PROGRAMAÇÃO COMANDO FANUC Torno Torno CNC CNC Multi Multipli plicc 35D - COMANDO COMANDO FANUC 21i T
1. COMANDO NUMÉRICO COMPUTADORIZADO (CNC) A sigla CNC significa Comando Numérico Computadorizado, refere-s refere-see à máquinasmáquinas-ferra ferramenta mentass comandadas comandadas por computadores. computadores. A primeira máquina-ferramenta controlada por computador foi uma fresad fresadora ora.. Ela surg surgiu iu em 1952 1952 e dest destina inavava-se se a usin usinar ar peças peças de geometrias complicadas utilizadas em aviões e helicópteros.
Os benefícios trazidos pelas máquinas CNC: • Fabricação de peças de geometrias geometrias mais complexas, tolerâncias dimensionais mais estreitas e melhor acabamento superficial; • Maio Maiorr repe repeti tibi bili lida dade de das das cara caract cter erís ísti tica cass do prod produt uto: o: já já qu quee as peça peçass produzidas são idênticas umas as outras, independentemente dos fatores humanos; • Redução Redução da fadiga dos dos operadores, operadores, que que passam a ser responsáv responsáveis eis apenas por tarefas de preparação e programação.
Eixos em Máquinas CNC “É cada movime movimento nto (linear (linear ou ou rotaciona rotacional) l) possível possível de ser ser executado executado pela máquina”, em outras palavras, são os graus de liberdade da máquina e/ou ferramenta para as mais diversas operações de usinagem;
Esquema mostrando os três eixos lineares primários (X, Y e Z) e os três eixos rotacionais (A, B e C). Alguns fabricantes definem os eixos rotacionais como sendo U (rotacional a X), V (rotacional a Y) e W (rotacional a Z).
Máquina de cinco eixos (X,Y, Z, A, B)
SISTEMAS DE COORDENADAS Toda geometr geometria ia da peça é transmit transmitida ida ao comando comando com o auxílio auxílio de um sistema de coordenadas cartesianas. • Torno CNC: Os mais simples são máquinas de 2 eixos X : Movimento transversal placa
X- (ou X+) zero-peça (X0,Z0)
Z-
Z+ Z : Movimento longitudinal peça
X+ (ou X-) Todo movimen movimento to da ponta ponta da ferrament ferramentaa é descrito descrito neste neste plano XZ, XZ, em relação relação a uma origem pré-estabelecida (X0,Z0).
Ferramenta na Frente (Torre dianteira)
Ferramenta atrás (Torre traseira)
Xpeça
X+
6 5
Z-
Z+
∅
48 X+
Z+
ZX-
Obs. Obs. O valo valorr de X é prog progra rama mado do em em ∅. Correspondente ao dobro da distância da ponta da ferramenta ao eixo Z. O valor de Z representa a distância da ponta da ferramenta até o eixo X (Exemplo: X56 Z48)
Fresadora CNC: Máquina Máquina de 3 eixos lineares lineares • Fresadora Z+ eixo-árvore
erramenta f erramenta
zero-peça (X0,Y0,Z0)
Z+ Y+ peça
X+
OBS. “Os movimentos em X e Y são dados pela peça (mesa da máquina) e em Z pela ferramenta”.
Diferença Diferença entre entre zero-pe zero-peça ça e zero-máqui zero-máquina: na: • Zero-peça é um ponto ponto defin definido ido pelo pelo prog programa ramador dor.. Repres Represent entaa a origem origem das das coordenadas (X0,Z0) da peça. Também chamado de zero-programa; • Zero-máquina é o ponto ponto onde onde os valores valores dos dos eixos eixos são zerados zerados para para o comando. comando. Este ponto ponto é fixo e representa, representa, quase quase sempre, o ponto ponto mais distante distante da peça.
Geralmente, as máquinas CNC quando são ligadas necessitam de ser referenciadas (“ Fazer o Home”) para que o comando conheça seus limites físicos (máximos deslocamentos nos eixos). Neste refere referenci nciame amento nto a ferram ferrament entaa é levada levada para para o zero-m zero-máqu áquina ina .
SISTEMAS DE COORDENADAS ABSOLUTAS (G90)
INCREMENTAIS (G91)
Zero-peça é fixo e estabelecido pelo programador
O Zer Zeroo-pe peça ça é flut flutua uant nte. e. A origem origem das coor coorden denada adass é o ponto anterior alcançado pela ferramenta.
