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Linguagem de programação - pág.5


LINGUAGEM DE PROGRAMAÇÃO CNC
PARA FRESADORAS E CENTRO DE USINAGEM

ORIENTAÇÃO DOS EIXOS EM UM CENTRO DE USINAGEM

    Na figura a seguir tem-se a representação esquemática de um centro de usinagem vertical com sua orientação de eixos do cabeçote, do eixo árvore principal e matéria-prima colocada sobre sua mesa.
Figura 3.11.1: Representação esquemática de um centro de usinagem vertical.

    SISTEMAS DE COORDENADAS

    Nas figuras a seguir têm-se os dois tipos de sistemas de coordenadas, absoluta e incremental respectivamente da furação de uma peça que possui quatro furos com Ø6mm e três furos com Ø8mm. Se os furos com Ø6mm forem executados na sequência alfanumérica mostrada e somente depois de trocada a broca os furos com Ø8mm fossem executados ter-se-iam as coordenadas conforme mostradas nas respectivas tabelas. Podem ser utilizados os sinais + ou – para diferenciar o quadrante em as coordenadas se encontram.

Figura 3.11.2: Sistema de coordenadas absolutas adotado para furação de uma peça.

    Vide o exemplo a seguir.

    N470 G90 G00 X12 Y12 (G90 Posiciona a ferramenta a 12mm distante do zero absoluto nos eixos X e Y para furo A1).

    Conforme mostrado na figura a seguir, pode-se perceber que tendo a furação na sequência alfanumérica somente os furos A1 com Ø6mm e B1 com Ø8mm possuem coincidência com as coordenadas absolutas, pois são os primeiros furos a serem executados de cada tamanho. Os demais furos têm como referência o último furo executado e como consequência tem o deslocamento relacionado a este, podendo ser um valor positivo ou negativo conforme este sentido de deslocamento paralelo aos eixos X e Y.
Figura 3.11.3: Sistema de coordenadas incrementais adotado para furação de uma peça.

    Vide o exemplo a seguir.

    N470 X96 Y00    (G91 Estando na posição absoluta X12 Y12 ao término do furo A1, desloca a ferramenta a 96mm distante desta posição para o próximo furo, A2).

    FORMATOS DOS NÚMEROS PARA COORDENADAS

    Quando se trabalha em unidades inglesas (polegadas) o formato é ± 4.4, ou seja, são permitidos quatro algarismos antes do ponto decimal e quatro após o ponto e para unidade métrica (milímetros) ± 5.3, ou seja, cinco algarismos antes do ponto decimal e três após o ponto.

    O comando CNC irá interpretar igualmente os valores X009.400 e X9.4 por exemplo, quando for utilizado o ponto decimal.

    Quando utilizado o sistema métrico com o código G21 pode-se obter a resolução de 0,001mm (um milésimo de milímetro).

    CONTROLE DO EIXO ÁRVORE (SPINDLE)

    O controle do eixo árvore (spindle) na programação é feito pelo endereço S. Para quase todos os sistemas de comandos CNC pode-se utilizar até quatro algarismos para formar o número na faixa entre 1 e 9999. O ponto decimal não é permitido.

    Para muitas máquinas CNC de altas velocidades pode-se utilizar até cinco algarismos, na faixa de 1 até 99 999.

    A limitação da velocidade é sempre determinada pela máquina e não pelo controlador.

    SENTIDO DA ROTAÇÃO DO EIXO ÁRVORE (SPINDLE)

    O sentido de rotação é orientado do ponto de vista do cabeçote em horário ou anti-horário. O sentido de rotação horário para maioria das máquinas é normal e anti-horário o reverso.

    O sentido correto para uma operação qualquer é determinado pelo sentido de corte da ferramenta. Brocas, fresas e alargadores normalmente possuem corte com sentido horário, exceção se faz as ferramentas especiais que podem ter sentido de corte reverso. Vide figura a seguir.

Figura 3.11.4: Sentido horário de corte e rotação determinado pela ferramenta e código M3.

    Devem-se programar os códigos M03 ou M04, horário e anti-horário, respectivamente, junto ao endereço S de velocidade ou depois deste e nunca antes. Vide o exemplo a seguir.

O0049                                  (O______ – Número do programa)

N05 G21 G40 G80            (N05  – Bloco 05 do programa)

                                               (G21 – Especificando unidade milímetros)

                                               (G40 – Cancelando compensação de raio)

                                               (G80 – Cancelando ciclos fixos)

 [BILLET X100.0 Y90.0 Z20.0  (BILLET – Especifica-se as dimensões da matéria prima necessária)

 N15 G90 G00 X12 Y12    (G90 – Sistema de coordenadas absolutas)

                                               (G00 – Deslocamento rápido)

                                               (X12 Y12 – Especificando Coordenadas)

 N20 S600 M03                   (S600 – Especificando Valor de rotação)

                                               (M03 – Especificando sentido de rotação)

    O exemplo acima mostra o formato comum de programação e igualmente popular é o formato do exemplo abaixo.

N15 G90 G00 X12 Y12 S600 M03


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POSIÇÃO DA FERRAMENTA NO CARROSSEL OU MAGAZINE

    A designação das ferramentas em centros de usinagem e fresadoras com a letra “T” acompanhada de até dois algarismos que formam o número de posição da ferramenta no carrossel, torre ou magazine, por exemplo, T01, T02, T03, etc. ou T1, T2, T3, etc.

