com o sistema de coordenadas, que para ser criado selecioneINSERT > MODEL DATUM > COORDINATE SYSTEM. O sistema de coordenadas é então mostrado.Este é um procedimento inteligente que fornece as opções adequadas para seleção. Clique nos planos FRONT, TOP e ENDFACE com a tecla CTRL acionada. O novo sistema de coordenadas é criado na intersecção desses três planos. Com os controles do tab de diálogo ORIENTATION garanta que o eixo Z neste sistema esteja apontando na direção do eixo da peça. Verifique também que o sentido positivo de Z aponte para fora da peça. Se não estiver, clique em FLIP.

Figura 5 : Definição do sistema de coordenadas

É essencial que Z positivo esteja corretamente orientado pois esse eixodefine o eixo de rotação para o torneamento. Clique OK para fechar a caixa de diálogo e ACS0 deverá aparecer no menu-árvore do modelo.

Também é importante definir-se a localização da posição de retorno daferramenta após cada corte. Para especificar esse localde retorno define-se um ponto com INSERT > MODEL DATUM > POINT > OFFSET CORDINATE SYSTEM... Como ponto de referência, escolha o sistema de coordenadas ACS0. Digite o nome que pode ser RETORNO, digite 30 nacoluna X e 5 na coluna Z. Clique OK para fechar o diálogo e criar o ponto.

Definição da operação de usinagem Uma operação de usinagem é o termo usado no ProE para definir o tipo de máquina- ferramenta que será usada para uma seqüência de etapas de usinagem. EscolhaMACHINING no menu lateral e o diálogo da Figura 6 é mostrado para definir-sea operação. Digite o nome Torneamento ou outro nome para essa operação.

Depois selecione para abrir o diálogo NC Machine e digite o nome do torno. Escolha um tipo de torno (Figura 6 - direita) e clique OK para retornar ao menu Operation Setup. Posteriormente, clique ao lado de Machine Zeroe clique no sistema de coordenada ACS0. Feche o diálogo com OK.

Figura 6 : Caixas de diálogo Operation Setup e Machine Tool Setup

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Definção da etapa de desbaste Para obter essa peça por torneamento, serão utilizadas etapas de desbaste, acabamento, sangramento e furação.

Para definir a primeira etapa de desbaste, escolha o comando MACHINING � NC SEQUENCE � MACHINING | AREA | DONE. Uma série deparâmetros é disponibilizado: Name, Tool, Parameters, Start e End devemestar selecionados, depois escolha DONE. Digite o nome Desbaste. Entre os valores para as ferrametnas como mostrado na Figura 7a e APPLY OK.

Figura 7 : Parâmetros da ferramenta e da etapa de desbaste

No menu MFG Params escolha SET e digite os valores mostrados na Figura 7b, depois File > Exit e DONE. Depois defina a posição inicial cli-cando no ponto RETORNO definido anteriormente. Clique novamente nesse ponto para definir a posição final dessa etapa de usinagem.

Depois, será mostrado o diálogo CUSTOMIZE que possibilita definir-se a geometria que será torneada. Escolha INSERT para definir o novo corte e depois escolha CREATE PROFILE. O ProE disponibiliza vários modospara gerar-se o perfil que será usinado. Um desses modos é o comando SECTION | DONE option.

Figura 8 : A caixa de diálogo Customize

Após essa opção, uma linha será mostrada ao redor da peça no plano de corte.Uma cruz é mostrado em cada canto dessa linha. Escolha as duas cruzes mostradas na Figura 9a para limitar a extensão do corte. Depois escolhaABOVE CTRLN > DONE e se necessário, TOGGLE PROFILE para fazer quea curva mostrada na Figura 9a fique azul, antes de concluir com DONE/RETURN.

