Origem das Máquinas CNC’s

Questionário histórico dos CNCs1.Qual característica que deu origem a necessidade de máquinas automatizadas?2.Em que época aproximadamente surgiram as primeiras máquinas automatizadas?3.Qual máquina automatizada foi a mais difundida mundialmente?4.Qual a diferença dos tornos automáticos e os tornos CNCs.

1)As máquinas automatizadas, surgiram da otimização da produção, sendo primariamente aplicados em produções em larga escala e peças relativamente simples.

2)As primeiras máquinas automatizadas surgiram em meados de 1890, no entanto ainda com máquinas quase que totalmente mecanizadas.

3) O lendário a-25 da marca Traub.

4) Os tornos automáticos são máquinas voltadas a produção em larga escala no entanto são máquinas limitadas quanto à serem peças relativamente simples.Os Tornos CNCs, são máquinas que já têm em sua característica por padrão sensores, servo motores, cpu, software com linguagem específica para assimilar a linguagem padrão dos Comandos numéricos.

Quando falamos de plano cartesiano, somos levados a nos remeter ao ensino médio, mas basicamente é:Um esquema reticulado necessário para especificar pontos num determinado "espaço" com dimensões. Cartesiano é um adjetivo que se refere ao matemático francês e filósofo Descartes que, entre outras coisas, desenvolveu uma síntese da álgebra com a geometria euclidiana.

Obs.: a polarização de X (+/-) é dada em função da torre de Ferramentas.Ou seja, na nossa máquina Teremos a situação inversa, pois a torre fica pro lado do operador passando a ser X+ fica X- e vice-versa.

Basicamente a princípio trabalharemos com duas possibilidades de sistemas de referência em peças, ou em definição de ponto ZERO.

A)Uma das possibilidades é a do encosto das castanhas.B)Outra seria na face da peça

Obs.:É possível visualizar as duas possibilidades na pág. 23 do livro CNC.

Poderemos ter uma noção da mesma, tendo-a como suprema, pois, teremos uma referência como padrão do início ao fim do programa, ou seja, do começo ao fim de todas as movimentações feitas na máquina, teremos como partida somente um ponto em comum.

Nesse sistema de coordenadas sempre nos remetemos ao último Posicionamento assumido, então sempre temos medidas de distância entre dois pontos próximos.Esse sistema não é comumente usado, no entanto é possível aplicá-lo em meio a pequenas operações dentro de um programa.

Com o intuito de fixarmos os sistemas de coordenadas, aplicaremos os dois sistemas de coordenadas (absoluta e incremental) nos exercícios propostos, em quadro e os aplicados na pág. 73 e 74 da apostila de exercícios.

Consideremos que no Primeiro exercício teremos o ZERO máquina na face da castanha, na segunda consideração no último ponto.

Aplicar absoluta e incremental:

Mais adiante veremos que as funções preparatórias G são diversas, no entanto, para que não confundamos nesta aula trabalharemos somente com as funções G00 e G01.

G00, Avanço rápido, (é o maior avanço de movimentação dos eixos.

G01, Interpolação Linear, é uma movimentação com velocidade de avanço programado. E o mesmo é dado pela auxiliar F, que delimita a velocidade da movimentação.

Sempre que trabalharmos com a função G01, teremos F como avanço, geralmente aplicado como avanço por rotação da placa.

Agora exercitaremos as informações contidas na página anterior. Programação de movimentação para usinagem de peça proposta em exercício.Como trabalharemos com a função preparatória G01, é imprescindível que usemos a F que determina avanço.

NESSE CASO USAREMOS F 0.1, que nada mais é que um décimo de avanço por rotação da placa (eixo árvore).

É importante salientar que o ponto de troca da ferramenta é X200. e Z200.

