Curso de Controle Numérico Computadorizado XXIV SEMANA DE ...
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<strong>Curso</strong> <strong>de</strong> <strong>Controle</strong> <strong>Numérico</strong> <strong>Computadorizado</strong><br />
ÍNDICE<br />
1. Apresentação 1<br />
2. Preparando a tela 5<br />
3. Iniciando um <strong>de</strong>senho 10<br />
4. Visualização 14<br />
5. Coor<strong>de</strong>nadas 16<br />
6. Precisão <strong>de</strong> um <strong>de</strong>senho 17<br />
7. Comandos <strong>de</strong> arquivos 18<br />
8. Alteração dos tipos <strong>de</strong> linha 21<br />
9. Desenhos geométricos 22<br />
10. Movimentação e rotação 31<br />
11. Desfazer comandos 33<br />
12. Interação <strong>de</strong> comandos 33<br />
13. Averiguação 37<br />
14. Hachuras 43<br />
15. Texto 45<br />
16. Mudar proprieda<strong>de</strong>s 46<br />
17. Dimensionamento 47<br />
18. Noções <strong>de</strong> impressão 54<br />
19. Bibliografia básica 56<br />
20. Biografia do ministrante 56<br />
<strong>XXIV</strong> <strong>SEMANA</strong> <strong>DE</strong> ENGENHARIA MECÂNICA – unesp – Ilha Solteira – 25/08 a 30/08/2003
<strong>Curso</strong> <strong>de</strong> <strong>Controle</strong> <strong>Numérico</strong> <strong>Computadorizado</strong><br />
1. UM BREVE HISTÓRICO DO <strong>DE</strong>SENVOLVIMENTO DAS MÁQUINAS-<br />
FERRAMENTAS <strong>DE</strong> CONTROLE NUMÉRICO<br />
A “Guerra Fria”, iniciada após o término da 2 ª Guerra Mundial, significou uma nova corrida<br />
armamentista entre 2 blocos políticos: o capitalista e o socialista. A necessida<strong>de</strong> crescente <strong>de</strong><br />
novos armamentos, com elevados níveis <strong>de</strong> tecnologia, era evi<strong>de</strong>nte. Projetos <strong>de</strong>veriam<br />
rapidamente “sair do papel”, empregando-se processos <strong>de</strong> fabricação que proporcionassem cada<br />
vez mais maior produtivida<strong>de</strong>, sem qualquer comprometimento da qualida<strong>de</strong>.<br />
No início da década <strong>de</strong> 1950 um convênio foi firmado entre a Força Aérea Norte-Americana<br />
(U.S.A.F.) e o Instituto <strong>de</strong> Tecnologia <strong>de</strong> Massachusetts (M.I.T.) para <strong>de</strong>senvolvimento <strong>de</strong> uma<br />
nova máquina-ferramenta, capaz <strong>de</strong> fabricar rapidamente peças com geometria extremamente<br />
complexa. A equipe do Dr. John Pearson adaptou a uma fresadora convencional um complexo<br />
sistema eletro-mecânico, que controlava a movimentação das ferramentas e peças na máquina.<br />
Esse sistema utilizava, basicamente, um gran<strong>de</strong> número <strong>de</strong> relês, conectados por cabos. Estava<br />
sendo <strong>de</strong>senvolvida a primeira máquina <strong>de</strong> comando numérico.<br />
Pesquisas em eletrônica tornavam obsoletas as válvulas eletrônicas, que foram<br />
gradualmente sendo substituídas por transistores <strong>de</strong> estado sólido. Os transistores, por sua vez,<br />
foram sendo aprimorados e novos componentes, <strong>de</strong>nominados circuitos integrados, que reuniam<br />
centenas ou milhares <strong>de</strong> transistores em um espaço minúsculo foram lançados no mercado.<br />
Esses <strong>de</strong>senvolvimentos na eletrônica permitiu a miniaturização e o barateamento dos sistemas<br />
lógicos <strong>de</strong> computação, tornando viável a utilização do computador juntamente com os processos<br />
<strong>de</strong> usinagem dos metais, caracterizando a máquina <strong>de</strong> controle numérico computadorizado<br />
(CNC). A produção <strong>de</strong> máquinas-ferramenta <strong>de</strong> controle numérico computadorizado tem<br />
registrado um aumento significativo a partir <strong>de</strong> 1975. Indubitavelmente as razões para essa<br />
constatação estão vinculadas ao <strong>de</strong>senvolvimento dos microprocessadores, que tornaram o<br />
sistema menor e mais eficaz e com um custo 25 vezes menor do que em 1968. Estima-se que a<br />
fabricação e instalação <strong>de</strong> máquinas com controle numérico computadorizado nas linhas <strong>de</strong><br />
produção aumente em 500% na década <strong>de</strong> 1990, se comparado ao período anterior.<br />
Atualmente as empresas investem maciçamente em tecnologia, procurando aumentar a<br />
produtivida<strong>de</strong> e qualida<strong>de</strong> dos produtos sem aumento nos custos <strong>de</strong> fabricação, condições<br />
essenciais para a sua sobrevivência em uma economia em fase <strong>de</strong> globalização. Estas<br />
tecnologias requerem pessoal altamente qualificado e treinado, revestindo <strong>de</strong> gran<strong>de</strong> importância<br />
a formação profissional nas Escolas <strong>de</strong> Engenharia.<br />
2. USINAGEM DOS METAIS<br />
Na fabricação <strong>de</strong> peças e componentes metálicos po<strong>de</strong>m ser realizadas operações em<br />
duas das mais importantes classes <strong>de</strong> trabalho mecânico:<br />
- usinagem;<br />
- conformação plástica;<br />
Enten<strong>de</strong>-se como processos <strong>de</strong> usinagem operações que conferem à peça metálica<br />
formas, dimensões e acabamento requisitados em projeto, através da retirada <strong>de</strong> material na<br />
forma <strong>de</strong> cavaco. Os processos <strong>de</strong> conformação plástica caracteriza-se por garantir formas,<br />
dimensões e acabamento através da <strong>de</strong>formação plástica do material, normalmente com<br />
reduzidas perdas <strong>de</strong> massa. Na verda<strong>de</strong>, gran<strong>de</strong> parte dos componentes mecânicos produzidos<br />
atualmente utilizam operações combinadas <strong>de</strong> conformação plástica e usinagem dos metais.<br />
Entre os processos <strong>de</strong> usinagem <strong>de</strong>stacam-se o torneamento e o fresamento, pela gran<strong>de</strong><br />
importância tecnológica e volume <strong>de</strong> produção. O torneamento é um processo <strong>de</strong> usinagem<br />
<strong>de</strong>stinado a obtenção <strong>de</strong> superfícies <strong>de</strong> revolução: cilíndricas, cônicas, esféricas e/ou curvilíneas,<br />
com a utilização <strong>de</strong> uma ou várias ferramentas <strong>de</strong> corte. Na máquina operatriz, <strong>de</strong>nominada torno,<br />
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<strong>Curso</strong> <strong>de</strong> <strong>Controle</strong> <strong>Numérico</strong> <strong>Computadorizado</strong><br />
a peça gira em relação a um eixo <strong>de</strong> rotação, enquanto as ferramentas montadas sobre o carro<br />
principal <strong>de</strong>slocam-se sobre um plano, que contém o eixo <strong>de</strong> rotação da peça bruta.<br />
O fresamento é um processo <strong>de</strong> usinagem <strong>de</strong>stinado à obtenção <strong>de</strong> superfícies com<br />
geometria variada, confeccionada com ferramentas multicortantes (brocas, fresas ou<br />
alargadores). Na máquina, conhecida como fresadora, a peça é fixada sobre um dispositivo<br />
(mesa) que possui movimento in<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>nte em dois eixos coor<strong>de</strong>nados. A ferramenta é montada<br />
em um cabeçote, que po<strong>de</strong> ser utilizado tanto vertical como horizontalmente, girando com rotação<br />
controlada.<br />
A fabricação <strong>de</strong> peças por torneamento ou fresamento é sempre otimizada. Assim,<br />
reduzem-se os custos e aumenta-se a produtivida<strong>de</strong>, sem que haja qualquer comprometimento da<br />
qualida<strong>de</strong> do item produzido. Para tanto é necessário especificar corretamente os principais<br />
parâmetros ou gran<strong>de</strong>zas <strong>de</strong> corte: velocida<strong>de</strong> <strong>de</strong> corte (Vc), velocida<strong>de</strong> <strong>de</strong> avanço (Va) e<br />
profundida<strong>de</strong> <strong>de</strong> corte (p).<br />
2.1. VELOCIDA<strong>DE</strong> <strong>DE</strong> CORTE (Vc)<br />
É <strong>de</strong>finida como a velocida<strong>de</strong> instantânea <strong>de</strong> um ponto <strong>de</strong> referência localizado na interface<br />
material-aresta principal <strong>de</strong> corte (ferramenta). É consi<strong>de</strong>rada a principal gran<strong>de</strong>za <strong>de</strong> corte,<br />
responsável pelos tempos <strong>de</strong> usinagem produtivos e <strong>de</strong> vida útil da ferramenta. Possui também<br />
gran<strong>de</strong> efeito sobre o acabamento da peça usinada. A velocida<strong>de</strong> <strong>de</strong> corte, expressa<br />
normalmente em metros por minuto, po<strong>de</strong> ser estimada pela expressão:<br />
V c<br />
π.<br />
D.<br />
n<br />
= (2.1)<br />
1000<br />
na qual D é o diâmetro da peça ou da ferramenta (em milímetros) e n é a rotação da peça ou<br />
ferramenta (em rotações por minuto).<br />
A escolha da velocida<strong>de</strong> <strong>de</strong> corte a<strong>de</strong>quada <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> muito <strong>de</strong> vários fatores: material da<br />
peça, tipo e material da ferramenta, uso <strong>de</strong> lubrificação refrigerante, entre outros. A Tabela 2.1<br />
apresenta alguns valores típicos <strong>de</strong>ssa gran<strong>de</strong>za na usinagem dos metais.<br />
TABELA 2.1. Velocida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> corte empregadas para diversos materiais, consi<strong>de</strong>rando uma vida<br />
<strong>de</strong> 240 minutos e avanço <strong>de</strong> 0,2 mm/rotação.<br />
Material<br />
Velocida<strong>de</strong> <strong>de</strong> Corte (mm/min)<br />
Aço Rápido HSS Metal Duro (P10)<br />
Aço ABNT 1045 33 122<br />
Aço ABNT 4135 20 103<br />
Ferro Fundido ABNT FF 25 20 79<br />
Ligas Cu-Sn (Bronzes) 30 250<br />
Alumínio 30 200<br />
Ligas Al-Si 20 150<br />
2.2. VELOCIDA<strong>DE</strong> <strong>DE</strong> AVANÇO (Va)<br />
É a velocida<strong>de</strong> instantânea da ferramenta em relação à peça. O avanço possui gran<strong>de</strong><br />
influência sobre a rugosida<strong>de</strong> superficial (acabamento) da peça usinada. Na utilização <strong>de</strong><br />
ferramentas multicortantes (fresas, por exemplo) é comum a especificação do avanço por <strong>de</strong>nte<br />
(ad). Estas informações são facilmente obtidas em tabelas tecnológicas. O cálculo da velocida<strong>de</strong><br />
<strong>de</strong> avanço po<strong>de</strong> ser realizado com a expressão:<br />
Va d<br />
= a . Z.<br />
n<br />
(2.2)<br />
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<strong>Curso</strong> <strong>de</strong> <strong>Controle</strong> <strong>Numérico</strong> <strong>Computadorizado</strong><br />
na qual ad é o avanço por <strong>de</strong>nte (em milímetros por volta) e Z é o número <strong>de</strong> arestas <strong>de</strong> corte<br />
(<strong>de</strong>ntes) da ferramenta.<br />
2.3. PROFUNDIDA<strong>DE</strong> <strong>DE</strong> CORTE (p)<br />
É <strong>de</strong>finido como a profundida<strong>de</strong> com que a aresta principal <strong>de</strong> corte penetra no material,<br />
medida na direção ortogonal ao plano formado pelas direções <strong>de</strong> corte e avanço. A utilização <strong>de</strong><br />
gran<strong>de</strong>s profundida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> corte aumenta a quantida<strong>de</strong> <strong>de</strong> metal removido por unida<strong>de</strong> <strong>de</strong> tempo<br />
mas, em compensação, provoca significativos acréscimos na potência <strong>de</strong> corte e no <strong>de</strong>sgaste das<br />
ferramentas.<br />
3. FERRAMENTAS PARA USINAGEM DOS METAIS<br />
As ferramentas <strong>de</strong> corte são responsáveis pela remoção <strong>de</strong> material na forma <strong>de</strong> cavaco,<br />
redundando na peça acabada ao final do processo <strong>de</strong> usinagem. Diversos tipos <strong>de</strong> ferramentas<br />
estão disponíveis no mercado. A seleção <strong>de</strong> uma ferramenta <strong>de</strong> corte <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> diversos<br />
fatores, entre os quais material a ser trabalhado, natureza da operação e custo da ferramenta. Os<br />
principais requisitos para uma ferramenta <strong>de</strong> corte são:<br />
(a) alta resistência ao <strong>de</strong>sgaste;<br />
(b) alta dureza a quente;<br />
(c) capacida<strong>de</strong> <strong>de</strong> resistir a choques mecânicos (tenacida<strong>de</strong> );<br />
(d) baixo custo;<br />
Diversas classes <strong>de</strong> materiais metálicos e cerâmicos, que aten<strong>de</strong>m aos requisitos exigidos,<br />
são empregadas na fabricação <strong>de</strong> ferramentas <strong>de</strong> corte. A Tabela 1. apresenta alguns materiais<br />
para ferramentas e características <strong>de</strong> corte típicas.<br />