Figura 9 : Definição do perfil com Section

Com esses comandos definiu-se o perfil que será seguido pela ferramenta.Porém, esse perfil inclui as ranhuras que não serão torneadas nesta etapa, de modo que devem ser removidas. No diálogo CURVE: TURN PROFILE dê um clique duplo em ADJUST TURN PROFILE para mostrar o diálogoADJUST PROFILE. Nesse diálogo, clique ADD para criar um novo ajustedo perfil e então clique nos pontos mostrados na Figura 10. Clique PREVIEW

Clique aqui

depois aqui

Z Negativo

Z Positivo

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para observar-se que o perfi l já não apresent a a ranhura, po is os doi s pon-tos escol hido s estão unidos por uma lin ha reta. Adici one um ajuste similarpara a outra ranhura . Clique OK no diálogo ADJUST PROFILE e OK no

diálogo CURVE: TURN PROFILE. Na seqüência , o ProE possibilita que o perfil de cor te seja estendi do em cada extremidade da peça para um corte limpo. Escolha NEGATIVE Z | DONE para a pri meira extrem idade e POSITIVE Z | DONE para a segunda extremidade (Figura 9b). Depois escolha DONE CUTe o percurso de cor te será mos trad o. Escolha OK no diálogo CUSTOMIZE para final izar a definição desta etapa de tor neament o.

Figura 10 : Ajuste do perfil

Deste modo, todos os parâmetros necessários para esta etapa foram definidos.Para visualizar esta etapa escolha PLAY PATH � SCREEN PLAY. Os percursos de corte são calculados e mostrados em vermelho, e ema simulação dos percursos que podem ser vistos clicando-se no botão

Após a visualização, escolha DONE SEQ. DONE SEQ TEM QUE SER CLICADO PARA NÃO SER PERDER TODA ADOS PERCURSOS DE CORTE

Figura 11 : Percursos de corte para o desbaste

Definição da etapa de acabamentoNÃO SE ESQUEÇA DO COMANDO DONE SEQ PARA SALVAR A ETAPAANTERIOR. SALVE SEU ARQUIVO!

Após completada a etapa de desbaste, pode-se definir a segunda etapa querefere-se ao acabamento. Escolha NC SEQUENCE � NEW SEQUENCE � MACHINING | PROFILE | DONE. Novamente, umasérie de parâmetros é mostrada: Name, Parameters, Start e End devemser selecionadas. Depois, escolha DONE. (Note que como será usada amesma ferramenta usada no desbaste, não foi selecionado o parâmetro Tool.

Digite o nome Acabamento. No menu MFG Params escolha SET e entrecom os valores mostrados na Figura 12 e depois, FILE > EXIT e DONE.

Figura 12 : Parâmetros para a etapa de acabamento

Selecione o ponto RETORNO para o início do corte e novamente selecione esseponto uma segunda vez para definir o final do corte. No diálogo CUSTOMIZE escolha INSERT. Não é necessário criar um nove perfil pois pode-se usar omesmo perfil usado na etapa anterior, de modo que basta selecioná-lo comSELECT PROFILE e clique em TURN_PROF_000 no menu-árvore (vide aFigura 12b). Escolha DONE CUT e OK no diálogo CUSTOMIZE.

Para visualizar os percursos desta etapa selecione PLAY PATH � SCREEN PLAY . Pode-se observar que o percurso está incorreto. Para uma visualização mais precisa escolha PLAY PATH � NC CHECK.

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Selecione este perfil

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Com isso, o software Vericut pode ser usado para simular o torneamento. Pode-se usar os botões abaixo para visualizar a simulação:

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Figura 13: Verificação do percurso de acabamento

A região amarela representa o tarugo inicial. Já A região cinza, o perfil que foi corretamente torneado. A cor vermelha representa o erro causado pelo retorno incorreto da ferramenta através da peça. A modificação de dois parâ-metros pode evitar que esse choque ocorra.

Feche Vericut com FILE > EXIT. No menu NC SEQUENCE escolha SEQ SETUP e PARAMETERS para redifinir alguns dos partâmetros de corte.Escolha DONE e depois NC SEQUENCE | DONE SEL > SET. O diálogo PARAM TREE mostrado na Figura 12 deve surgir, mas apenasalguns parâmetros são mostrados. Outros parâmetros estão escondidosaté que se clique no botãoADVANCED. Role as opções até o final da lista, até encontrar o parâmetro denominado START MOTION. Modifique-o paraZ_FIRST (que pode ser selecionado pela lista INPUT no topo do diálogo). Já o segundo parâmetro denominado END MOTION deve ser modificado para Z_LAST. Isto assegurará que o movimento no início e no final do per-ocorrerá em dois deslocamento Z depois X ou X e então Z.Escolha FILE > EXIT e PLAY PATH no Vericut para visualizar as modifica-ções e observar que a faixa vermelha não aparece mais.