EXERCÍCIOS DE COORDENADAS 1
Absolutas Ponto
0 4
Início 25
A B C D E F G H
X 0 40 40 50 50 70 90 90
Z 0 0 -10 -10 -20 -30 -30 -50
Incrementais Ponto I A B C D E F G
X A -80 B 40 C 0 D 10 E 0 F 20 G 20 H 0
Z -25 0 -10 0 -10 -10 0 -20
2
Absolutas Ponto
Z+ X+ 5 3
A B C D E F G H I Início
35
X 0 30 30 40 50 60 60 80 80
Incrementais
Z Ponto X 0 I A -70 0 A B 30 -5 B C 0 -10 C D 10 -10 D E 10 -15 E F 10 -25 F G 0 -25 G H 20 -40 H I 0
Z -35 0 -5 -5 0 -5 -10 0 -15
Refazer o exercício exercício anterior anterior adotando adotando o zero-peç zero-peçaa no fundo da peça 3 Refazer
Absolutas Ponto
A 5 3
A B C D E F G H I Início
35
X
a r e t l a o ã N
Z 40 40 35 30 30 25 15 15 0
Incrementais Ponto
X
Z
I A A B B C C D D E E F F G G H H I
a r t e l a o ã N
C
Z+
4
B
120
50
+ Y 5 1
26
I
H
P
X+
A
5 1
5 1
D
N
O
L
1
F
K
J
E 0
G
M
80
Coorde Coordenad nadas as Absolu Absolutas tas (G90) (G90) – Zero-p Zero-peça eça “A” PONTO H I
EIXO
A
B
C
D
E
F
G
X Y Z
0
0
30
30
80
80
80
80
120 70
70
55
-5
-15
-15
0 0
120 120 0
0
-5
J
K
L
M
N
O
P
54
54
80 80
80
80
30
30
55
55
40
40 40
0
0
0
0
-5
-5
-5
-5 -15
-15
-5
-5
0
5
C
(Início)
6
22
B
0 1 2
50
3 5
5 1
5 1
I A
A B
B C
C D
D E
X Y Z
22
0
30
0
0
0
0
-5
0 50 0 -50 0 -15 0 -10 0
0
G
Coordenadas Incrementais (G91)
EIXO
-6
L
1
M
80
X+
-35 120
N
E 0 F
K
J
O
+ Y
26
I
H
P
A
Z+
5 1
D
E F
F G
PONTO G H H I
I J
J K
K L
L M
M N
N O
O P
0
-26
0
26
0
0
0
-50
0
0
0
-15
0
0
-40
0
0
0
10
0
0
0
-10
0
10
0
5
6.3 6.3 – PROGR PROGRAM AMAÇÃ AÇÃO O prog ogra rama ma de us usin inag agem em CN CNC C é um umaa lis lista ta de in inst stru ruçõ ções es • Um pr codificada codif icadass que descrevem descrevem como a peça peça projetada projetada será usina usinada; da; programaa é chamad chamadaa de bloco, e estes estes blocos blocos • Cada linha do program são executados seqüencialmente; Exemplo de um bloco:
N20 G01 X20 Y30 F200 M03 n do bloco ˚
Interpolação linear
Posição X e Y de comando da ferramenta
Avanço da Sentido de giro ferramenta do eixo-árvore 200 mm/min (horário)
S2000 ; Rotação do eixo-árvore (2000 rpm)
Fim de bloco
O005 N10 G21 N20 [BILLET X19 Z50 N30 G98 Cabeçalho N40 G28 U0 W0 N50 M06 T0101 N60 G97 S2500 M03 ° 1 x 45 N70 G00 X19 Z0.5 N80 G71 U0.3 R0.25 N90 G71 P100 Q190 U0.2 W0.2 F90 N100 G00 X7 Z + N110 G01 Z0 F100 N120 X9 Z-1 N130 Z-6 X+ N140 G03 X12 Z-7.5 R1.5 N150 G01 Z-12 N160 G02 X16 Z-14 R2 N170 G01 Z-22 N180 X19 Z-31 N190 G00 X19.5 N200 G70 P110 Q200 N210 M05 N220 G28 U0 W0 N230 M30
Exemplo de um Programa CNC TORNO R2
R 1,5
6 1
9 1
∅
∅
9
8
8
6
• Funções (Códigos) O → Identific Identificação ação do programa programa ou sub-program sub-programa. a. É a primeira primeira linha (bloco) (bloco) do do program programa. a. Composto Composto de 4 dígitos dígitos,, O0000 O0000 até O9999; N → Identific Identificação ação de blocos blocos (é comum numerar numerar um programa programa CNC de 10 em 10). Pode-se ter n ° de blocos blocos com até até 4 dígitos dígitos,, N9999); N9999);
X Y Z → Posicionamento F → Determina o avanço. Geralmente nos tornos CNC o avanço é programad programadoo em mm/rotaç mm/rotação. ão. Na fresa fresadora dora o avanço avanço é normalmen normalmente te programado em mm/min. T → Seleciona a ferramenta para a troca.T0101 T 01 01 n° fer.