TABELA 3.1. Custo comparativo <strong>de</strong> diversos materiais para ferramentas.<br />
MATERIAL CUSTO (U$$/unida<strong>de</strong>)<br />
VELOCIDA<strong>DE</strong> <strong>DE</strong><br />
CORTE (m/min)<br />
CUSTO <strong>DE</strong><br />
USINAGEM (U$$/pol 3 )<br />
Aço-carbono 0.10 12 0.25<br />
Aço rápido HSS 0.50 27 0.13<br />
Metal duro 5.25 150 0.04<br />
Cerâmica 12.00 240 0.02<br />
Dos materiais para ferramentas <strong>de</strong>stacam-se a utilização dos aços rápidos (HSS - High<br />
Speed Steel) e os insertos intercambiáveis <strong>de</strong> metal duro. Os aços HSS são muito empregados<br />
na fabricação <strong>de</strong> ferramentas <strong>de</strong> barra, brocas, fresas e alargadores. Devido a menor resistência<br />
mecânica <strong>de</strong>sgastam-se mais rapidamente, requerendo frequentemente reafiação da ferramenta.<br />
Mais resistentes e práticos, os insertos <strong>de</strong> metal duro são montados em suportes com a mais<br />
variada geometria. Consi<strong>de</strong>rando a relação benefício/custo normalmente as pastilhas não sofrem<br />
afiação, sendo <strong>de</strong>scartadas após o térmico <strong>de</strong> sua vida útil.<br />
Diversas ferramentas, tanto <strong>de</strong> aço rápido HSS como pastilhas <strong>de</strong> metal duro, são<br />
disponíveis para usinagem nos tornos CNC EMCO C5 e fresadoras CNC EMCO F1.<br />
Características geométricas e <strong>de</strong> processo das principais ferramentas utilizadas serão <strong>de</strong>scritas a<br />
seguir.<br />
<strong>XXIV</strong> <strong>SEMANA</strong> <strong>DE</strong> ENGENHARIA MECÂNICA – unesp – Ilha Solteira – 25/08 a 30/08/2003<br />
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<strong>Curso</strong> <strong>de</strong> <strong>Controle</strong> <strong>Numérico</strong> <strong>Computadorizado</strong><br />
I<strong>DE</strong>NTIFICAÇÃO: T01<br />
MÁQUINA: torno<br />
MATERIAL: metal duro<br />
<strong>DE</strong>NOMINAÇÃO: corte lateral direito<br />
VELOCIDA<strong>DE</strong> <strong>DE</strong> CORTE: <strong>de</strong> 100 a 150 mm/min<br />
VELOCIDA<strong>DE</strong> <strong>DE</strong> AVANÇO: < 100 mm/min<br />
LIMITAÇÕES GEOMÉTRICAS: conicida<strong>de</strong> máxima 30º<br />
I<strong>DE</strong>NTIFICAÇÃO: T02<br />
MÁQUINA: torno<br />
MATERIAL: metal duro<br />
<strong>DE</strong>NOMINAÇÃO: corte lateral esquerdo<br />
VELOCIDA<strong>DE</strong> <strong>DE</strong> CORTE: <strong>de</strong> 100 a 150 mm/min<br />
VELOCIDA<strong>DE</strong> <strong>DE</strong> AVANÇO: < 100 mm/min<br />
LIMITAÇÕES GEOMÉTRICAS: conicida<strong>de</strong> máxima 30º<br />
I<strong>DE</strong>NTIFICAÇÃO: T03<br />
MÁQUINA: torno<br />
MATERIAL: metal duro<br />
<strong>DE</strong>NOMINAÇÃO: corte neutro<br />
VELOCIDA<strong>DE</strong> <strong>DE</strong> CORTE: <strong>de</strong> 100 a 150 mm/min<br />
VELOCIDA<strong>DE</strong> <strong>DE</strong> AVANÇO: < 100 mm/min<br />
LIMITAÇÕES GEOMÉTRICAS: conicida<strong>de</strong> máxima 60º<br />
I<strong>DE</strong>NTIFICAÇÃO: T04<br />
MÁQUINA: torno<br />
MATERIAL: metal duro<br />
<strong>DE</strong>NOMINAÇÃO: ferramenta para rosca métrica à<br />
direita externa<br />
VELOCIDA<strong>DE</strong> <strong>DE</strong> CORTE: <strong>de</strong> 100 a 950 rpm<br />
VELOCIDA<strong>DE</strong> <strong>DE</strong> AVANÇO: sincronizada<br />
LIMITAÇÕES GEOMÉTRICAS: abertura <strong>de</strong> filetes com<br />
passo <strong>de</strong> 05 a 1,5 mm.<br />
I<strong>DE</strong>NTIFICAÇÃO: T05<br />
MÁQUINA: torno<br />
MATERIAL: aço rápido HSS<br />
<strong>DE</strong>NOMINAÇÃO: bedame<br />
VELOCIDA<strong>DE</strong> <strong>DE</strong> CORTE: <strong>de</strong> 20 a 25 mm/min<br />
VELOCIDA<strong>DE</strong> <strong>DE</strong> AVANÇO: < 10 mm/min<br />
LIMITAÇÕES GEOMÉTRICAS: largura <strong>de</strong> bedame<br />
variável<br />
I<strong>DE</strong>NTIFICAÇÃO: T06<br />
MÁQUINA: torno<br />
MATERIAL: metal duro<br />
<strong>DE</strong>NOMINAÇÃO: ferramenta para rosca métrica à direita<br />
interna<br />
VELOCIDA<strong>DE</strong> <strong>DE</strong> CORTE: <strong>de</strong> 100 a 950 rpm<br />
VELOCIDA<strong>DE</strong> <strong>DE</strong> AVANÇO: sincronizada<br />
LIMITAÇÕES GEOMÉTRICAS: abertura <strong>de</strong> filetes com<br />
passo <strong>de</strong> 05 a 1,5 mm.<br />
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<strong>Curso</strong> <strong>de</strong> <strong>Controle</strong> <strong>Numérico</strong> <strong>Computadorizado</strong><br />
I<strong>DE</strong>NTIFICAÇÃO: T07<br />
MÁQUINA: torno<br />
MATERIAL: metal duro<br />
<strong>DE</strong>NOMINAÇÃO: ferramenta para tornear superfícies<br />
internas.<br />
VELOCIDA<strong>DE</strong> <strong>DE</strong> CORTE: <strong>de</strong> 100 a 150 mm/min<br />
VELOCIDA<strong>DE</strong> <strong>DE</strong> AVANÇO: < 50 mm/min<br />
LIMITAÇÕES GEOMÉTRICAS: conicida<strong>de</strong> máxima 30º<br />
para fora/ diâmetro interno mínimo 14 milímetros.<br />
I<strong>DE</strong>NTIFICAÇÃO: T08<br />
MÁQUINA: torno/fresadora<br />
MATERIAL: aço rápido HSS<br />
<strong>DE</strong>NOMINAÇÃO: brocas<br />
VELOCIDA<strong>DE</strong> <strong>DE</strong> CORTE: <strong>de</strong> 20 a 25 m/min<br />
VELOCIDA<strong>DE</strong> <strong>DE</strong> AVANÇO: < 30 m/min<br />
LIMITAÇÕES GEOMÉTRICAS: diâmetros variados<br />
I<strong>DE</strong>NTIFICAÇÃO: T09<br />
MÁQUINA: fresadora<br />
MATERIAL: aço rápido HSS<br />
<strong>DE</strong>NOMINAÇÃO: fresas cilíndricas <strong>de</strong> topo<br />
VELOCIDA<strong>DE</strong> <strong>DE</strong> CORTE: <strong>de</strong> 20 a 25 m/min<br />
VELOCIDA<strong>DE</strong> <strong>DE</strong> AVANÇO: < 30 m/min<br />
LIMITAÇÕES GEOMÉTRICAS: diâmetros e números <strong>de</strong><br />
arestas variados.<br />
I<strong>DE</strong>NTIFICAÇÃO: T10<br />
MÁQUINA: fresadora<br />
MATERIAL: aço rápido HSS<br />
<strong>DE</strong>NOMINAÇÃO: fresas angulares<br />
VELOCIDA<strong>DE</strong> <strong>DE</strong> CORTE: <strong>de</strong> 20 a 25 m/min<br />
VELOCIDA<strong>DE</strong> <strong>DE</strong> AVANÇO: < 30 m/min<br />
LIMITAÇÕES GEOMÉTRICAS: diâmetros e números <strong>de</strong><br />
arestas variados.<br />
4. ESTRUTURA <strong>DE</strong> PROGRAMAÇÃO CNC<br />
Em uma máquina-ferramenta universal as peças e/ou ferramentas utilizadas na usinagem<br />
das peças tem seus movimentos controlados pelo operador da máquina. Através <strong>de</strong> manípulos e<br />
alavancas ele liga a máquina, aproxima a ferramenta da peça, <strong>de</strong>termina os parâmetros <strong>de</strong> corte<br />
e os aplica, me<strong>de</strong> com instrumentos a dimensões geradas pela usinagem e, caso não tenha<br />
ocorrido qualquer falha no procedimento, entrega a peça pronta para a próxima etapa do<br />
processo <strong>de</strong> fabricação. Na máquina-ferramenta com controle numérico computadorizado as<br />
informações são controladas por uma unida<strong>de</strong> <strong>de</strong> processamento central (CPU), como po<strong>de</strong> ser<br />
observado no esquema da Figura 4.1.<br />
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<strong>Curso</strong> <strong>de</strong> <strong>Controle</strong> <strong>Numérico</strong> <strong>Computadorizado</strong><br />
FIGURA 4.1. Módulos básicos que compõe uma máquina <strong>de</strong> controle numérico computadorizado<br />
(CNC).<br />
A entrada <strong>de</strong> dados, num formato padrão para que as informações possam ser<br />
processadas na máquina, po<strong>de</strong> ser efetuada pelo teclado disponível no painel ou por um<br />
equipamento periférico (leitora <strong>de</strong> fita perfurada ou microcomputador com interface compatível).<br />
As instruções são <strong>de</strong>scarregadas na memória RAM após gerenciamento da unida<strong>de</strong> central <strong>de</strong><br />
processamento (CPU). Se for feita uma analogia com o ser humano, a unida<strong>de</strong> <strong>de</strong> processamento<br />
central apenas controla as ativida<strong>de</strong>s da máquina, <strong>de</strong>cidindo e cobrando respostas (como um<br />
diretor), numa base <strong>de</strong> tempo própria, do sistema operacional (EPROM). É o Sistema Operacional<br />
que dispõe dos “conhecimentos” necessários para fazer a máquina CNC executar as tarefas<br />
<strong>de</strong>sejadas. As informações processadas são passadas da CPU para um módulo <strong>de</strong> saída<br />
(interface), que por sua vez comunica a um sistema eletrônico que controla a movimentação<br />
(motores <strong>de</strong> passo) da máquina. Neste caso a máquina CNC acusa à CPU que a or<strong>de</strong>m está<br />
sendo executada, repetindo-se o ciclo até a finalização das ativida<strong>de</strong>s programadas.<br />
Os procedimentos a serem executados são apresentados à máquina CNC na forma <strong>de</strong> um<br />
algoritmo ou programa. Esse programa é produzido numa linguagem que o sistema operacional<br />
“entenda”. A maioria dos <strong>Controle</strong>s <strong>Numérico</strong>s <strong>Computadorizado</strong>s seguem os códigos<br />
normalizados da International Standard Organization ISO 1056 e da Associação Alemã <strong>de</strong><br />
Normas Técnicas DIN 66025. Esses códigos, colocados em uma seqüência lógica, permitem que<br />
a máquina-ferramenta execute os movimentos entre ferramenta e a peça. Essa movimentação<br />
torna possível a usinagem <strong>de</strong> uma peça. A Figura 4.2 apresenta uma rotina CNC simples, no qual<br />
são apresentados alguns elementos estruturais para elaboração <strong>de</strong> programas para torneamento<br />
<strong>de</strong> peças.<br />
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<strong>Curso</strong> <strong>de</strong> <strong>Controle</strong> <strong>Numérico</strong> <strong>Computadorizado</strong><br />
FIGURA 4.2. Exemplo <strong>de</strong> programa CNC para torneamento, apresentando alguns dos elementos<br />
necessários para programação: blocos, palavras (instruções) e en<strong>de</strong>reços.<br />
No programa apresentado notam-se várias linhas (blocks) <strong>de</strong> instruções. Cada linha é<br />
<strong>de</strong>nominada bloco e <strong>de</strong>ve conter uma instrução lógica a ser executada pela máquina. Em cada<br />
bloco são inseridas, em seqüência lógica, uma ou mais palavras (words). A palavra é um código<br />
alfanumérico, no qual a letra significa o en<strong>de</strong>reço (address) e o número <strong>de</strong>fine a magnitu<strong>de</strong> ou<br />
variação <strong>de</strong> um parâmetro. O en<strong>de</strong>reço <strong>de</strong>fine o tipo <strong>de</strong> função que está sendo utilizada. A Tabela<br />
4.1 apresenta e dá o significado lógico dos en<strong>de</strong>reços utilizados na programação dos tornos e<br />
fresadoras CNC EMCO.<br />
No programa apresentado na Figura 4.2 verifica-se a presença <strong>de</strong> en<strong>de</strong>reços que <strong>de</strong>finem<br />
um sistema <strong>de</strong> coor<strong>de</strong>nadas. Esses sistemas <strong>de</strong> coor<strong>de</strong>nadas são vinculados à posições da<br />
ferramenta em relação à peça ou vice-versa. No torneamento a ferramenta realiza movimentos<br />
relativos à peça em um único plano, <strong>de</strong>finido pelos eixos X e Z. No fresamento os movimentos<br />
po<strong>de</strong>m ser caracterizados em 3 dimensões (X, Y e Z), apesar <strong>de</strong> ser possível a translação através<br />
<strong>de</strong> planos paralelos a esse sistema <strong>de</strong> eixos cartesianos (significa na prática que o comando<br />
numérico da fresadora EMCO F1 não aceita mudanças <strong>de</strong> coor<strong>de</strong>nadas, <strong>de</strong> um bloco para o<br />
seguinte, nos eixos X-Y-Z simultaneamente).<br />
As dimensões ou cotas que <strong>de</strong>terminam os <strong>de</strong>slocamentos na máquina são especificados<br />
no projeto mecânico. Nos <strong>de</strong>senhos essas informações são apresentadas como na ilustração<br />
abaixo. Na Figura 4.3(a) percebe-se que a posição dos furos na placa refere-se a um único ponto,<br />
localizado no canto inferior esquerdo. Neste caso este ponto po<strong>de</strong>ria ser <strong>de</strong>finido como a origem<br />
do sistema <strong>de</strong> coor<strong>de</strong>nadas absoluto. Na Figura 4.3(b) os furos são especificados pela distancia<br />
entre eles, favorecendo a utilização <strong>de</strong> um sistema <strong>de</strong> coor<strong>de</strong>nadas relativo, não fixo. Esse<br />
sistema é <strong>de</strong>nominado incremental. Não há qualquer impedimento na utilização <strong>de</strong> um sistema <strong>de</strong><br />
coor<strong>de</strong>nadas absoluto ou incremental. É o programador que <strong>de</strong>finirá a conveniência ou não <strong>de</strong> um<br />
ou outro sistema, sendo possível utilizar-se inclusive dos dois em um único programa CNC<br />