Após esses comandos, escolha DONE SEQ.

Definição do corte das ranhurasSomente continue se você já clicou em DONE SEQ e se já salvou seu modelo.

Após completar o percurso de de desbaste, pode-se definir um segundo percurso para a operação de acabamento. Escolha NC SEQUENCE � NEW SEQUENCE � MACHINING | GROOVE | DONE. Novamente, uma sériede parâmetros é apresentado: Name, Tool, Parameters, Start e End devem serselecionados, depois DONE.

Digite um nome como Ranhura1 e no diálogo Tool Setup defina uma nova ferra-menta como mostrado na Figura 14, finalizando com APPLY e OK.

Figura 14 : Definição dos parâmetros do sangramento e do bedame

No meu MFG Params escolha SET e entre com os valroes mostrados na Figura 14b. Modifique START MOTION e END MOTION (clicando em ADVANCED) para os valores da etapa anterior, depois FILE > EXIT e DONE.

Selecione o ponto RETORNO para o início e o final do percursos de corte.No diálogo CUSTOMIZE escolha INSERT. Nesta etapa será usado um segundo método para definir o perfil a ser sangrado: CREATE PROFILE � SELECT SURFACE | DONE. Com essa opção, deve-se definir as superf- fícies que formam o primeiro e o último segmento do perfil da ranhura. Escolhaas superfícies mostradas na Figura 15.

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Figura 15 : Superfícies inicial e final da ranhura

Depois, escolha ABOVE CTRLN | DONE e OK no diálogo Turn Profile. Não é necessário modificar esses perfil, mas deve-se estendê-lo em ambos sentidos usando POSITIVE X | DONE. Conclua com DONE CUT e OK no diálogo CUSTOMIZE. Use PLAY PATH tanto para a tela como para o Vericut, antes de finalizar com DONE SEQ e salvar o modelo.

Figura 16 : Prmeira ranhura

Repita o procedimento anterior para criar uma nova seqüência para a outraranhura. O rebaixo na extremidade posterior da peça também pode sertorneada por sangramento, e do mesmo modo para cortar a peça da barra.

NOTE : Vimos dois métodos para criar a geometria do perfil a ser torne- ado – SECTION e SELECT PROFILE. O método mais flexível é o uso doSKETCH que permite desenhar-se um perfil. Esse método é comum noaprendizado do ProE e não é apresentado neste tutorial.

Após completar todos os passos do modelo, pode-se avaliar o processo com- pelto de torneamento pelo Vericut. Para reunir todas as seqüências geradasé necessário criar um arquivo intermediário que conterá todos os percursos decorte: CL DATA > OUTPUT > SELECT ONE > OPERATION depois selecione Torneamento > FILE > DONE e aceite o nome de arquivo com extensão ncl, o que criará um arquivo .ncl em seu diretório de trabalho. Depois, escolha DONE OUTPUT > NC CHECK > CL FILE e selecione o arquivo que acabou deser criado. Ao clicar o DONE final, será aberto o Vericut no qual será possívelvisualizar todas as etapas da operação de torneamento, como mostrado na Figura 17.

Figura 17 : A peça torneada mostrada no Vericut

Furação AxialTodos os tornos podem usinar furos que estejam alinhados com a linha de centro da peça. Alaguns tornos também possuem eixos acionados que permitema usinagem de furos fora do eixo de rotação do eixo-árvore do torno.Esta seção descreve como realizar essa operação.

O modelo ProE deste exercício apresenta furos que foram modelados e que estão suprimidos e consequentemente, invisíveis. Para torná-los visívieis, deve-seseguir os passos mostrados na Figura 18:

Expanir o menu-árvore do modelo torno.prt1. Clique em SETTINGS no topo do menu-árvore2. Escolha TREE FILTERS para mostrar a caixa de diálogo.3. Tique Suppressed Objects e OK 4. Dois padrões (patterns) de furos serão mostrados no menu-árvore.

O sinal em preto ao lado do nome dos furos mostra que eles está suprimidos.5. Dê um clique duplo em cada padrão de furos e escolha RESUME.