n° do cor corre reto torr (raio de ponta, correção de desgaste)
Funç Fu nçõe õess “G” “G” e “M” “M” As funções G (preparatórias) e M (miscelâneas) são funções que compõem basicamente um programa CNC. As funções “G” defi define nem m à máqu máquin inaa o que que faz fazer er,, pre prepa para rand ndoo-aa para para executar um tipo de operação (movimentos, reconhecer unidades de medida, etc). As funções “M” funcionam funcionam como como botões botões liga/de liga/deslig sliga; a; ex: M08 M08 liga o refrigerante de corte, M09 desliga, etc. As fun unçõ ções es “G” “G” po pode dem m ser ser modais e não-modais. As funções modais, uma vez programadas, permanecem na memória do comando, valendo para todos os blocos posteriores a menos que sejam cancel canceladas adas por por outras. outras. Já as não-modai não-modais, s, todas todas as vezes vezes que requeridas, devem ser programadas, ou seja, são válidas somente nos blocos que as contêm.
Algumas Funções “G” CÓDIGO G00 * G01 * G02 G03 G20 * G21 * G28 G40 * G41 * G42 * G71 G70 G81 G80 G90 G91 G94 G95 G96 G97 G98 G98 G99 G99
FUNÇÃO
*
Posicionamento rápido Interpolação linear Interpolação circular anti-horária (torre (torno). (tornodianteira) ). Para a fresadora sentido sentido inverso (horário) (horário) (torno). (tornodianteira) ). Para a fresadora fresadora sentido sentido inverso (anti-horário) (anti-horário) Interpolação circular horária (torre Sistema métrico em polegadas Sistema métrico em milímetros Retorno ao ponto de referencia (ponto de troca de ferramenta) Cancela as funções G41 e G42 Compensação do raio - ferramenta à esquerda da peça Compensação do raio - ferramenta à direita da peça Ciclo de desbaste em X Cancela o ciclo de desbaste e chama o acabamento Ciclo de furação Cancela o ciclo de furação Coordenadas absolutas Coordenadas incrementais Avanço por minuto (fresadora) Avanço por rotação (fresadora) Velocidade de corte constante Rotação constante (torno) Avanço em mm/minuto (velocidade de avanço) (torno) Retorno à posição inicial do ciclo de furação (fresadora) Avanço em mm/rotação (torno) Retorno à posição de referencia R no ciclo de furação (fresadora)
* Funções modais Modal
FUNÇÃO “G” G00: Posici Posiciona onamen mento to rápid rápido. o. É usado usado para para aprox aproxima imarr ou afast afastar ar rapidamen rapidamente te a ferrament ferramenta. a. O moviment movimentoo é feito feito com o maior maior avanço avanço disponível da máquina. Ex. N40 G0 X200 Z250; Para as máquinas industriais o avanço rápido pode chegar a 30 m/min = 30.000 mm/min; Avanços das nossas máquinas (didáticas): Torno: 600 mm/min Fresadora: 1750 mm/min
G01: Interpolação linear com avanço programável (avanço de usinagem). usinagem). Esta Esta função função é modal. modal. Ex. N40 G1 X30 X30 Z40 F0.2 ;
Algumas Funções “M” CÓDIGO M00 M03 M04 M05 M06 M08 M09 M30 M98 M99
FUNÇÃO Parada programada Ativa a rotação do eixo-árvore no sentido horário Ativa a rotação do eixo-árvore no sentido anti-horário anti-horário Para a rotação do eixo-árvore Troca automática automática de ferramentas ferramentas Liga o fluido fluido de corte Desliga o fluido de corte Finaliza Finaliza o programa Chama o subprogra subprogram ma Encerra o subprogram subprograma e volta volta ao program programa principal principal
O fabric fabricant antee de máqu máquina inass de usin usinage agem m Denfor Denfordd (coman (comando do Fanuc Fanuc)) traz traz em seus programas termos chamados de diretivas, que são usados nos programas com a finalidade de auxiliar na geração dos gráficos de simulação, definir o diâmetro e a altura das ferramentas, etc. Exemplos:
N10 G21 N20 [BILLET X100 Y90 Z20
Define Define o tarugo tarugo a ser usinad usinadoo no sistema métrico com 100 mm em X, 90 mm em Y e 20 mm em Z.