(misto).<br />
É conveniente <strong>de</strong>stacar que:<br />
(a) no sistema absoluto o ponto <strong>de</strong> referência (origem) está fixo na peça, tanto no<br />
torneamento quanto no fresamento.<br />
(b) no sistema incremental o ponto <strong>de</strong> referência (origem) está fixo na ferramenta, que<br />
<strong>de</strong>sloca-se em relação à peça a cada passo <strong>de</strong> programação.<br />
<strong>XXIV</strong> <strong>SEMANA</strong> <strong>DE</strong> ENGENHARIA MECÂNICA – unesp – Ilha Solteira – 25/08 a 30/08/2003<br />
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<strong>Curso</strong> <strong>de</strong> <strong>Controle</strong> <strong>Numérico</strong> <strong>Computadorizado</strong><br />
Figura 4.3. (a) Desenho mostrando cotas referentes a um único ponto (sistema absoluto). (b)<br />
Desenho cotado relativamente aos furos (sistema incremental).<br />
TABELA 4.1. En<strong>de</strong>reços e seus valores limites correspon<strong>de</strong>ntes utilizados na programação <strong>de</strong><br />
máquinas CNC EMCO - tornos C5 e fresadoras F1.<br />
EN<strong>DE</strong>REÇO - SIGNIFICADO<br />
VALORES<br />
ADMISSÍVEIS<br />
DIMENSÃO<br />
N número <strong>de</strong> registro ( bloco) 00 a 209 --<br />
G função para usinagem <strong>de</strong> superfícies 00 a 95 --<br />
M função preparatória da máquina 00 a 99 --<br />
X Coor<strong>de</strong>nada no eixo X – torno ± 5999 0,01 mm<br />
Z Coor<strong>de</strong>nada no eixo Z – torno ± 32760 0,01 mm<br />
X Coor<strong>de</strong>nada no eixo X – fresadora ± 19999 0,01 mm<br />
Y Coor<strong>de</strong>nada no eixo Y – fresadora ± 9999 0,01 mm<br />
Z Coor<strong>de</strong>nada no eixo Z – fresadora ± 19999 0,01 mm<br />
D raio da ferramenta – fresadora 1 a 9999 0,01 mm<br />
F velocida<strong>de</strong> <strong>de</strong> avanço (G94 ativo) 2 a 499 mm/min<br />
F avanço (G94 ativo) 2 a 499 0,001 mm/rotação<br />
I Coor<strong>de</strong>nada do centro <strong>de</strong> curvatura em X (T) 0 a 5999 0,01 mm<br />
K Coor<strong>de</strong>nada do centro <strong>de</strong> curvatura em Z (T) 0 a 32760 0,01 mm<br />
S rotação da ferramenta – fresadora 1 a 3999 rpm<br />
I Coor<strong>de</strong>nada do centro <strong>de</strong> curvatura em X (F) 0 a 9000 0,01 mm<br />
J Coor<strong>de</strong>nada do centro <strong>de</strong> curvatura em Y (F) 0 a 9000 0,01 mm<br />
K Coor<strong>de</strong>nada do centro <strong>de</strong> curvatura em Z (F) 0 a 9000 0,01 mm<br />
X tempo <strong>de</strong> permanência (G04 ativo) 0 a 5999 0,01 segundo<br />
L en<strong>de</strong>reço <strong>de</strong> transferência (G25 ativo) 0 a 209 --<br />
T en<strong>de</strong>reço da ferramenta (M06 ativo) 0 a 499 --<br />
H profundida<strong>de</strong> <strong>de</strong> corte por passe (G84 ativo) 0 a 999 0,01 mm<br />
H largura <strong>de</strong> corte do bedame (G86 ativo) 10 a 999 0,01 mm<br />
K passo da rosca 2 a 499 0,01 mm<br />
5. ASPECTOS TECNOLÓGICOS DO TORNO CNC EMCO C5<br />
O torno CNC EMCO C5 é apresentado na Figura 5.1(a). É equipado com um motor elétrico<br />
<strong>de</strong> corrente contínua, que proporciona uma potência nominal <strong>de</strong> 500 watts. Através <strong>de</strong> um sistema<br />
<strong>de</strong> transmissão por correias a rotação do eixo-árvore po<strong>de</strong> variar continuamente <strong>de</strong> 50 a 3200<br />
R.P.M., controlável por foto-acoplador conectado a um tacômetro digital.<br />
Os motores <strong>de</strong> passo que movimentam o carro principal nos eixos X-Z (Figura 5.1(b))<br />
possibilitam uma velocida<strong>de</strong> máxima <strong>de</strong> 700 milímetros por minuto. O <strong>de</strong>slocamento mínimo<br />
<strong>XXIV</strong> <strong>SEMANA</strong> <strong>DE</strong> ENGENHARIA MECÂNICA – unesp – Ilha Solteira – 25/08 a 30/08/2003<br />
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<strong>Curso</strong> <strong>de</strong> <strong>Controle</strong> <strong>Numérico</strong> <strong>Computadorizado</strong><br />
controlado em cada eixo correspon<strong>de</strong> a 0,0138 mm. O torno dispõe <strong>de</strong> um porta-ferramentas<br />
automático, tipo revólver, com 6 posições (3 para ferramentas <strong>de</strong> usinagem externa e 3 para<br />
superfícies internas).<br />
A placa padrão, com 3 castanhas autocentrantes, permite tornear tarugos cilíndricos com<br />
diâmetro máximo <strong>de</strong> 38 mm. O comprimento máximo da peça bruta é aproximadamente 300 mm.<br />
Para peças com gran<strong>de</strong> comprimento em balanço po<strong>de</strong> ser empregado um cabeçote móvel com<br />
contraponta, montado sobre o barramento.<br />
O comando numérico incorporado à máquina segue as especificações técnicas das normas<br />
ISO 1056 e DIN 66025, quanto a utilização <strong>de</strong> funções lógicas <strong>de</strong> usinagem durante a sua<br />
programação. A inserção <strong>de</strong> programas na memória RAM po<strong>de</strong> ser feita pelo teclado, disponível<br />
no painel frontal da máquina, pela fita cassete digital no qual a rotina está gravada ou pelo<br />
carregamento (downloading) via computador, através da interface padrão RS 232.<br />
FIGURA 5.1. (a) Ilustração mostra o torno CNC EMCO, sem a presença <strong>de</strong> monitor <strong>de</strong> ví<strong>de</strong>o. (b)<br />
Representação esquemática dos eixos coor<strong>de</strong>nados X-Z no torno CNC EMCO C5.<br />
6. PROGRAMAÇÃO NO TORNO CNC EMCO C5<br />
6.1. INSTRUÇÕES AUXILIARES DA MÁQUINA - FUNÇÕES M<br />
A aplicação das funções auxiliares possibilitam a preparação e o funcionamento da<br />
máquina para a usinagem no modo CNC. A Tabela 6.1 apresenta sumariamente as principais<br />
funções M utilizadas em tornos CNC.<br />
TABELA 6.1. Funções M empregadas na programação <strong>de</strong> tornos CNC EMCO.<br />
FUNÇÃO <strong>DE</strong>SCRIÇÃO<br />
M00 Parada programada.<br />
M03 Rotação do eixo-árvore no sentido horário.<br />
M04 Rotação do eixo-árvore no sentido anti-horário.<br />
M05 Parada do eixo-árvore.<br />
M06 Troca <strong>de</strong> ferramenta (automática ou manual).<br />
M17 Final se sub-programa.<br />
M30 Final <strong>de</strong> programa.<br />
M99 Parâmetro <strong>de</strong> circularida<strong>de</strong><br />
A seguir será realizada uma <strong>de</strong>scrição mais pormenorizada das funções M, que serão<br />
comumente empregadas na programação dos tornos CNC EMCO C5.<br />
<strong>XXIV</strong> <strong>SEMANA</strong> <strong>DE</strong> ENGENHARIA MECÂNICA – unesp – Ilha Solteira – 25/08 a 30/08/2003<br />
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<strong>Curso</strong> <strong>de</strong> <strong>Controle</strong> <strong>Numérico</strong> <strong>Computadorizado</strong><br />
M00 - PARADA PROGRAMADA<br />
Exemplo: N12 M00<br />
Esta função interrompe por tempo in<strong>de</strong>terminado a execução do programa CNC ativo.<br />
Neste caso o programa será novamente ativado após o comando manual do operador (START),<br />
dando-se seqüência ao programa. Este comando paralisa o movimento do carro principal mas, no<br />
entanto, não a rotação do eixo-árvore. Durante a ativida<strong>de</strong> <strong>de</strong>sta função é possível realizar<br />
eventuais correções em blocos subseqüentes àquele no qual o M00 foi especificado.<br />
M03 - ROTAÇÃO DO EIXO-ÁRVORE NO SENTIDO HORÁRIO<br />
Exemplo: N00 M03<br />
A função M03 ativa o motor elétrico acoplado ao eixo-árvore, que passa a girar no sentido<br />
horário. É, normalmente, a primeira função especificada no programa. Deve-se salientar que o<br />
controle <strong>de</strong> rotação, no caso do torno CNC EMCO C5, é manual. Tornos como o EMCO ET-120,<br />
com hardware mais complexo, po<strong>de</strong>m ter a rotação do eixo-árvore controlada pelo programa<br />
CNC.<br />
M05 - PARADA DO EIXO-ÁRVORE<br />
Exemplo: N23 M05<br />
Este comando corta a corrente elétrica do motor principal, imobilizando o eixo-árvore. A<br />
combinação entre as funções M05 e M00 permite realizar inspeção e medidas na peça usinada<br />
em uma etapa intermediária do programa CNC, possibilitando fazer correções que se mostrem<br />
necessárias.<br />
M06 - TROCA <strong>DE</strong> FERRAMENTA<br />
Exemplo: N25 M06 X-457 Z382 T03<br />
Aplica-se este comando quando a usinagem da peça requer a troca <strong>de</strong> ferramenta na<br />
máquina. O torno CNC EMCO C5 dispõe <strong>de</strong> um porta-ferramentas automático (revólver) <strong>de</strong> 6<br />
posições, sendo 3 para ferramentas <strong>de</strong> usinagem externa e 3 para superfícies internas, como<br />
mostra a Figura 6.1(a). O número <strong>de</strong> posições trocadas são especificadas pelo en<strong>de</strong>reço T.<br />
As coor<strong>de</strong>nadas X e Z especificadas no comando M06 são relativas às diferenças<br />
geométricas existentes entre as ferramentas selecionadas e montadas no revólver (Figura 6.1(b)).<br />
Tais diferenças são <strong>de</strong>terminadas com o auxílio <strong>de</strong> um dispositivo ótico, <strong>de</strong>nominado luneta, cuja<br />
aplicação será comentada oportunamente.<br />
<strong>XXIV</strong> <strong>SEMANA</strong> <strong>DE</strong> ENGENHARIA MECÂNICA – unesp – Ilha Solteira – 25/08 a 30/08/2003<br />
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<strong>Curso</strong> <strong>de</strong> <strong>Controle</strong> <strong>Numérico</strong> <strong>Computadorizado</strong><br />
FIGURA 6.1. (a) Porta-ferramentas com 6 posições e troca automática; (b) diferenças geométricas<br />
entre a ferramenta com corte à direita e a <strong>de</strong> corte neutro.<br />
M17 - FINAL <strong>DE</strong> SUB-PROGRAMA<br />
Exemplo: N43 M17<br />
A instrução M17 indica o final <strong>de</strong> uma sub-rotina e que a próxima instrução a ser executada<br />
é o retorno ao programa CNC principal.<br />
M30 - FINAL <strong>DE</strong> PROGRAMA<br />
Exemplo: N53 M30<br />
Este comando indica o final do programa CNC executado pela máquina. O torno tem os<br />
movimentos do carro principal e eixo-árvore paralisados e o programa CNC po<strong>de</strong> ser novamente<br />
inicializado, caso se queira usinar uma nova peça.<br />
M99 - PARÂMETRO <strong>DE</strong> CIRCULARIDA<strong>DE</strong><br />
Exemplo: N21 M99 I380 K410<br />
O torno CNC EMCO C5 é capaz <strong>de</strong> usinar arcos <strong>de</strong> circunferência sobre a peça bruta,<br />
gerando superfícies côncavas ou convexas. A função M99 <strong>de</strong>ve ser especificada após um<br />
comando G02 ou G03, para arcos <strong>de</strong> círculo menores que 90. Maiores <strong>de</strong>talhes quanto a<br />
<strong>de</strong>terminação dos parâmetros I e K serão vistos juntamente com as funções G02 e G03.<br />
6.2. INSTRUÇÕES PARA USINAGEM <strong>DE</strong> SUPERFÍCIES - FUNÇÕES G<br />
As funções <strong>de</strong> programação relacionadas a seguir estão diretamente vinculadas à<br />
movimentação das ferramentas e, consequentemente, às superfícies usinadas obtidas durante o<br />
torneamento. As principais funções G empregadas nos tornos CNC EMCO C5 são apresentadas<br />
na Tabela 6.2.<br />
G00 - <strong>DE</strong>SLOCAMENTO RÁPIDO DA FERRAMENTA<br />
Exemplo: N11 G00 X1200 Z-580<br />
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<strong>Curso</strong> <strong>de</strong> <strong>Controle</strong> <strong>Numérico</strong> <strong>Computadorizado</strong><br />
Nesta função o movimento da ferramenta ocorre com a máxima velocida<strong>de</strong> disponível (no caso do<br />
torno EMCO C5, 700 mm/min aproximadamente). Esta instrução <strong>de</strong>ve ser empregada apenas em<br />
movimentos <strong>de</strong> aproximação e posicionamento, jamais durante a remoção <strong>de</strong> material da peça<br />
bruta pois po<strong>de</strong> causar sérios danos ao equipamento. As coor<strong>de</strong>nadas X e Z especificadas no<br />
comando po<strong>de</strong>m ser relativas a valores absolutos ou incrementais.<br />
TABELA 6.2. Funções G empregadas na programação do torno CNC EMCO C5.<br />
FUNÇÃO <strong>DE</strong>SCRIÇÃO<br />
G00 Deslocamento rápido da ferramenta.<br />
G01 Movimento <strong>de</strong> corte seguindo interpolação linear.<br />
G02 Movimento <strong>de</strong> corte seguindo interpolação circular – sentido horário.<br />
G03 Movimento <strong>de</strong> corte seguindo interpolação circular – sentido anti-horário.<br />
G04 Tempo <strong>de</strong> espera.<br />
G25 Chamada <strong>de</strong> sub-programa.<br />
G64 Motores <strong>de</strong> passo <strong>de</strong>sativados.<br />
G65 Gravar/carregar programa em fita K-7 DAT (digital)<br />
G66 Ativação <strong>de</strong> interface R 232.<br />
G78 Ciclo <strong>de</strong> roscamento.<br />
G81 Ciclo <strong>de</strong> furação.<br />
G82 Ciclo <strong>de</strong> furação com tempo <strong>de</strong> espera (0,5 segundo).<br />