A penetração nesse caso será de 4mm por passo e a cada passo da Ferramenta a mesma retornará 1mm antes do ponto (zero) em Z, também retornará no ponto do desbaste anterior.

n10 G00 X200. Z200. #

n20 G00 X36. Z1. #

n30 G01 Z-60. F.1 #

n40 G00 X40. Z1.#

n50 G00 X32. #

n60 G01 Z-60. F.1 #

n70 G00 X36. Z1. #

n80 G00 X28.#

n90 G01 Z-60. F.1 #

n100 G00 X 32. Z1.#

n110 G00 X24.#

n120 G01 Z-30. F.1 #

n130 G00 X28. Z1. #

n140 G00 X20. #

n150 G01 Z-30. F.1 #

n160 G00 X200. Z200. #

As funções para interpolação circular são definidas por G02 e G3, que têm por finalidade gerar arcos (raios), perfis circulares que vão até 180 graus no torneamento, podendo até formar uma esfera completa. Sempre que usarmos a interpolação circular, deveremos estar posicionados no início do arco, assim informando as coordenadas finais e o raio.

A instrução G02,caracteriza um arco no sentido horário.

A instrução G03, caracteriza um arco no sentido anti-horário.

Essa função em todas as programações terá a mesma competência.Geralmente empregado em ciclos de furação com objetivo de otimizar o final do processo, num procedimento de limpeza e lubrificação em meio ao processo, que necessite uma eventual parada na usinagem.

Observação:

Normalmente se dá tempo de espera ou permanência no final de uma furação ou em canais para melhor acabamento e para que as ferramentas façam todo o percurso do diâmetro usinado, ou seja, dar pelo menos uma volta completa.

No comando MACH utilizaremos na programação da seguinte maneira:

G04 D 5.5#Nesse caso estaríamos dizendo para máquina que após uma dada operação em meio ao programa a máquina ficaria inerte no ciclo por cinco segundos e meio, no entanto há uma limitação quanto ao período de permanência, o limite é de 99 segundos.

Essa função em outros comandos pode variar na denominação do G.

Ao usar a função de interpolação linear G01, mesmo que não programando as quebras de canto, é feito um arredondamento de 0,2 mm em cada percurso automaticamente, isto é haverá um processo de inserção.

A programação com G73 é feita exatamente como a programação G01, no entanto ela nos permite uma geometria perfeita da peça, deixando os cantos vivos.

No comando Mach:

Para ativarmos a programação em função do Diâmetro, utilizamos: G 20

No entanto se o objetivo é trabalhar em função das medidas no raio, utilizamos a função:G21

No comando Mach:

Para definirmos se a necessidade é absoluta ou incremental, usamos as funções: G 90 Programação em coordenadas absolutas.G 91 Programação em coordenadas Incrementais.

No comando Mach:

Para definirmos a unidade de medida do sistema de programação; milímetro ou polegada:

G70 Ativa a programação em polegadas.G71 Ativa a programação em milímetros.

Esse sistema de compensação faz com que a ferramenta considere o contorno da peça, isto é, possibilita a programação de acabamento sem a necessidade de cálculos auxiliares.

Os deslocamentos em qualquer tipo de interpolação a efeito de entendimento da máquina ela trabalha com uma lâmina cortante com canto vivo, ou seja, é desconsiderado um eventual raio da ponta da ferramenta.

Quando se têm por objetivo compensar o raio externamente em nossa máquina que a torre fica do lado do operador, da direita para a esquerda em sentido de usinagem, usamos a função G42, se em usinagem interna da direita para a esquerda G41.

Furação com descarga de cavacos

Quando aplicarmos para furação usaremos da seguinte maneira:

G74 Z __ W__ F___

Z posição final quanto ao comprimento do furoW Incremento por penetração ( quebra de cavacos)F Avanço, ou velocidade de penetração da broca.

Quando utilizado para ciclo de desbaste em perfil simples usaremos os seguintes endereços:

X Diâmetro final

Z Comprimento Final

I Incremento por passada (em diâmetro) (penetração)

U1 Recuo angular dos eixos

F Avanço

Obs.: Posiciona-se a ferramenta no diâmetro do primeiro passo, descontando o valor do INCREMENTO, (valor da remoção no diâmetro).

A função U1 ativa o recuo angular da ferramenta, caso descartarmos o uso do mesmo a ferramenta fará o recuo com a pastilha em contato com a peça. Se utilizado, o valor do recuo será igual ao valor do incremento.