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Figura 18: Reapresentando detalhes escondidos

Dois grupos de furos são agora visíveis. Os quatro furos na extremeidade peça são os furos axiais que serão furados antes. Esses furos são relativa-mente simples para gerar-se o percurso de corte usando-se os procedi- mentos das seqüências já criadas. No menu MANUFACTURE escolhaMACHINING � NC SEQUENCE � NEW SEQUENCE � MACHINING | HOLEMAKING | DONE � DRILL | STANDARD | DONE. Um novo conjunto de parâmetros é apresentado: Name, Tool, Parameters, Retract, Holes, Start e End devem ser selecionados, apósDONE.

Digite o nome com FuroAxial e no diálogo Tool Setup defina uma novaferramenta MILLING como mostrado na Figura 19, depois APPLY e OK.

Figura 19: Definição da furação axial

No menu MFG Params escolha SET e entre com os valores mostrados naFigura 20. Modifique também START MOTION e END MOTION (pelo botãoADVANCED) para os usados anteriormente, depois FILE > EXIT and DONE.

Figura 20: Parâmetros de furação

Depois deve-se definir o plano de RETRACT. Esta é a posição para ondea broca retornará antes de mover-se para o próximo furo. Escolha FROM CSYS > 0.000000 para definir a extremidade da peça (zero-peça).

Depois deve-se definir os furos que serão usinados. Há diversos modos deselecionar os furos mas o mais fácil é pelo diâmetro - selecione todos osfuros que têm um diâmetro específico. Clique no tab Diameters e pressioneADD e selecione o valor 5. Pressione PREVIEW e os furos axiais serão mostrados em vermelho. Os furos radiais também têm o diâmetro de 5 mm mas não selecionados pois não podem ser usinados por torneamento.Escolha OK para fechar o diálogo HoleSet dialog e DONE/RETURN

Figura 21 : Seleção de furos

Selecione o ponto RETORNO tanto para o início como para o final do corte.PLAY PATH para visualizar o percurso de corte. Se tentar visualizar o cortepelo Vericut isso não será possível pois os furos fora de centro de rotação não serão selecionados. Escolha DONE SEQ para finalizar.

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Figura 22 : Percurso de corte de furação

Furação Radial

Para a furação do conjunto de furos radiais é necessária uma máquina-fer- ramenta em que a broca se mova ao longo do eixo X ao invés do eixo Z.Está máquina reune as operações de freamento e torneamento no ProE denominado mill/turn. Como o ProE não permite que se troque a máqui-na se ela já tem seqüências definidas, torna-se necessário definir uma nova máquina, e consequentemente uma nova operação com MACHINING � OPERATION (no menu MANUFACTURE) e aparecerá o diálogo mostra-Operation mostrado na Figura 23. Escolha FILE > New nesse diálogo para criar a nova operação. Digite em Operation Name Torno-Fresa. Clique

para abrir o menu Machine Tool Setup e escolha FILE > NewDigite o nome da máquina FresaCNC, escolha a máquina tipo Mill/Turn5 Axis e tique Head 1 para Milling Capability e pressione OK para retornarao menu Operation Setup. Clique em próximo a Machine Zero e sele-cione o sistema CS0. Feche o diálogo com OK.

Figura 24 : Menus para setup da operação e da máquina

O restante dos passos é basicamente os mesmos da furação axial. Assim, observando os passos anteiores, procede-se com os seguintes passos:

1. Crie uma nova NC Sequence. 2. Selecione SEQ TYPE de fresamento (Mill). 3. Escolha HoleMaking e 5Axis (não esqueça!!). 4. Selecione Name, Tool, Parameters, Retract, Holes, Start e End. 5. Defina Name, Tool, Parameters como na etapa anterior.6. Para Retract escolha Along Z axis com uma distância de 0. 7. Para os furos selecione o tab Axes, Pattern e escolha Add.

Clique no eixo de qualquer dos quatro furos e todos serão selecio-nados. Depois OK e DONE/RETURN.

8. Definos pontos Start e End como anteriormente.

Escolha PLAY PATH (screen) para visualizar os resultados.

Figura 24: Percursos de corte na furação radial

Pós-processamentoSelecione CL DATA > POST PROCESS e selecione o arquivo .ncl que é apresentado, seguindo-se DONE. O comando pode ser escolhido entre UNCX01.1 a UNCX01.99 (fresamento)ou entre UNCL01.1 a UNCL01.99 (torno) para criar o arquivo .tap com o código G para a máquina-ferramenta.