G83 Ciclo <strong>de</strong> furação intermitente.<br />
G84 Ciclo <strong>de</strong> torneamento longitudinal.<br />
G86 Ciclo <strong>de</strong> sangramento radial.<br />
G88 Ciclo <strong>de</strong> faceamento (superfície transversal).<br />
G90 Programação em valor absoluto.<br />
G91 Programação em valor incremental.<br />
G92 Armazenamento em coor<strong>de</strong>nadas X-Z na memória.<br />
G94 Velocida<strong>de</strong> <strong>de</strong> avanço em milímetros por minuto [pol./min]<br />
G95 Avanço em milímetros por rotação [pol/rotação]<br />
G01 - MOVIMENTO <strong>DE</strong> CORTE SEGUINDO INTERPOLAÇÃO LINEAR<br />
Exemplo: N13 G01 X2100 Z-4560 F50<br />
A função G01 promove o movimento da ferramenta em uma trajetória linear, cujo ponto<br />
final é <strong>de</strong>finido pelas coor<strong>de</strong>nadas X e Z especificadas, que po<strong>de</strong>m ser valores absolutos ou<br />
incrementais. A velocida<strong>de</strong> na qual o <strong>de</strong>slocamento da ferramenta ocorre é fixada pelo en<strong>de</strong>reço<br />
F. Caso seja empregada a função G94 (<strong>de</strong>fault) essa velocida<strong>de</strong> será expressa em milímetros por<br />
minuto; utilizando-se G95 o <strong>de</strong>slocamento da ferramenta será indicado em milímetros por rotação<br />
do eixo-árvore.<br />
G02 - MOVIMENTO <strong>DE</strong> CORTE SEGUINDO INTERPOLAÇÃO CIRCULAR - SENTIDO<br />
HORÁRIO<br />
G03 - MOVIMENTO <strong>DE</strong> CORTE SEGUINDO INTERPOLAÇÃO CIRCULAR - SENTIDO ANTI-<br />
HORÁRIO<br />
Exemplo: N13 G01 X1700 Z-800 F50<br />
N14 G02 X2900 Z-1950 F50<br />
N15 M99 I1400 K00<br />
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<strong>Curso</strong> <strong>de</strong> <strong>Controle</strong> <strong>Numérico</strong> <strong>Computadorizado</strong><br />
O torno CNC EMCO C5 é capaz <strong>de</strong> usinar arcos <strong>de</strong> circunferência <strong>de</strong> variados ângulos,<br />
cujo ponto final correspon<strong>de</strong> às coor<strong>de</strong>nadas X e Z registradas. Entre os pontos inicial e final do<br />
arco projetado são possíveis infinitas curvaturas, tornando necessário especificar qual é o centro<br />
<strong>de</strong> curvatura do arco <strong>de</strong>sejado através do comando M99. Para evitar ultrapassar os limites da<br />
máquina as cotas X e Z, sejam valores absolutos ou incrementais, <strong>de</strong>vem estar limitadas aos<br />
seguintes valores:<br />
X±5999<br />
Z±22700<br />
Os parâmetros I e K (registrados sempre com valores positivos) também são limitados aos<br />
mesmos valores que os especificados às coor<strong>de</strong>nadas X e Z, respectivamente, citados acima.<br />
No torno CNC EMCO C5 a instrução G02 permite a usinagem <strong>de</strong> superfícies côncavas,<br />
enquanto G03 gera superfícies convexas na peça torneada. A especificação correta <strong>de</strong>sses<br />
comandos exige que sejam seguidas algumas regras:<br />
(a) O comando numérico da máquina aceita apenas uma instrução G02/G03 por quadrante<br />
do sistema <strong>de</strong> eixos X-Z.<br />
(b) Arcos <strong>de</strong> circunferência (maiores, menores ou iguais a 90) contidos em 2 quadrantes do<br />
sistema <strong>de</strong> eixos X-Z exigem a especificação <strong>de</strong> dois comandos G02/G03.<br />
(c) Arcos <strong>de</strong> 90 contidos em um único quadrante não requer a especificação do seu centro<br />
<strong>de</strong> curvatura (parâmetro <strong>de</strong> circularida<strong>de</strong>), <strong>de</strong>finido pela função M99. A usinagem <strong>de</strong> arcos que<br />
não satisfaçam esta condição exige a especificação dos parâmetros I e K da função M99. A<br />
<strong>de</strong>terminação dos valores I e K na função M99 <strong>de</strong>ve seguir o seguinte procedimento:<br />
(c1) Adotar um sistema <strong>de</strong> eixos coor<strong>de</strong>nados I-K, <strong>de</strong> modo que o eixo I seja paralelo ao<br />
eixo X da máquina e o eixo K, por sua vez, seja paralelo à direção Z;<br />
(c2) Colocar a origem do sistema <strong>de</strong> coor<strong>de</strong>nadas I-K sobre o ponto inicial do arco a ser<br />
usinado;<br />
(c3) Transladar o sistema <strong>de</strong> coor<strong>de</strong>nadas I-K para o centro <strong>de</strong> curvatura do arco;<br />
(c4) Determinar o <strong>de</strong>slocamento da origem do sistema nas direções I e K. Neste item é<br />
freqüente o uso <strong>de</strong> funções trigonométricas e conhecimentos <strong>de</strong> geometria para a <strong>de</strong>terminação<br />
do <strong>de</strong>slocamento do sistema I-K. Deve-se enfatizar que o sentido do <strong>de</strong>slocamento <strong>de</strong>ve ser<br />
<strong>de</strong>sconsi<strong>de</strong>rado, ou seja, adota-se na programação CNC apenas valores positivos para os<br />
en<strong>de</strong>reços I e K;<br />
A Figura 6.2 apresenta o <strong>de</strong>senho da peça cujo arco é usinado com os comandos<br />
apresentados como exemplo.<br />
FIGURA 6.2. Superfície côncava obtida pelo <strong>de</strong>slocamento da ferramenta em arco, usando G02.<br />
<strong>XXIV</strong> <strong>SEMANA</strong> <strong>DE</strong> ENGENHARIA MECÂNICA – unesp – Ilha Solteira – 25/08 a 30/08/2003<br />
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<strong>Curso</strong> <strong>de</strong> <strong>Controle</strong> <strong>Numérico</strong> <strong>Computadorizado</strong><br />
G04 - TEMPO <strong>DE</strong> ESPERA<br />
Exemplo: N12 G04 X200<br />
A função G04 permite a interrupção temporária do programa CNC ativado. O en<strong>de</strong>reço X<br />
correspon<strong>de</strong> ao tempo <strong>de</strong> parada do programa, <strong>de</strong>finido em centésimos <strong>de</strong> segundo. Deste modo<br />
o exemplo citado o tempo <strong>de</strong> interrupção será 2 segundos. A entrada po<strong>de</strong> variar <strong>de</strong> 1 a 5999.<br />
G25 - CHAMADA <strong>DE</strong> SUB-PROGRAMA<br />
Exemplo: N43 G25 L57<br />
A utilização <strong>de</strong> um sub-programa po<strong>de</strong> ser tecnologicamente interessante quando,<br />
normalmente, uma <strong>de</strong>terminada geometria ou seqüência <strong>de</strong> operações <strong>de</strong> usinagem é repetida<br />
várias vezes durante o torneamento da peça. A edição <strong>de</strong> um (ou vários) sub-programa é<br />
realizada após o programa principal, iniciando-se após o bloco programado com a função M30.<br />
No exemplo citado o sub-programa ativado é aquele que começa no bloco <strong>de</strong>finido pelo en<strong>de</strong>reço<br />
L (LABEL), no caso aquele que é iniciado no bloco (linha) N57. A partir <strong>de</strong> então a sub-rotina é<br />
executada, retornando-se ao programa principal com a programação da função M17.<br />
G64 - MOTORES <strong>DE</strong> PASSO <strong>DE</strong>SATIVADOS<br />
Exemplo: N11 G64<br />
Os motores <strong>de</strong> passo são os dispositivos responsáveis pelo <strong>de</strong>slocamento do carro<br />
principal do torno EMCO C5 nos eixos coor<strong>de</strong>nados X e Z. Estando a máquina com os motores <strong>de</strong><br />
passo ativados, mesmo que não haja movimento, ocorre o aquecimento dos mesmos <strong>de</strong>vido à<br />
passagem <strong>de</strong> corrente elétrica. Este aquecimento po<strong>de</strong> ser acentuado e conseqüentemente<br />
danificar os motores. Em ativida<strong>de</strong>s como a edição e simulação lógica <strong>de</strong> programação os<br />
motores <strong>de</strong> passo po<strong>de</strong>m ser <strong>de</strong>sativados, sem que haja qualquer conseqüência na compilação<br />
do programa. A especificação <strong>de</strong>ste comando não se integra ao programa CNC, <strong>de</strong> modo que o<br />
mesmo é apagado do programa editado quando os motores são <strong>de</strong>sligados.<br />
G65 - GRAVAR/CARREGAR PROGRAMA EM FITA K-7 DAT (DIGITAL)<br />
Exemplo: N21 G65<br />
Os programas gerados po<strong>de</strong>m ser armazenados em fitas cassete com qualida<strong>de</strong> digital<br />
(DAT). O comando G65 torna possível a gravação <strong>de</strong> um programa, que é i<strong>de</strong>ntificado por um<br />
número que po<strong>de</strong> variar <strong>de</strong> 0 a 99. O mesmo programa po<strong>de</strong> ser também carregado na memória<br />
da máquina através <strong>de</strong>ste comando. A especificação <strong>de</strong>ste comando não se integra ao programa<br />
CNC, <strong>de</strong> modo que o mesmo é apagado do programa editado quando o arquivo é gravado ou<br />
carregado na memória do comando numérico.<br />
G66 - ATIVAÇÃO <strong>DE</strong> INTERFACE RS 232<br />
Exemplo: N02 G66<br />
A função G66 estabelece uma conexão com uma interface padrão RS 232. Este dispositivo<br />
permite transferir informações (dados) a um outro equipamento, também dotado <strong>de</strong> uma interface<br />
RS 232, como por exemplo leitoras <strong>de</strong> fita <strong>de</strong> papel perfurado e microcomputadores. Isto torna<br />
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<strong>Curso</strong> <strong>de</strong> <strong>Controle</strong> <strong>Numérico</strong> <strong>Computadorizado</strong><br />
possível a comunicação do torno CNC EMCO C5 com um microcomputador PC-AT compatível,<br />
facilitando a edição, simulação e armazenamento <strong>de</strong> programas CNC para torneamento.<br />
G78 - CICLO <strong>DE</strong> ROSCAMENTO<br />
Exemplo: N34 G78 X1816 Z-2300 K150 H10<br />
A disponibilida<strong>de</strong> <strong>de</strong> gran<strong>de</strong> varieda<strong>de</strong> <strong>de</strong> pastilhas intercambiáveis para usinagem <strong>de</strong><br />
roscas e a facilida<strong>de</strong> <strong>de</strong> programação tornam a fabricação <strong>de</strong> roscas em máquinas com comando<br />
numérico computadorizado uma prática tecnologicamente interessante. Escolhendo-se a<br />
ferramenta a<strong>de</strong>quada (pastilha <strong>de</strong> metal duro) é possível usinar roscas métricas (ISO) ou<br />
Whitworth (BS), por exemplo. As normas técnicas para roscas (ABNT NB-97, DIN 11, ASA B1.1,<br />
entre outras) fornecem todas as informações sobre a geometria dos filetes <strong>de</strong> rosca padronizados.<br />
Entre as informações disponíveis <strong>de</strong>ve-se <strong>de</strong>terminar, para programação CNC, os diâmetros<br />
máximo e mínimo e o passo da rosca a ser usinada. No exemplo <strong>de</strong>seja-se usinar uma rosca<br />
métrica externa M20 x 1,5mm. Consultando a norma ISO verifica-se que o diâmetro menor é <strong>de</strong><br />
18,160mm, que é programado no en<strong>de</strong>reço X. A coor<strong>de</strong>nada Z refere-se ao comprimento da<br />
região roscada na peça torneada. O en<strong>de</strong>reço K <strong>de</strong>termina, em centésimos <strong>de</strong> milímetro, o passo<br />
da rosca (no caso, 1,5 mm ou 150 centésimos <strong>de</strong> milímetro). A quantida<strong>de</strong> <strong>de</strong> material removida<br />
da peça por passe, expressa também em centésimos <strong>de</strong> milímetro, é especificada no en<strong>de</strong>reço H.<br />
A Figura 6.3 mostra esquematicamente a usinagem da rosca especificada pelo bloco N34,<br />
mostrado como exemplo.<br />
A usinagem <strong>de</strong> roscas em torno CNC, e em especial no EMCO C5, requer alguns cuidados.<br />
Embora essas máquinas tenham seu <strong>de</strong>slocamento efetuado através <strong>de</strong> fusos <strong>de</strong> esferas, que<br />
garantem uma movimentação precisa, existem folgas (mínimas) que po<strong>de</strong>rão comprometer o<br />
acabamento da rosca usinada. Para evitar este inconveniente há a necessida<strong>de</strong> <strong>de</strong> se ajustar a<br />
rotação do eixo-árvore com o <strong>de</strong>slocamento do carro principal (sincronismo), <strong>de</strong> maneira que o<br />
material da peça seja removido com a periodicida<strong>de</strong> do passo <strong>de</strong> rosca <strong>de</strong>sejado. Este movimento<br />
<strong>de</strong>verá ser iniciado antes da filetagem da rosca, compensando-se assim as folgas existentes no<br />
fuso. De modo análogo a operação <strong>de</strong> roscamento não <strong>de</strong>ve terminar sobre a peça, evitando-se<br />
assim rebarbas in<strong>de</strong>sejáveis. Deve-se <strong>de</strong>stacar que, assim como os <strong>de</strong>mais ciclos <strong>de</strong><br />
torneamento, após a usinagem da rosca a ferramenta retorna ao ponto <strong>de</strong> partida, no qual iniciouse<br />
o ciclo G78.<br />
FIGURA 6.3. Rosca M20 x 1,5 mm, usinada com o ciclo <strong>de</strong> roscamento G78.<br />
G81 - CICLO <strong>DE</strong> FURAÇÃO<br />
Exemplo: N33 G00 X0 Z200<br />
N34 G81 Z-1200 F20<br />
A instrução G81 permite usinar furos, empregando-se brocas <strong>de</strong> aço rápido. Deve-se<br />