N40 [TOOLDEF T2 D4
Define a ferramenta 2 com 4 mm de diâmetro
Programação de Tornos CNC (máquinas de 2 eixos e torre dianteira)
X+
Z+
ZX-
G2 E G3: Interpolar circular. Funções não modais. G2 arco antihorário; G3 arco horário. Torre dianteira
0 2
B 25 A
0 0 2
30
R 4 0
10 R D 3 5
C
Z+
E F X+
G02 (ANTI-HORÁRIO)
N40 G02 ou G03 Arco antihorário
Arco horário
G03 (HORÁRIO)
X-----
Z-----
N40 G0 X20 Z2; N50 G1 Z0 F0.2; A N60 Z-25; B N70 G2 X100 Z-65 R40 F0.15; C N80 G1 Z-75; D N90 G3 X170 Z-110 R35; E N100 G1 X200; F N110 G0 X300 Z200;
R------
X do ponto Z do ponto Raio do arco final do arco final do arco
F------ ; Avanço da ferramenta
G40: Cancela compensação de raio; G41: Ativa compensação de raio (ferramenta a direita); G42: Ativa compensação de raio (ferramenta a esquerda).
A posição da ponta da ferramenta (lado de corte) deve ser informada na página de “Geometria de Ferramentas”
Exercícios Faça um programa CNC para dar um passe de acabamento nas peças seguintes.
1 Absolutas →
PONTO A
X 0
Z 0
B C D
20
0
40
O005; N10 G21; (mm)
100 -40
N20 [BILLET X102 Z150
100 -80
N30 G98; (F
→
cabeçalho
mm/min)
N40 G28 U0 W0; N50 M06 T01; N60 G97 S2500 M03;
R40
N70 G90 G00 X0 Z1; N80 G01 X0 Z0 F100; 0 0 1
A
∅
B
Z+
N90 G01 X20 Z0;
→
N100 G03 X100 Z-40 R40;
N120 G00 X102 M05;
D
C
ponto A
ponto B
N110 G01 X100 Z-80;
X+
→
N130 G28 U0 W0; N140 M30;
→
→
ponto
ponto D
Ponto
A
B
C
D
X
3
7
7
Z
0
-2
-5.5
2
F
G
H
11
E 16
16
18.7
18.7
-7.5
-10
-59
-18
-30
→
s a t u l o b s A
R 2.5
CABEÇALHO
R2
2x45º 6 1
7 . 8 1
φ
A C
H
12
G 3
E
F 5
D 10
B
X+
Z+
O0005; N10 G21; N20 [BILLET X19 Z50; N30 G98; N40 G28 U0 W0; N50 M06 T01; N60 G97 S2500 M03; N70 G00 X19 Z0.5; N80 G00 X3; N90 G01 Z0 F70; A N100 X7 Z-2; B N110 Z-5.5; C N120 G03 X11 Z-7.5 R2; D N130 G02 X16 Z-10 R2.5; E N140 G01 Z-15; F N150 X18.7 Z-18; G N160 Z-30; H N170 G00 X19.5 M05; N180 G28 U0 W0; N190 M30;
FUNÇÃO G71: CICLO DE DESBASTE NO EIXO X Requer (2 blocos): Obs. Antes dos blocos fazer a aproximação Material bruto
Folga (2 mm)
N60 G0
X …. Z ……;
N70 G71
U ….
Aproximação
1° Prof. de corte (raio)
2° a ç e p a d l i f r e P
N80 G71
N90
90 P ….
N do bloco do início do perfil ˚
Avanço de desbaste
R ….. ; Afastamento (recuo)
210 Q …. N do bloco do final do perfil ˚
U …..
W …… F ……;
Sobre-metal para acabamento em X ( )
Sobre-metal para acabamento em Z
N210 N230 G70 P 90 Q 210
G70 – Ciclo G70 – Ciclo de Acab Acabam ament ento o (Fecha o desbaste e chama o acabamento)