Quando utilizado para ciclo de faceamento ou de canais, usaremos as seguintes informações:

X Diâmetro final

Z Comprimento Final

K Incremento por passada (em diâmetro) (penetração)

U1 Recuo angular dos eixos

F Avanço

Obs.: Posiciona-se a ferramenta no diâmetro do primeiro passo, descontando o valor do INCREMENTO, (valor da remoção no diâmetro).

A função U1 ativa o recuo angular da ferramenta, caso descartarmos o uso do mesmo a ferramenta fará o recuo com a pastilha em contato com a face da peça. Se utilizado, o valor do recuo em Z será igual ao valor do incremento K.

Quando utilizado para ciclo de canais, usaremos as seguintes informações:

X Diâmetro final

Z coordenada final ( último canal)

w Incremento por penetração (quebra- cavaco)

K Distância entre os canais

D Tempo de permanência em segundos

F Avanço

Obs.: Os canais devem ser equidistantes.

Posiciona-se no comprimento do primeiro canal.Se W não for programado, o eixo X avança para o diâmetro final em movimento contínuo.

X Diâmetro de referência para início de torneamento EXTERNO ( maior diâmetro + 4mm) (subprograma)INTERNO ( menor diâmetro – 4mm) (subprograma)

Z Comprimento de referência para início do torneamento, do primeiro posicionamento Z+ 2mm (subprograma)

I Sobremetal para acabamento em X

K Sobremetal em acabamento em Z

W Incremento por passada em Diametro

P Subprograma com dimensões de acabamento

F Avanço

U1 Pré-acabamento paralelo ao perfil final

Esse ciclo permite o desbaste completo da peça e requer somente dois programas, esses denominados:

Programa principalDeve conter todas as informações tecnológicas, como opção, chamada de ferramenta, velocidade de corte, etc.

SubprogramaDeve conter somente informações do perfil as ser desbastado com as funções G01, G02, G03, G73, que já conhecemos.

RegrasEsse ciclo não permite a execução de mergulhos. As coordenadas dever ser ascendentes para usinagens externas e descendentes para internas.

Após a execução do ciclo, a ferramenta retorna ao ponto inicial, programado no próprio bloco ( X e Z).

X Diâmetro de referência para início de faceamento EXTERNO ( maior diâmetro + 4mm) (subprograma)INTERNO ( menor diâmetro – 4mm) (subprograma)

Z Comprimento de referência para início do torneamento, do primeiro posicionamento Z+ 2mm (subprograma)

I Sobremetal para acabamento em X em diâmetro

K Sobremetal em acabamento em Z

W Incremento por passada em Z

P Subprograma com dimensões de acabamento

F Avanço

U1 Pré-acabamento paralelo ao perfil final

Z coordenada do comprimento do furoI Valor do primeiro incremento de profundidade, com retornoJ coordenada para cálculo da segunda e terceira penetrações, (menor que I).K Valor mínimo do incremento para penetraçãoU Coordenada máxima de profundidade, Z inicial mais profundidade do furo.W Determina o incremento de retração que ocorrerá a cada penetração.R Determina o plano de referência para início da usinagemD Tempo de permanência após cada penetração.P1 Retração da ferramenta ao posicionamento inicial ao término do ciclo.F Avanço.

Obs.: O ciclo acaba passando despercebido em comandos com processos automáticos de roscamentos, estando presentes em todos os comandos. O inconveniente é a quantidade de sentenças atribuída a cada rosca, seja ela cônica, paralela ou de múltiplas entradas.

Z Coordenada final da roscaK Passo da rosca

Consultar pág. 124 do livro para verificar a montagem do programa.

Obs.: Esse ao contrário do G33, permite que a programação seja feita somente em um bloco.

ENDEREÇOS:X Diâmetro final da rosca em modo absolutoZ Posicionamento final da RoscaI Incremento em roscas internas (roscas cônicas) o valor deve ser negativo.K Passo da rosca(A) Abertura angular em rosca de múltiplas entradas.(B)Ângulo da ferramenta.D Profundidade da primeira passada.E Distância de aproximação para início de roscamento(w) Saída em ângulo no final da rosca.W= 0 grau w1= 30 w2=45 w3= 60 graus](U) Profundidade da última passada.(L) Número de repetições da última passada (acab.) consultar pág. 128, 129 e 130.