salientar que antes <strong>de</strong> se programar G81 <strong>de</strong>ve-se posicionar a ferramenta no centro <strong>de</strong> rotação da<br />
<strong>XXIV</strong> <strong>SEMANA</strong> <strong>DE</strong> ENGENHARIA MECÂNICA – unesp – Ilha Solteira – 25/08 a 30/08/2003<br />
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<strong>Curso</strong> <strong>de</strong> <strong>Controle</strong> <strong>Numérico</strong> <strong>Computadorizado</strong><br />
peça (X0), evitando-se que a mesma se quebre por estar fora <strong>de</strong> centro. O en<strong>de</strong>reço Z <strong>de</strong>termina<br />
a profundida<strong>de</strong> do furo, em centésimos <strong>de</strong> milímetro. O avanço da broca, em mm/min ou<br />
mm/volta, é <strong>de</strong>finido por F. Como nos <strong>de</strong>mais ciclos <strong>de</strong> torneamento, após a furação a broca<br />
retorna ao ponto <strong>de</strong> partida, no qual iniciou-se o ciclo G81. A Figura 6.4 mostra<br />
esquematicamente a furação com G81, mostrado no bloco N34.<br />
G82 - CICLO <strong>DE</strong> FURAÇÃO COM TEMPO <strong>DE</strong> ESPERA<br />
Exemplo: N33 G00 X0 Z200<br />
N34 G81 Z-1200 F20<br />
A instrução G82 permite usinar furos não passantes, empregando-se brocas <strong>de</strong> aço rápido.<br />
Deve-se salientar que antes <strong>de</strong> se programar G82 <strong>de</strong>ve-se posicionar a ferramenta no centro <strong>de</strong><br />
rotação da peça (X0), evitando-se que a mesma se quebre por estar fora <strong>de</strong> centro. O en<strong>de</strong>reço Z<br />
<strong>de</strong>termina a profundida<strong>de</strong> do furo, em centésimos <strong>de</strong> milímetro. Atingida a profundida<strong>de</strong> <strong>de</strong>sejada<br />
a broca permanece imóvel por 0,5 segundo, melhorando o acabamento superficial. O avanço da<br />
broca, em mm/min ou mm/volta, é <strong>de</strong>finido por F. Como nos <strong>de</strong>mais ciclos <strong>de</strong> torneamento, após<br />
a furação a broca retorna ao ponto <strong>de</strong> partida, no qual iniciou-se o ciclo G82. A Figura 6.5<br />
apresenta esquematicamente o comando.<br />
G83 - CICLO <strong>DE</strong> FURAÇÃO INTERMITENTE<br />
Exemplo: N33 G00 X0 Z200<br />
N34 G81 Z-1200 F20<br />
A instrução G83 permite usinar furos <strong>de</strong> gran<strong>de</strong> profundida<strong>de</strong>, empregando-se brocas <strong>de</strong><br />
aço rápido. Deve-se salientar que antes <strong>de</strong> se programar G83 <strong>de</strong>ve-se posicionar a ferramenta no<br />
centro <strong>de</strong> rotação da peça (X0), evitando-se que a mesma se quebre por estar fora <strong>de</strong> centro. O<br />
en<strong>de</strong>reço Z <strong>de</strong>termina a profundida<strong>de</strong> do furo, em centésimos <strong>de</strong> milímetro. O avanço da broca,<br />
em mm/min ou mm/volta, é <strong>de</strong>finido por F. A usinagem do furo é intermitente durante o ciclo, <strong>de</strong><br />
modo que a broca é posicionada para fora do furo a cada etapa <strong>de</strong> furação. No retorno o cavaco<br />
a<strong>de</strong>rido à superfície <strong>de</strong> saída da broca (helicoidal) é expelido, melhorando as condições <strong>de</strong><br />
usinagem do furo. Como nos <strong>de</strong>mais ciclos <strong>de</strong> torneamento, após a furação a broca retorna ao<br />
ponto <strong>de</strong> partida, no qual iniciou-se o ciclo G83, como mostra a Figura 6.6.<br />
FIGURA 6.4. Furação com o ciclo G81.<br />
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FIGURA 6.5. Furação com o ciclo G82.<br />
FIGURA 6.6. Furação com o ciclo G83.<br />
G84 - CICLO <strong>DE</strong> TORNEAMENTO LONGITUDINAL<br />
Exemplo: N08 G84 X1800 Z-4500 F50 H100<br />
N09 G00 X1800 Z100<br />
N10 G84 X1600 Z-2500 F50 H100<br />
A usinagem <strong>de</strong> cilindros com diâmetros escalonados em um torno CNC é bastante<br />
simplificada com a utilização do ciclo G84. Este comando substitui numerosos blocos <strong>de</strong><br />
programação com funções G00 e G01, simplificando a programação e tornando a rotina menos<br />
extensa (Figura 6.7). Neste comando as coor<strong>de</strong>nadas X e Z referem-se ao ponto extremo do<br />
cilindro usinado, F à velocida<strong>de</strong> <strong>de</strong> avanço da ferramenta e H a profundida<strong>de</strong> <strong>de</strong> corte por passe,<br />
expressa em centésimos <strong>de</strong> milímetro. Caso H =0 não há nenhuma subdivisão <strong>de</strong> corte e o ciclo<br />
dar-se-á em uma única etapa. Deve-se <strong>de</strong>stacar que, assim como os <strong>de</strong>mais ciclos <strong>de</strong><br />
torneamento, após a finalização da usinagem a ferramenta retorna ao ponto <strong>de</strong> partida, no qual<br />
iniciou-se o ciclo G84.<br />
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FIGURA 6.7. Superfícies cilíndricas são facilmente obtidas com o ciclo <strong>de</strong> torneamento<br />
longitudinal G84.<br />
G86 - CICLO <strong>DE</strong> SANGRAMENTO RADIAL<br />
Exemplo: N10 G00 X2300 Z-4000<br />
N11 G86 X1600 Z-5000 F08 H300<br />
A usinagem <strong>de</strong> rebaixos radiais em peças torneadas é comumente feita com a utilização <strong>de</strong><br />
ferramentas especiais (bedames). Nessas ferramentas a aresta <strong>de</strong> corte é paralela ao eixo <strong>de</strong><br />
rotação da peça. O ciclo G86 consiste em diversos comandos G00 e G01. Os <strong>de</strong>slocamentos<br />
realizados pela ferramenta nas direções X e Z levam em consi<strong>de</strong>ração um ponto <strong>de</strong> referência<br />
sobre a aresta <strong>de</strong> corte, localizado no lado direito da ferramenta. A Figura 6.8 apresenta o<br />
<strong>de</strong>senho da peça obtida com o comando G86 especificado no exemplo.<br />
FIGURA 6.8. Rebaixo cilíndrico radial obtido com o ciclo <strong>de</strong> sangramento G86.<br />
G88 - CICLO <strong>DE</strong> FACEAMENTO (SUPERFÍCIE TRANSVERSAL)<br />
Exemplo: N11 G00 X600 Z50<br />
N12 G88 X2300 Z-400 F50 H50<br />
Embora muitas vezes a peça bruta a ser torneada venha com um bom acabamento nas<br />
extremida<strong>de</strong>s às vezes é necessária a sua preparação. O faceamento elimina irregularida<strong>de</strong>s na<br />
superfície <strong>de</strong> uma peça que foi cortada por serramento ou com maçarico. É imprescindível a sua<br />
realização antes da usinagem <strong>de</strong> superfícies internas, evitando-se quebras ou empenamento nas<br />
ferramentas <strong>de</strong> corte. A Figura 6.9 mostra a seguir mostra a geometria da peça obtida com a<br />
função G88 do exemplo.<br />
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FIGURA 6.9. Ciclo <strong>de</strong> faceamento G88.<br />
G90 - PROGRAMAÇÃO EM VALOR ABSOLUTO<br />
Exemplo: N02 G90<br />
Na utilização <strong>de</strong> valores X-Z absolutos todos os pontos na programação referem-se a um<br />
sistema <strong>de</strong> eixos coor<strong>de</strong>nados invariante, fixado normalmente na interseção da extremida<strong>de</strong> da<br />
peça bruta com o eixo <strong>de</strong> rotação da mesma. A fixação do ponto zero (origem) <strong>de</strong>sse sistema <strong>de</strong><br />
coor<strong>de</strong>nadas é efetuada com a função G92. A <strong>de</strong>sativação do sistema <strong>de</strong> coor<strong>de</strong>nadas absolutas<br />
é realizada pela função G91.<br />
G91 - PROGRAMAÇÃO EM VALOR INCREMENTAL<br />
Exemplo: N05 G91<br />
Na utilização <strong>de</strong> valores X-Z incrementais o sistema <strong>de</strong> referência utilizado na programação<br />
está fixado sobre a ferramenta, a qual se <strong>de</strong>sloca rotineiramente. O sistema <strong>de</strong> referência adotado<br />
pelo torno CNC EMCO C5, por <strong>de</strong>fault, é incremental. Po<strong>de</strong> ser <strong>de</strong>sativado através das funções<br />
G90 ou G92. Caso haja mudança do sistema <strong>de</strong> coor<strong>de</strong>nadas (incremental para absoluto) durante<br />
a execução do programa é necessária a especificação <strong>de</strong> um novo ponto <strong>de</strong> referência, através<br />
da função G92.<br />
G92 - ARMAZENAMENTO <strong>DE</strong> COOR<strong>DE</strong>NADAS X-Z NA MEMÓRIA<br />
Exemplo: N07 G92 X2200 Z100<br />
Esta função ativa o modo <strong>de</strong> programação em coor<strong>de</strong>nadas absolutas. Normalmente é<br />
utilizada na <strong>de</strong>finição do ponto <strong>de</strong> partida da ferramenta (PST - Point Starting Tool) ou quando<br />
houve a mudança do sistema <strong>de</strong> coor<strong>de</strong>nadas (incremental para absoluto).<br />
G94 - VELOCIDA<strong>DE</strong> <strong>DE</strong> AVANÇO EM MILÍMETROS POR MINUTO [POL./MIN].<br />
Exemplo: N02 G94<br />
Esta função faz com que a máquina interprete os valores <strong>de</strong> avanço, i<strong>de</strong>ntificados pelo<br />
en<strong>de</strong>reço F, em milímetros por minuto (ou polegadas por minuto). Esta instrução é assumida<br />
<strong>XXIV</strong> <strong>SEMANA</strong> <strong>DE</strong> ENGENHARIA MECÂNICA – unesp – Ilha Solteira – 25/08 a 30/08/2003<br />
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como <strong>de</strong>fault no torno CNC EMCO C5, não sendo necessária a sua inclusão no programa. A<br />
velocida<strong>de</strong> <strong>de</strong> avanço po<strong>de</strong> variar entre 2 a 499 mm/min. Assim, F100 significa uma velocida<strong>de</strong> <strong>de</strong><br />
avanço no carro principal <strong>de</strong> 100 mm/min.<br />
G95 - AVANÇO EM MILÍMETROS POR ROTAÇÃO [POL./ROT].<br />
Exemplo: N05 G95<br />
Esta função faz com que a máquina interprete os valores <strong>de</strong> avanço, i<strong>de</strong>ntificados pelo<br />
en<strong>de</strong>reço F, em milímetros por rotação (ou polegadas por rotação). A entrada <strong>de</strong> dados<br />
correspon<strong>de</strong> a milésimos <strong>de</strong> milímetro por volta. Assim, F300 significa um avanço no carro<br />
principal <strong>de</strong> 0,3 mm/rot. É importante <strong>de</strong>stacar que, empregando-se G95, o tempo <strong>de</strong> usinagem<br />
<strong>de</strong>pen<strong>de</strong> especialmente da rotação do eixo-árvore. O avanço po<strong>de</strong> variar entre 2 a 499 milésimos<br />
<strong>de</strong> milímetro por rotação.<br />
FIGURA 6.10. Ábaco para <strong>de</strong>terminação da velocida<strong>de</strong> <strong>de</strong> corte no torneamento.<br />
FIGURA 6.11. Ábaco para <strong>de</strong>terminação da velocida<strong>de</strong> <strong>de</strong> avanço no torneamento.<br />
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7. ASPECTOS TECNOLÓGICOS DA FRESADORA CNC EMCO F1<br />
A fresadora CNC EMCO F1 é apresentado na Figura 7.1(a). É equipada com um motor<br />
elétrico <strong>de</strong> corrente contínua, que proporciona uma potência nominal <strong>de</strong> 500 watts. Esta potência<br />
é transmitida à ferramenta, que po<strong>de</strong> girar em rotações que variam continuamente <strong>de</strong> 50 a 3200<br />
R.P.M., controlável por foto-acoplador conectado a um tacômetro digital.<br />
Os motores <strong>de</strong> passo que movimentam a mesa (eixos X-Y) e o cabeçote (eixo Z)<br />
possibilitam uma velocida<strong>de</strong> máxima <strong>de</strong> 700 milímetros por minuto. O <strong>de</strong>slocamento mínimo<br />
controlado em cada eixo correspon<strong>de</strong> a 0,0138 mm. A fresadora não dispõe <strong>de</strong> um dispositivo<br />
automático para a troca <strong>de</strong> ferramentas, fazendo-se sempre que necessário a troca manual. As<br />
ferramentas rotativas, como fresas <strong>de</strong> topo cilíndricas, esféricas, cônicas ou angulares, são<br />
suportadas por porta-pinças padronizados.<br />
Na montagem vertical do cabeçote, a área <strong>de</strong> trabalho da fresadora está contida em um<br />
paralelepípedo imaginário, com 199,99 milímetros <strong>de</strong> comprimento (eixo X), 99,99 milímetros <strong>de</strong><br />
largura (eixo Y) e 199,99 milímetros <strong>de</strong> altura (eixo Z). A fixação da peça bruta à mesa da<br />
fresadora po<strong>de</strong> ser feita com uma morsa ou garras <strong>de</strong> sujeição.<br />
O comando numérico incorporado à máquina segue as especificações técnicas das normas<br />
ISSO 1056 e DIN 66025, quanto a utilização <strong>de</strong> funções lógicas <strong>de</strong> usinagem durante a sua<br />
programação. A inserção <strong>de</strong> programas na memória RAM po<strong>de</strong> ser feita pelo teclado, disponível<br />
no painel frontal da máquina (Figura 7.1(b)), pela fita cassete digital no qual a rotina está gravada<br />
ou pelo carregamento (downloading) via computador, através da interface padrão RS 232.<br />
FIGURA 7.1. (a) Vista geral da fresadora CNC EMCO F1, que na ilustração não apresenta o<br />