    Para a designação completa da ferramenta pode utilizar até quatro algarismos, sendo que os dois à esquerda representarão a posição no carrossel ou identificação e os dois algarismos à direita representarão o corretor de posição, por exemplo, a ferramenta com a designação T0103 é identificada como a ferramenta 01 ou aquela que ocupa o alojamento 01, utilizando o corretor de posição 03.

    Na figura, a seguir pode-se ver um esquema representativo de um carrossel de centro de usinagem com os seus alojamentos identificados numericamente.

Figura 3.11.5: Esquema de carrossel com os alojamentos numerados de ferramentas.

    Todos os centros de usinagem possuem a característica denominada Automatic Tool Changer, Trocador Automático de Ferramentas, abreviado como ATC. Responsável pela troca da ferramenta acoplada no eixo árvore por outra que se encontre no magazine ou carrossel o ATC é comum em centros de usinagem, mas não em fresadoras CNC onde, geralmente, a troca é feita manualmente.

    Existem dois tipos básicos de seleção de ferramentas nos centros de usinagem, aqueles de seleção fixa e de seleção de memória randômica.

    As máquinas que possuem seleção fixa identificam a ferramenta por sua posição no carrossel, por exemplo, identificada pela programação como T01 ocupa o alojamento 1 do carrossel e a ferramenta T05 ocupa a posição 5 do carrossel.

    Os centros de usinagem mais modernos utilizam seleção de memória randômica e armazenam as ferramentas no magazine longe da área de trabalho e enquanto uma ferramenta está sendo utilizada na usinagem a próxima ferramenta é colocada em espera, isto acontece simultaneamente.

  O endereço T usada para identificar a ferramenta é associado à sua posição no magazine randomicamente.

    O controlador CNC saberá a posição em que se encontra a extremidade de corte da ferramenta através da programação. Para a maioria dos controladores Fanuc a letra “H” acompanhada de até dois algarismos formam o número que representa a diferença até a ponta de corte da ferramenta.           Esta diferença pode ser estabelecida entre a linha de referência da máquina e a ponta da ferramenta ou entre a ponta e a superfície da peça. Geralmente a linha de referência da máquina se localiza na extremidade inferior do cabeçote.

Figura 3.11.6: Métodos de definição de distância para as ferramentas.

    No simulador Fanuc é necessário especificar o comprimento e diâmetro através da diretiva Tooldef conforme segue.

    O comprimento é a distância da extremidade do eixo árvore até a ponta de corte da ferramenta.

   Não deve haver quaisquer códigos G ou M junto à diretiva. Mas, antes desta diretiva deve-se especificar a unidade de medida através do código G20 (polegada) ou G21 (milímetros).

Exemplo:

G21

[TOOLDEF T1 D8 L65

  Neste exemplo tem-se a instrução TOOLDEF que deve ser seguida pela especificação da ferramenta T1, do diâmetro D8 (8mm) e da distância L65 (65mm) da ferramenta.

    Pode-se usar a letra “L” ou a letra “Z” para o endereço de distância.

    Para usinagem completa de uma peça na fresadora muitas vezes é necessário trocar a ferramenta para que outras operações e detalhes sejam executados corretamente segundo especificação de desenho.

    A troca de ferramentas se dá através da instrução M06, mas é importante parar o eixo árvore antes desta troca com a instrução M05.

    As especificações de ferramentas, diâmetros e comprimentos se faz no início do programa usando a diretiva TOOLDEF.

N10 G21                              (G21– Especifica a unidade de medida como milímetros)

[TOOLDEF T1 D10 L65  (TOOLDEF – Especifica as dimensões da ferramenta 1)

[TOOLDEF T02 D5 L80 (TOOLDEF – Especifica as dimensões da ferramenta 2)

[BILLET X200 Y100 Z20 (BILLET – Especifica as dimensões da matéria prima)

N15 G28 M05                    (G28 – Especifica movimentação para o magazine)

                                             (M05 – Realiza a parada do eixo árvore)

N20 M06 T1                        (M06 – Realiza a troca de ferramenta para ferramenta 1)

N25 G90 G00 X10 Y10 Z10   (G90 e G00 – Movimenta a ferramenta rapidamente para a posição inicial de usinagem usando coordenadas absolutas)

...

...

N55 G28 M05                    (G28 – Especifica movimentação para o magazine)

                                             (M05 – Realiza a parada do eixo árvore)

N60 M06 T02                     (M06 – Realiza a troca de ferramenta para ferramenta 02)

N65 G00 X190 Y90 M03 (G00 – Movimenta a ferramenta para a posição de fresagem)

          (M03 – Liga o eixo árvore no sentido horário)

M70 G01 Z-5

...

 

PONTOS DE REFERÊNCIA

ZERO MÁQUINA

    O ponto de referência onde se localiza o zero dos três eixos principais da máquina é denominado simplesmente zero máquina. Este local pode variar entre modelos e fabricantes, mas a maior diferença existe entre centros de usinagem vertical e horizontal.

   Em geral as máquinas podem ter dois, três ou mais eixos dependendo do tipo e modelo da máquina. Cada um dos eixos terá um trajeto máximo e fixo definido pelo fabricante. Ao religar a máquina esta posição de zero máquina sempre será mesma.

    Tipicamente as máquinas utilizam de sistema de coordenadas com o volume de trabalho ocupando os lados negativos dos eixos.




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