monitor <strong>de</strong> ví<strong>de</strong>o. (b) Painel frontal da fresadora CNC EMCO F1.<br />
8. PROGRAMAÇÃO NA FRESADORA CNC EMCO F1<br />
8.1. INSTRUÇÕES AUXILIARES DA MÁQUINA - FUNÇÕES M<br />
As funções M permitem ajustar a máquina ao modo <strong>de</strong> operação CNC, como já foi<br />
discutido no item torneamento. As funções que foram apresentadas no torneamento têm o mesmo<br />
significado lógico quando utilizadas no fresamento, a menos <strong>de</strong> pequenas modificações em sua<br />
sintaxe. Isso ocorre em função da fresadora possuir um sistema <strong>de</strong> coor<strong>de</strong>nadas tridimensional. A<br />
Tabela 8.1 apresenta exemplos das instruções M empregadas no fresamento CNC.<br />
<strong>XXIV</strong> <strong>SEMANA</strong> <strong>DE</strong> ENGENHARIA MECÂNICA – unesp – Ilha Solteira – 25/08 a 30/08/2003<br />
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TABELA 8.1. Funções M empregadas na programação <strong>de</strong> fresadoras CNC EMCO F1.<br />
FUNÇÃO <strong>DE</strong>SCRIÇÃO EXEMPLO <strong>DE</strong> BLOCO<br />
M00 Parada programada. N07 M00<br />
M03 Rotação do eixo-árvore no sentido horário. N00 M 03<br />
M05 Parada do eixo-árvore. N11 M05<br />
M06 Troca <strong>de</strong> ferramenta (manual). N34 M06 D500 S1200 H457 T02<br />
M17 Final <strong>de</strong> sub-programa. N24 M17<br />
M30 Final <strong>de</strong> programa. N32 M30<br />
M99 Parâmetros <strong>de</strong> circularida<strong>de</strong>. N54 M99 I2400 J340 K0<br />
8.2. INSTRUÇÕES PARA USINAGEM <strong>DE</strong> SUPERFÍCIES - FUNÇÕES G<br />
De maneira análoga às funções <strong>de</strong> programação auxiliar (M functions), vistas<br />
anteriormente, as funções G usadas no fresamento estão vinculadas à movimentação das<br />
ferramentas e peças e apresentam o mesmo significado lógico que aquelas apresentadas no<br />
torneamento. As instruções G utilizadas para a programação da fresadora CNC EMCO F1 serão<br />
apresentadas a seguir (Tabela 8.2).<br />
G00 - <strong>DE</strong>SLOCAMENTO RÁPIDO DA FERRAMENTA<br />
Exemplo: N11 G00 X1200 Y-340 Z-580<br />
Nesta função o movimento da ferramenta ocorre com a máxima velocida<strong>de</strong> disponível (no<br />
caso da fresadora EMCO F1, 700 mm/min aproximadamente). Deve-se <strong>de</strong>stacar que o controle<br />
numérico <strong>de</strong>ssa máquina não admite <strong>de</strong>slocamentos em 3 coor<strong>de</strong>nadas simultaneamente entre<br />
um bloco e outro.<br />
TABELA 8.2. Funções G empregadas na programação da fresadora CNC EMCO F1.<br />
FUNÇÃO <strong>DE</strong>SCRIÇÃO<br />
G00 Deslocamento rápido da ferramenta.<br />
G01 Movimento <strong>de</strong> corte seguindo interpolação linear.<br />
G02 Movimento <strong>de</strong> corte seguindo interpolação circular – sentido horário.<br />
G03 Movimento <strong>de</strong> corte seguindo interpolação circular – sentido anti-horário.<br />
G04 Tempo <strong>de</strong> espera.<br />
G25 Chamada <strong>de</strong> sub-programa.<br />
G64 Motores <strong>de</strong> passo <strong>de</strong>sativados.<br />
G65 Gravar/carregar programa em fita K-7 DAT (digital)<br />
G66 Ativação <strong>de</strong> interface R 232.<br />
G78 Ciclo <strong>de</strong> roscamento.<br />
G81 Ciclo <strong>de</strong> furação.<br />
G82 Ciclo <strong>de</strong> furação com tempo <strong>de</strong> espera (0,5 segundo).<br />
G83 Ciclo <strong>de</strong> furação intermitente.<br />
G84 Ciclo <strong>de</strong> torneamento longitudinal.<br />
G86 Ciclo <strong>de</strong> sangramento radial.<br />
G88 Ciclo <strong>de</strong> faceamento (superfície transversal).<br />
G90 Programação em valor absoluto.<br />
G91 Programação em valor incremental.<br />
G92 Armazenamento em coor<strong>de</strong>nadas X-Z na memória.<br />
G94 Velocida<strong>de</strong> <strong>de</strong> avanço em milímetros por minuto [pol./min]<br />
G95 Avanço em milímetros por rotação [pol/rotação]<br />
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G01 - MOVIMENTO <strong>DE</strong> CORTE SEGUINDO INTERPOLAÇÃO LINEAR<br />
Exemplo: N13 G01 X2100 Y2300 Z-4560 F50<br />
A função G01 promove o movimento da ferramenta em uma trajetória linear, cujo ponto<br />
final é <strong>de</strong>finido pelas coor<strong>de</strong>nadas X, Y e Z especificadas, que po<strong>de</strong>m ser valores absolutos ou<br />
incrementais. Deve-se <strong>de</strong>stacar que o controle numérico <strong>de</strong>ssa máquina não admite<br />
<strong>de</strong>slocamentos em 3 coor<strong>de</strong>nadas simultaneamente entre um bloco e outro.<br />
G02 - MOVIMENTO <strong>DE</strong> CORTE SEGUINDO INTERPOLAÇÃO CIRCULAR - SENTIDO<br />
HORÁRIO<br />
G03 - MOVIMENTO <strong>DE</strong> CORTE SEGUINDO INTERPOLAÇÃO CIRCULAR - SENTIDO ANTI-<br />
HORÁRIO<br />
Exemplo: N13 G02 X1700 Y-450 Z-800 F50<br />
N14 M99 I1400 J2300 K00<br />
A fresadora CNC EMCO F1 é capaz <strong>de</strong> usinar arcos <strong>de</strong> circunferência <strong>de</strong> variados ângulos,<br />
cujo ponto final correspon<strong>de</strong> às coor<strong>de</strong>nadas XYZ registradas. Entre os pontos inicial e final do<br />
arco projetado são possíveis infinitas curvaturas, tornando necessário especificar qual é o centro<br />
<strong>de</strong> curvatura do arco <strong>de</strong>sejado através do comando M99 (inserido imediatamente ao bloco<br />
seguinte no qual foi <strong>de</strong>finido G02/G03). Deve-se <strong>de</strong>stacar que o controle numérico <strong>de</strong>ssa máquina<br />
não admite <strong>de</strong>slocamentos em 3 coor<strong>de</strong>nadas simultaneamente entre um bloco e outro. As regras<br />
para a utilização das funções G02/G03 no fresamento são semelhantes às apresentadas no<br />
torneamento, assim como aquelas expressas para <strong>de</strong>terminação dos parâmetros <strong>de</strong> circularida<strong>de</strong><br />
I-J-K.<br />
G04 - TEMPO <strong>DE</strong> ESPERA<br />
Exemplo: N12 G04 X200<br />
A função G04 permite a interrupção temporária do programa CNC ativado.<br />
G25 - CHAMADA <strong>DE</strong> SUB-PROGRAMA<br />
Exemplo: N43 G25 L57<br />
A edição <strong>de</strong> um (ou vários) sub-programa é realizada após o programa principal, iniciandose<br />
após o bloco programado com a função M30. No exemplo citado o sub-programa ativado é<br />
aquele que começa no bloco <strong>de</strong>finido pelo en<strong>de</strong>reço L (LABEL), no caso aquele que é iniciado no<br />
bloco (linha) N57. A partir <strong>de</strong> então a sub-rotina é executada, retornando-se ao programa principal<br />
com a programação da função M17.<br />
G64 - MOTORES <strong>DE</strong> PASSO <strong>DE</strong>SATIVADOS<br />
Exemplo: N11 G64<br />
Os motores <strong>de</strong> passo são os dispositivos responsáveis pelo <strong>de</strong>slocamento da mesa e do<br />
cabeçote no qual está montada a ferramenta da fresadora. Em ativida<strong>de</strong>s como a edição e<br />
simulação lógica <strong>de</strong> programação os motores <strong>de</strong> passo po<strong>de</strong>m ser <strong>de</strong>sativados, sem que haja<br />
qualquer conseqüência na compilação do programa.<br />
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G65 - GRAVAR/CARREGAR PROGRAMA EM FITA K-7 DAT (DIGITAL)<br />
Exemplo: N21 G65<br />
Os programas gerados po<strong>de</strong>m ser armazenados em fitas cassete com qualida<strong>de</strong> digital<br />
(DAT). O comando G65 torna possível a gravação <strong>de</strong> um programa, que é i<strong>de</strong>ntificado por um<br />
número que po<strong>de</strong> variar <strong>de</strong> 0 a 99. O mesmo programa po<strong>de</strong> ser também carregado na memória<br />
da máquina através <strong>de</strong>ste comando.<br />
G66 - ATIVAÇÃO <strong>DE</strong> INTERFACE RS 232<br />
Exemplo: N02 G66<br />
A função G66 estabelece uma conexão com uma interface padrão RS 232. Este dispositivo<br />
permite transferir informações (dados) a um outro equipamento, também dotado <strong>de</strong> uma interface<br />
RS 232, como por exemplo leitoras <strong>de</strong> fita <strong>de</strong> papel perfurado e microcomputadores. Isto torna<br />
possível a comunicação da fresadora CNC EMCO F1 com um microcomputador PC-AT<br />
compatível, facilitando a edição, simulação e armazenamento <strong>de</strong> programas CNC para<br />
fresamento.<br />
G72 - CICLO PARA USINAGEM <strong>DE</strong> CAVIDA<strong>DE</strong>S REGULARES EM BAIXO RELEVO<br />
Exemplo: N34 G72 X3000 Y2300 Z-230 F30<br />
A usinagem <strong>de</strong> cavida<strong>de</strong>s regulares (bolsões) em baixo relevo é uma operação rotineira em<br />
fresamento <strong>de</strong> metais. A função G72 compreen<strong>de</strong> diversos comandos G01, que movimentando a<br />
ferramenta em “zig-zag” redundam na usinagem <strong>de</strong> rebaixos quadrados e retangulares <strong>de</strong><br />
variados tamanhos. Este movimento exige a <strong>de</strong>finição prévia das características geométricas da<br />
ferramenta, explicitadas na função M06. O comando G72 po<strong>de</strong> ser programado tanto no modo<br />
absoluto como no incremental, verificando-se alguns <strong>de</strong>talhes que são mostrados no <strong>de</strong>senho da<br />
Figura 8.1:<br />
(a) modo incremental: posiciona-se a ferramenta para a usinagem da cavida<strong>de</strong>. As<br />
coor<strong>de</strong>nadas X-Y-Z inseridas em G72 são as dimensões do bolsão mostrado no <strong>de</strong>senho, no<br />
caso:<br />
N34 G72 X2000 Y2500 Z-500 F30<br />
(b) modo absoluto: posiciona-se a ferramenta para a usinagem da cavida<strong>de</strong>. As<br />
coor<strong>de</strong>nadas X-Y-Z inseridas em G72 são as dimensões do bolsão mostrado no <strong>de</strong>senho<br />
acrescidas do valor das coor<strong>de</strong>nadas X-Y-Z do início do ciclo, no caso:<br />
N33 G00 X1900 Y1500 Z100<br />
N34 G72 X3900 Y4000 Z-500 F30<br />
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FIGURA 8.1. Usinagem <strong>de</strong> cavida<strong>de</strong> regular com função G72 na fresadora CNC EMCO F1.<br />
G81 - CICLO <strong>DE</strong> FURAÇÃO<br />
Exemplo: N33 G81 X2300 Y1400 Z-700 F30<br />
Esta função é usada em furação não profunda, nos materiais que formam cavaco<br />
<strong>de</strong>scontínuo.<br />
G82 - CICLO <strong>DE</strong> FURAÇÃO COM TEMPO <strong>DE</strong> ESPERA<br />
Exemplo: N33 G82 X2300 Y1400 Z-700 F30<br />
A instrução G82 faz com que a broca, atingida a profundida<strong>de</strong> <strong>de</strong>sejada, permaneça imóvel<br />
por 0,5 segundo. Isto melhora o acabamento superficial na extremida<strong>de</strong> do furo. Como nos<br />
<strong>de</strong>mais ciclos <strong>de</strong> fresamento, após a furação a broca retorna ao ponto <strong>de</strong> partida, no qual iniciouse<br />
o ciclo G82.<br />
G83 - CICLO <strong>DE</strong> FURAÇÃO INTERMITENTE<br />
Exemplo: N33 G83 X2300 Y1400 Z-700 F30<br />
A instrução G83 permite usinar furos <strong>de</strong> gran<strong>de</strong> profundida<strong>de</strong>, empregando-se brocas <strong>de</strong><br />
aço rápido. A usinagem do furo é intermitente durante o ciclo, <strong>de</strong> modo que a broca é posicionada<br />
para fora do furo a cada etapa <strong>de</strong> furação. No retorno o cavaco a<strong>de</strong>rido à superfície <strong>de</strong> saída da<br />
broca (helicoidal) é expelido, melhorando as condições <strong>de</strong> usinagem do furo. Como nos <strong>de</strong>mais<br />
ciclos <strong>de</strong> usinagem após a furação a broca retorna ao ponto <strong>de</strong> partida, no qual iniciou-se o ciclo<br />
G83.<br />
G90 - PROGRAMAÇÃO EM VALOR ABSOLUTO<br />
Exemplo: N02 G90<br />
Na utilização <strong>de</strong> valores X-Y-Z absolutos todos os pontos na programação referem-se a um<br />
sistema <strong>de</strong> eixos coor<strong>de</strong>nados invariante, fixado normalmente numa das extremida<strong>de</strong>s da peça<br />
bruta mas <strong>de</strong> livre escolha pelo programador. A fixação do ponto zero (origem) <strong>de</strong>sse sistema <strong>de</strong><br />
coor<strong>de</strong>nadas é efetuada com a função G92. A <strong>de</strong>sativação do sistema <strong>de</strong> coor<strong>de</strong>nadas absolutas<br />
é realizada pela função G91.<br />
G91 - PROGRAMAÇÃO EM VALOR INCREMENTAL<br />
Exemplo: N05 G91<br />
Na utilização <strong>de</strong> valores X-Y-Z incrementais o sistema <strong>de</strong> referência utilizado na<br />
programação está fixado sobre a ferramenta, a qual se <strong>de</strong>sloca rotineiramente. O sistema <strong>de</strong><br />
referência adotado pela fresadora CNC EMCO F1, por <strong>de</strong>fault, é incremental. Po<strong>de</strong> ser <strong>de</strong>sativado<br />
através das funções G90 ou G92. Caso haja mudança do sistema <strong>de</strong> coor<strong>de</strong>nadas (incremental<br />
para absoluto) durante a execução do programa é necessária a especificação <strong>de</strong> um novo ponto<br />
<strong>de</strong> referência, através da função G92.<br />
G92 - ARMAZENAMENTO <strong>DE</strong> COOR<strong>DE</strong>NADAS X-Y-Z NA MEMÓRIA<br />
Exemplo: N07 G92 X2200 Y1400 Z100<br />
<strong>XXIV</strong> <strong>SEMANA</strong> <strong>DE</strong> ENGENHARIA MECÂNICA – unesp – Ilha Solteira – 25/08 a 30/08/2003<br />
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<strong>Curso</strong> <strong>de</strong> <strong>Controle</strong> <strong>Numérico</strong> <strong>Computadorizado</strong><br />
Esta função ativa o modo <strong>de</strong> programação em coor<strong>de</strong>nadas absolutas. Normalmente é<br />
utilizada na <strong>de</strong>finição do ponto <strong>de</strong> partida da ferramenta (PST - Point Starting Tool) ou quando<br />
houve a mudança do sistema <strong>de</strong> coor<strong>de</strong>nadas (incremental para absoluto).<br />
G94 - VELOCIDA<strong>DE</strong> <strong>DE</strong> AVANÇO EM MILÍMETROS POR MINUTO [POL./MIN].<br />
Exemplo: N02 G94<br />
Esta função faz com que a máquina interprete os valores <strong>de</strong> avanço, i<strong>de</strong>ntificados pelo<br />
en<strong>de</strong>reço F, em milímetros por minuto (ou polegadas por minuto). Esta instrução é assumida<br />
como <strong>de</strong>fault na fresadora CNC EMCO F1, não sendo necessária a sua inclusão no programa.<br />
G95 - AVANÇO EM MILÍMETROS POR ROTAÇÃO [POL./ROT].<br />
Exemplo: N05 G95<br />
Esta função faz com que a máquina interprete os valores <strong>de</strong> avanço, i<strong>de</strong>ntificados pelo<br />
en<strong>de</strong>reço F, em milímetros por rotação (ou polegadas por rotação). A entrada <strong>de</strong> dados<br />
correspon<strong>de</strong> a milésimos <strong>de</strong> milímetro por volta.<br />
FIGURA 8.2. Dados tecnológicos para velocida<strong>de</strong> <strong>de</strong> avanço no fresamento (a) e furação (b).<br />
<strong>XXIV</strong> <strong>SEMANA</strong> <strong>DE</strong> ENGENHARIA MECÂNICA – unesp – Ilha Solteira – 25/08 a 30/08/2003<br />
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<strong>Curso</strong> <strong>de</strong> <strong>Controle</strong> <strong>Numérico</strong> <strong>Computadorizado</strong><br />
FIGURA 8.3. Ábaco para <strong>de</strong>terminação <strong>de</strong> rotações por minuto da ferramenta em função da<br />
velocida<strong>de</strong> <strong>de</strong> corte <strong>de</strong> uma ferramenta com diâmetro d.<br />
9. PREPARAÇÃO DOS EQUIPAMENTOS E USINAGEM NAS MÁQUINAS CNC EMCO<br />
Após a preparação do programa CNC para a usinagem das peças, baseado no <strong>de</strong>senho da<br />
mesma, é necessário introduzir esta rotina na memória da unida<strong>de</strong> <strong>de</strong> processamento. Isto po<strong>de</strong><br />
ser feito através do teclado situado no painel frontal da máquina ou pelo carregamento<br />
(downloading) via cabo, utilizando a interface RS 232 (função G66 ativa). Os programas <strong>de</strong> edição<br />
instalados em microcomputador normalmente dispõem <strong>de</strong> recursos para simulação gráfica do<br />
programa elaborado, tornando seu uso mais seguro e com menor possibilida<strong>de</strong> <strong>de</strong> erro.<br />
Instalado o programa CNC na memória da máquina é necessário realizar o<br />
referenciamento das ferramentas que serão utilizadas na fabricação da peça. Este procedimento<br />
permite <strong>de</strong>terminar as diferenças geométricas entre as mesmas, como po<strong>de</strong>-se constatar pelo<br />
elenco <strong>de</strong> ferramentas disponíveis. No torno CNC EMCO C5 utiliza-se um dispositivo óptico,<br />
<strong>de</strong>nominado luneta, para a <strong>de</strong>terminação das coor<strong>de</strong>nadas X-Z do ponto <strong>de</strong> referência da<br />
ferramenta. Essas coor<strong>de</strong>nadas são relativas a uma ferramenta padrão, normalmente aquela com<br />
a qual a usinagem é inicializada. As coor<strong>de</strong>nadas X-Z são inseridas no comando <strong>de</strong> troca da<br />
ferramenta (M06), que realizará a compensação lógica das diferenças geométricas.<br />
No fresamento as diferenças no diâmetro e no comprimento das ferramentas <strong>de</strong>vem ser<br />
<strong>de</strong>terminadas. O procedimento mais simples e usual para essa finalida<strong>de</strong> é o tangenciamento.<br />
Nesse caso a ferramenta padrão risca a peça, <strong>de</strong>finindo-se assim a “cota zero” da espessura da<br />
peça bruta (normalmente vinculada ao eixo Z, caso o cabeçote esteja montado na posição<br />
vertical). As diferenças no comprimento das <strong>de</strong>mais brocas ou fresas a serem empregadas são<br />
obtidas <strong>de</strong> maneira análoga. Os resultados conseguidos são inseridos no comando <strong>de</strong> troca<br />
(M06), juntamente com os respectivos raios.<br />
Após o referenciamento das ferramentas <strong>de</strong>termina-se o ponto zero da peça bruta,<br />
correspon<strong>de</strong>nte à origem do sistema <strong>de</strong> coor<strong>de</strong>nadas X-Z (torno) e X-Y-Z (fresadora). Com a<br />
ferramenta padrão em posição para <strong>de</strong>sbaste, movimenta-se manualmente o carro principal <strong>de</strong><br />
modo que a aresta <strong>de</strong> corte risca a superfície cilíndrica da peça bruta. Este procedimento<br />
<strong>de</strong>termina a coor<strong>de</strong>nada X, conhecendo-se o diâmetro da peça bruta, como mostra a Figura<br />
9.1(a). Deslocando-se novamente a ferramenta consegue-se tocar a aresta <strong>de</strong> corte na<br />
extremida<strong>de</strong> faceada da peça bruta, obtendo-se então a coor<strong>de</strong>nada Z (Figura 9.1(b)) Os valores<br />
medidos <strong>de</strong>ssas coor<strong>de</strong>nadas <strong>de</strong>vem ser inseridos na memória da máquina.<br />
<strong>XXIV</strong> <strong>SEMANA</strong> <strong>DE</strong> ENGENHARIA MECÂNICA – unesp – Ilha Solteira – 25/08 a 30/08/2003<br />
27
<strong>Curso</strong> <strong>de</strong> <strong>Controle</strong> <strong>Numérico</strong> <strong>Computadorizado</strong><br />
FIGURA 9.1. Processo para referenciamento da peça bruta no torno CNC EMCO C5, utilizando a<br />
ferramenta corte lateral direito: (a) no eixo X; (b) no eixo Z.<br />
O procedimento na fresadora para a obtenção da origem do sistema <strong>de</strong> coor<strong>de</strong>nadas X-Y-Z<br />
na peça a ser usinada é bem semelhante ao torno. Para facilitar a observação do momento no<br />
qual a ferramenta toca a superfície da peça bruta são colocados, com pequena a<strong>de</strong>rência,<br />
pedaços <strong>de</strong> papel ou folha <strong>de</strong> alumínio sobre as superfícies a serem referenciadas. Feita esta<br />
preparação a ferramenta padrão é <strong>de</strong>slocada manualmente sobre o eixo X, até que o papel<br />
colado sobre o plano Y-Z seja <strong>de</strong>slocado. Marca-se a coor<strong>de</strong>nada indicada no monitor do<br />
equipamento. Descontando-se o raio da ferramenta, obtém-se assim a coor<strong>de</strong>nada X (Figura 9.2).<br />
De maneira análoga sobre o plano X-Z obtém-se a coor<strong>de</strong>nada Y do ponto zero da peça e sobre o<br />
plano X-Y a coor<strong>de</strong>nada Z. Deve-se enfatizar que a coor<strong>de</strong>nada Z é obtida diretamente, caso o<br />
cabeçote esteja montado na posição vertical. Os valores <strong>de</strong>ssas coor<strong>de</strong>nadas <strong>de</strong>verão ser<br />
inseridos na memória do comando numérico.<br />
FIGURA 9.2. Processo para referenciamento da peça bruta na fresadora CNC EMCO F1, através<br />
do tangenciamento da ferramenta <strong>de</strong> corte nos planos ortogonais formados pelos eixos X-Y-Z.<br />
10. EXERCÍCIOS <strong>DE</strong> PROGRAMAÇÃO CNC - TORNEAMENTO<br />
EXERCÍCIO 1: Determine as coor<strong>de</strong>nadas dos pontos mostrados na figura. Empregue os<br />
sistemas absoluto e incremental para referenciamento. Consi<strong>de</strong>re que cada divisão correspon<strong>de</strong> a<br />
1 milímetro.<br />
OBJETIVO: Utilização dos sistemas <strong>de</strong> coor<strong>de</strong>nadas absolutas e incrementais no torneamento.<br />
<strong>XXIV</strong> <strong>SEMANA</strong> <strong>DE</strong> ENGENHARIA MECÂNICA – unesp – Ilha Solteira – 25/08 a 30/08/2003<br />
28
<strong>Curso</strong> <strong>de</strong> <strong>Controle</strong> <strong>Numérico</strong> <strong>Computadorizado</strong><br />
SISTEMA ABSOLUTO SISTEMA INCREMENTAL<br />
Ponto X Y Ponto X Y<br />
1 1<br />
2 2<br />
3 3<br />
4 4<br />
EXERCÍCIO 2: Determine as coor<strong>de</strong>nadas dos pontos mostrados na figura. Empregue os<br />
sistemas absoluto e incremental para referenciamento. Consi<strong>de</strong>re que cada divisão correspon<strong>de</strong> a<br />
1 milímetro.<br />
OBJETIVO: Utilização dos sistemas <strong>de</strong> coor<strong>de</strong>nadas absolutas e incrementais no fresamento.<br />
SISTEMA ABSOLUTO SISTEMA INCREMENTAL<br />
Ponto X Y Z Ponto X Y Z<br />
1<br />
2<br />
3<br />
<strong>XXIV</strong> <strong>SEMANA</strong> <strong>DE</strong> ENGENHARIA MECÂNICA – unesp – Ilha Solteira – 25/08 a 30/08/2003<br />
29
<strong>Curso</strong> <strong>de</strong> <strong>Controle</strong> <strong>Numérico</strong> <strong>Computadorizado</strong><br />
4<br />
5<br />
6<br />
7<br />
8<br />
9<br />
EXERCÍCIO 3: Elabore um programa CNC para o torneamento da peça <strong>de</strong>senhada.<br />
OBJETIVO: Utilização das funções G00 e G01.<br />
N<br />
G<br />
(M)<br />
X<br />
(I)<br />
<strong>XXIV</strong> <strong>SEMANA</strong> <strong>DE</strong> ENGENHARIA MECÂNICA – unesp – Ilha Solteira – 25/08 a 30/08/2003<br />
Z<br />
(K)<br />
F<br />
(T)(L)(K)<br />
EXERCÍCIO 4: Elabore um programa CNC para o torneamento da peça <strong>de</strong>senhada. A ferramenta<br />
T01 está posicionada inicialmente (PST) no mesmo diâmetro da peça bruta, afastada 1 mm da<br />
extremida<strong>de</strong>. Consi<strong>de</strong>re a profundida<strong>de</strong> <strong>de</strong> corte máxima, por passe, em 1 mm.<br />
H<br />
30
<strong>Curso</strong> <strong>de</strong> <strong>Controle</strong> <strong>Numérico</strong> <strong>Computadorizado</strong><br />
OBJETIVO: Utilização da função G84.<br />
N<br />
ANOTAÇÕES:<br />
G<br />
(M)<br />
X<br />
(I)<br />
<strong>XXIV</strong> <strong>SEMANA</strong> <strong>DE</strong> ENGENHARIA MECÂNICA – unesp – Ilha Solteira – 25/08 a 30/08/2003<br />
Z<br />
(K)<br />
F<br />
(T)(L)(K)<br />
EXERCÍCIO 5: Elabore um programa CNC para o torneamento da peça <strong>de</strong>senhada. A ferramenta<br />
T01 está posicionada inicialmente (PST) no mesmo diâmetro da peça bruta, afastada 1 mm da<br />
extremida<strong>de</strong>. Consi<strong>de</strong>re a profundida<strong>de</strong> <strong>de</strong> corte máxima, por passe, em 2 mm.<br />
H<br />
31
<strong>Curso</strong> <strong>de</strong> <strong>Controle</strong> <strong>Numérico</strong> <strong>Computadorizado</strong><br />
OBJETIVO: Utilização das funções G00/G01/G84.<br />
N<br />
ANOTAÇÕES:<br />
G<br />
(M)<br />
X<br />
(I)<br />
<strong>XXIV</strong> <strong>SEMANA</strong> <strong>DE</strong> ENGENHARIA MECÂNICA – unesp – Ilha Solteira – 25/08 a 30/08/2003<br />
Z<br />
(K)<br />
F<br />
(T)(L)(K)<br />
H<br />
32
<strong>Curso</strong> <strong>de</strong> <strong>Controle</strong> <strong>Numérico</strong> <strong>Computadorizado</strong><br />
EXERCÍCIO 6: Elabore um programa CNC para o torneamento da peça <strong>de</strong>senhada. A ferramenta<br />
T01 está posicionada inicialmente (PST) no mesmo diâmetro da peça bruta, afastada 1 mm da<br />
extremida<strong>de</strong>.<br />
OBJETIVO: Utilização das função G03<br />
N<br />
G<br />
(M)<br />
X<br />
(I)<br />
<strong>XXIV</strong> <strong>SEMANA</strong> <strong>DE</strong> ENGENHARIA MECÂNICA – unesp – Ilha Solteira – 25/08 a 30/08/2003<br />
Z<br />
(K)<br />
F<br />
(T)(L)(K)<br />
EXERCÍCIO 7: Elabore um programa CNC para o torneamento da peça <strong>de</strong>senhada. A ferramenta<br />
T03 (neutra) está posicionada inicialmente (PST) no mesmo diâmetro da peça bruta, afastada 1<br />
mm da extremida<strong>de</strong>. Consi<strong>de</strong>re a profundida<strong>de</strong> <strong>de</strong> corte máxima, por passe, em 2 mm.<br />
OBJETIVO: Utilização das funções G00/G01/G02.<br />
H<br />
33
<strong>Curso</strong> <strong>de</strong> <strong>Controle</strong> <strong>Numérico</strong> <strong>Computadorizado</strong><br />
N<br />
G<br />
(M)<br />
X<br />
(I)<br />
<strong>XXIV</strong> <strong>SEMANA</strong> <strong>DE</strong> ENGENHARIA MECÂNICA – unesp – Ilha Solteira – 25/08 a 30/08/2003<br />
Z<br />
(K)<br />
F<br />
(T)(L)(K)<br />
EXERCÍCIO 8: Elabore um programa CNC para o torneamento da peça <strong>de</strong>senhada. A ferramenta<br />
T01 está posicionada inicialmente (PST) no mesmo diâmetro da peça bruta, afastada 1 mm da<br />
extremida<strong>de</strong>. Consi<strong>de</strong>re a profundida<strong>de</strong> <strong>de</strong> corte máxima, por passe, em 2 mm.<br />
OBJETIVO: Utilização das funções G00/G01/G02/G84.<br />
ANOTAÇÕES:<br />
H<br />
34
<strong>Curso</strong> <strong>de</strong> <strong>Controle</strong> <strong>Numérico</strong> <strong>Computadorizado</strong><br />
N<br />
G<br />
(M)<br />
X<br />
(I)<br />
<strong>XXIV</strong> <strong>SEMANA</strong> <strong>DE</strong> ENGENHARIA MECÂNICA – unesp – Ilha Solteira – 25/08 a 30/08/2003<br />
Z<br />
(K)<br />
F<br />
(T)(L)(K)<br />
EXERCÍCIO 9: Elabore um programa CNC para o torneamento da peça <strong>de</strong>senhada. A ferramenta<br />
T01 está posicionada inicialmente (PST) no mesmo diâmetro da peça bruta, afastada 1 mm da<br />
extremida<strong>de</strong>. Consi<strong>de</strong>re a profundida<strong>de</strong> <strong>de</strong> corte máxima, por passe, em 2 mm.<br />
OBJETIVO: Utilização das funções G00/G01/G03/G84.<br />
N<br />
G<br />
(M)<br />
X<br />
(I)<br />
Z<br />
(K)<br />
F<br />
(T)(L)(K)<br />
H<br />
H<br />
35
<strong>Curso</strong> <strong>de</strong> <strong>Controle</strong> <strong>Numérico</strong> <strong>Computadorizado</strong><br />
EXERCÍCIO 10: Elabore um programa CNC para o torneamento da peça <strong>de</strong>senhada. A<br />
ferramenta T03 (neutra) está posicionada inicialmente (PST) no mesmo diâmetro da peça bruta,<br />
afastada 1 mm da extremida<strong>de</strong>.<br />
OBJETIVO: Utilização das funções G00/G01/G25.<br />
N<br />
G<br />
(M)<br />
X<br />
(I)<br />
<strong>XXIV</strong> <strong>SEMANA</strong> <strong>DE</strong> ENGENHARIA MECÂNICA – unesp – Ilha Solteira – 25/08 a 30/08/2003<br />
Z<br />
(K)<br />
F<br />
(T)(L)(K)<br />
H<br />
36
<strong>Curso</strong> <strong>de</strong> <strong>Controle</strong> <strong>Numérico</strong> <strong>Computadorizado</strong><br />
ANOTAÇÕES:<br />
EXERCÍCIO 11: Elabore um programa CNC para o torneamento da peça <strong>de</strong>senhada. Com a<br />
ferramenta T05 (bedame <strong>de</strong> 3mm) usine o rebaixo, sendo a rosca M20 x 1,5mm preparada com a<br />
ferramenta T04. Consi<strong>de</strong>re um ponto <strong>de</strong> troca da ferramenta suficientemente afastado para evitar<br />
choque e que o PST do bedame esteja afastado 1mm no raio e 10mm da extremida<strong>de</strong>.<br />
OBJETIVO: Utilização das funções G00/G78/G86/M06.<br />
N<br />
G<br />
(M)<br />
X<br />
(I)<br />
<strong>XXIV</strong> <strong>SEMANA</strong> <strong>DE</strong> ENGENHARIA MECÂNICA – unesp – Ilha Solteira – 25/08 a 30/08/2003<br />
Z<br />
(K)<br />
F<br />
(T)(L)(K)<br />
H<br />
37
<strong>Curso</strong> <strong>de</strong> <strong>Controle</strong> <strong>Numérico</strong> <strong>Computadorizado</strong><br />
ANOTAÇÕES:<br />
EXERCÍCIO 12: Elabore um programa CNC para o torneamento da peça <strong>de</strong>senhada. A<br />
ferramenta T 01 está posicionada inicialmente (PST) no mesmo diâmetro da peça bruta (22mm),<br />
afastada 1 mm da extremida<strong>de</strong>. O bedame (T 05) disponível tem largura <strong>de</strong> 3mm. Consi<strong>de</strong>re a<br />
profundida<strong>de</strong> <strong>de</strong> corte máxima, por passe, em 2 mm e que o ponto <strong>de</strong> troca das ferramentas seja<br />
suficientemente afastado para evitar choque.<br />
OBJETIVO: Utilização <strong>de</strong> funções G e ferramentas diversas.<br />
N<br />
G<br />
(M)<br />
X<br />
(I)<br />
<strong>XXIV</strong> <strong>SEMANA</strong> <strong>DE</strong> ENGENHARIA MECÂNICA – unesp – Ilha Solteira – 25/08 a 30/08/2003<br />
Z<br />
(K)<br />
F<br />
(T)(L)(K)<br />
H<br />
38
<strong>Curso</strong> <strong>de</strong> <strong>Controle</strong> <strong>Numérico</strong> <strong>Computadorizado</strong><br />
11. EXERCÍCIOS <strong>DE</strong> PROGRAMAÇÃO CNC – FRESAMENTO<br />
EXERCÍCIO 1: Elabore um programa CNC para o fresamento da peça <strong>de</strong>senhada. A fresa<br />
cilíndrica <strong>de</strong> topo usada no cabeçote vertical tem diâmetro <strong>de</strong> 10mm e está posicionada<br />
inicialmente (PST) * como indicado na figura. * NOTA - nos <strong>de</strong>mais exercícios, sempre que for<br />
citada a sigla PST está implícita esta mesma posição.<br />
OBJETIVO: Utilização das funções G00/G01.<br />
N<br />
G<br />
(M)<br />
X<br />
(I) (D)<br />
Y<br />
(J) (S)<br />
Z<br />
(L) (K)<br />
<strong>XXIV</strong> <strong>SEMANA</strong> <strong>DE</strong> ENGENHARIA MECÂNICA – unesp – Ilha Solteira – 25/08 a 30/08/2003<br />
F<br />
(T)<br />
39
<strong>Curso</strong> <strong>de</strong> <strong>Controle</strong> <strong>Numérico</strong> <strong>Computadorizado</strong><br />
ANOTAÇÕES:<br />
EXERCÍCIO 2: Elabore um programa CNC para o fresamento da peça <strong>de</strong>senhada. A fresa<br />
cilíndrica <strong>de</strong> topo usada no cabeçote vertical tem diâmetro <strong>de</strong> 10mm e está posicionada<br />
inicialmente em PST.<br />
OBJETIVO: Utilização das funções G00/G01.<br />
N<br />
G<br />
(M)<br />
X<br />
(I) (D)<br />
Y<br />
(J) (S)<br />
Z<br />
(L) (K)<br />
<strong>XXIV</strong> <strong>SEMANA</strong> <strong>DE</strong> ENGENHARIA MECÂNICA – unesp – Ilha Solteira – 25/08 a 30/08/2003<br />
F<br />
(T)<br />
40
<strong>Curso</strong> <strong>de</strong> <strong>Controle</strong> <strong>Numérico</strong> <strong>Computadorizado</strong><br />
ANOTAÇÕES:<br />
EXERCÍCIO 3: Elabore um programa CNC para o fresamento da peça <strong>de</strong>senhada. A fresa<br />
cilíndrica <strong>de</strong> topo usada no cabeçote vertical tem diâmetro <strong>de</strong> 8 mm e está posicionada<br />
inicialmente em PST.<br />
OBJETIVO: Utilização das funções G00/G01.<br />
N<br />
G<br />
(M)<br />
X<br />
(I) (D)<br />
Y<br />
(J) (S)<br />
Z<br />
(L) (K)<br />
<strong>XXIV</strong> <strong>SEMANA</strong> <strong>DE</strong> ENGENHARIA MECÂNICA – unesp – Ilha Solteira – 25/08 a 30/08/2003<br />
F<br />
(T)<br />
41
<strong>Curso</strong> <strong>de</strong> <strong>Controle</strong> <strong>Numérico</strong> <strong>Computadorizado</strong><br />
ANOTAÇÕES:<br />
EXERCÍCIO 4: Elabore um programa CNC para o fresamento da peça <strong>de</strong>senhada. A fresa<br />
cilíndrica <strong>de</strong> topo usada no cabeçote vertical tem diâmetro <strong>de</strong> 10 mm e está posicionada<br />
inicialmente em PST.<br />
OBJETIVO: Utilização das funções G00/G01/G02.<br />
N<br />
G<br />
(M)<br />
X<br />
(I) (D)<br />
Y<br />
(J) (S)<br />
Z<br />
(L) (K)<br />
<strong>XXIV</strong> <strong>SEMANA</strong> <strong>DE</strong> ENGENHARIA MECÂNICA – unesp – Ilha Solteira – 25/08 a 30/08/2003<br />
F<br />
(T)<br />
42
<strong>Curso</strong> <strong>de</strong> <strong>Controle</strong> <strong>Numérico</strong> <strong>Computadorizado</strong><br />
ANOTAÇÕES:<br />
EXERCÍCIO 5: Elabore um programa CNC para o fresamento da peça <strong>de</strong>senhada. A fresa<br />
cilíndrica <strong>de</strong> topo usada no cabeçote vertical tem diâmetro <strong>de</strong> 10 mm e está posicionada<br />
inicialmente em PST.<br />
OBJETIVO: Utilização das funções G00/G01/G03.<br />
N<br />
G<br />
(M)<br />
X<br />
(I) (D)<br />
Y<br />
(J) (S)<br />
Z<br />
(L) (K)<br />
<strong>XXIV</strong> <strong>SEMANA</strong> <strong>DE</strong> ENGENHARIA MECÂNICA – unesp – Ilha Solteira – 25/08 a 30/08/2003<br />
F<br />
(T)<br />
43
<strong>Curso</strong> <strong>de</strong> <strong>Controle</strong> <strong>Numérico</strong> <strong>Computadorizado</strong><br />
ANOTAÇÕES:<br />
EXERCÍCIO 6: Elabore um programa CNC para o fresamento da peça <strong>de</strong>senhada. A fresa<br />
cilíndrica <strong>de</strong> topo usada no cabeçote vertical tem diâmetro <strong>de</strong> 8 mm e está posicionada<br />
inicialmente em PST. Consi<strong>de</strong>re a ranhura com profundida<strong>de</strong> <strong>de</strong> 4 mm.<br />
OBJETIVO: Utilização das funções G00/G01/G02/G03.<br />
N<br />
G<br />
(M)<br />
X<br />
(I) (D)<br />
Y<br />
(J) (S)<br />
Z<br />
(L) (K)<br />
<strong>XXIV</strong> <strong>SEMANA</strong> <strong>DE</strong> ENGENHARIA MECÂNICA – unesp – Ilha Solteira – 25/08 a 30/08/2003<br />
F<br />
(T)<br />
44
<strong>Curso</strong> <strong>de</strong> <strong>Controle</strong> <strong>Numérico</strong> <strong>Computadorizado</strong><br />
ANOTAÇÕES:<br />
EXERCÍCIO 7: Elabore um programa CNC para o fresamento da peça <strong>de</strong>senhada. A fresa<br />
cilíndrica <strong>de</strong> topo usada no cabeçote vertical tem diâmetro <strong>de</strong> 6 mm e está posicionada<br />
inicialmente em PST. Consi<strong>de</strong>re o fresamento em 3 passes na profundida<strong>de</strong>, totalizando 9 mm.<br />
OBJETIVO: Utilização das funções G00/G01/G25.<br />
N<br />
G<br />
(M)<br />
X<br />
(I) (D)<br />
Y<br />
(J) (S)<br />
Z<br />
(L) (K)<br />
<strong>XXIV</strong> <strong>SEMANA</strong> <strong>DE</strong> ENGENHARIA MECÂNICA – unesp – Ilha Solteira – 25/08 a 30/08/2003<br />
F<br />
(T)<br />
45
<strong>Curso</strong> <strong>de</strong> <strong>Controle</strong> <strong>Numérico</strong> <strong>Computadorizado</strong><br />
ANOTAÇÕES:<br />
EXERCÍCIO 8: Elabore um programa CNC para o fresamento da peça <strong>de</strong>senhada. A fresa<br />
cilíndrica <strong>de</strong> topo usada no cabeçote vertical tem diâmetro <strong>de</strong> 8 mm e está posicionada<br />
inicialmente em PST. Consi<strong>de</strong>re a ranhura com profundida<strong>de</strong> <strong>de</strong> 4 mm, usinada em um único<br />
passe.<br />
OBJETIVO: Utilização das funções G00/G72.<br />
N<br />
G<br />
(M)<br />
X<br />
(I) (D)<br />
Y<br />
(J) (S)<br />
Z<br />
(L) (K)<br />
<strong>XXIV</strong> <strong>SEMANA</strong> <strong>DE</strong> ENGENHARIA MECÂNICA – unesp – Ilha Solteira – 25/08 a 30/08/2003<br />
F<br />
(T)<br />
46
<strong>Curso</strong> <strong>de</strong> <strong>Controle</strong> <strong>Numérico</strong> <strong>Computadorizado</strong><br />
ANOTAÇÕES:<br />
EXERCÍCIO 9: Elabore um programa CNC para o fresamento da peça <strong>de</strong>senhada. A broca usada<br />
no cabeçote vertical tem diâmetro <strong>de</strong> 10 mm e está posicionada inicialmente em PST.<br />
OBJETIVO: Utilização das funções G00/G81/G82/G83.<br />
N<br />
G<br />
(M)<br />
X<br />
(I) (D)<br />
Y<br />
(J) (S)<br />
Z<br />
(L) (K)<br />
<strong>XXIV</strong> <strong>SEMANA</strong> <strong>DE</strong> ENGENHARIA MECÂNICA – unesp – Ilha Solteira – 25/08 a 30/08/2003<br />
F<br />
(T)<br />
47
<strong>Curso</strong> <strong>de</strong> <strong>Controle</strong> <strong>Numérico</strong> <strong>Computadorizado</strong><br />
ANOTAÇÕES:<br />
EXERCÍCIO 10: Elabore um programa CNC para o fresamento da peça <strong>de</strong>senhada. A fresa<br />
cilíndrica <strong>de</strong> topo usada no cabeçote vertical tem diâmetro <strong>de</strong> 5 mm e está posicionada<br />
inicialmente em PST. A broca necessária para usinagem dos furos cegos é <strong>de</strong> 8 mm.<br />
OBJETIVO: Utilização das funções G00/G72/G83/M06.<br />
N<br />
G<br />
(M)<br />
X<br />
(I) (D)<br />
Y<br />
(J) (S)<br />
Z<br />
(L) (K)<br />
<strong>XXIV</strong> <strong>SEMANA</strong> <strong>DE</strong> ENGENHARIA MECÂNICA – unesp – Ilha Solteira – 25/08 a 30/08/2003<br />
F<br />
(T)<br />
48
<strong>Curso</strong> <strong>de</strong> <strong>Controle</strong> <strong>Numérico</strong> <strong>Computadorizado</strong><br />
ANOTAÇÕES:<br />
12. BIBLIOGRAFIA BÁSICA<br />
• FERRARESI, D. Fundamentos da Usinagem dos Metais. Editora Edgard Blücher, São<br />
Paulo, 751p., 1970.<br />
• BOOTHROYD, G. Fundamentals of Metal Machining and Machine Tools. McGraw-Hill<br />
International Book Co., Auckland, 350p., 1981.<br />
• MACHADO, A. Comando <strong>Numérico</strong> Aplicado à Máquinas-Ferramenta. Ícone Editora, 3 a.<br />
ed., 461p., 1989.<br />
• TRAUBMATIC. Comando <strong>Numérico</strong> CNC: Torneamento: Programação e Operação. Editora<br />
Pedagógica e Universitária, 246p., 1985.<br />
• TRAUBMATIC. Comando <strong>Numérico</strong> CNC: Técnica Operacional: Fresagem. Editora<br />
Pedagógica e Universitária, 246p., 1985.<br />
• EMCO. Manual <strong>de</strong> Programação e Operação do Torno CNC Compact 5. Editado por Emco<br />
Maier & Co., Austria (versão em espanhol).<br />
• EMCO. Manual <strong>de</strong> Programação e Operação da Fresadora CNC F1. Editado por Emco<br />
Maier & Co., Austria (versão em espanhol).<br />
• HURTH-INFER. Ferramentas <strong>de</strong> Corte: Catálogo Geral, 64p.<br />
13. BIOGRAFIA DO MINISTRANTE<br />
Graduando em Engenharia Mecânica na Faculda<strong>de</strong> <strong>de</strong> Engenharia <strong>de</strong> Ilha Solteira -<br />
UNESP.<br />
<strong>XXIV</strong> <strong>SEMANA</strong> <strong>DE</strong> ENGENHARIA MECÂNICA – unesp – Ilha Solteira – 25/08 a 30/08/2003<br />
49