Apostila CNC

Tecnologia de Comando Numérico

21/03/2016

Definição de Comando Numérico

O comando numérico é hoje o mais dinâmico processo de fabricação de peças, constituindo um dos maiores desenvolvimentos para a automação de máquinas para usinagem.

        O comando numérico apresenta investimento inicial maior, porém quando sua aplicação é bem estruturada, o investimento é compensado devido as vantagens do processo, ao produzir peças com menos tempo de fabricação, aumentar a qualidade do produto, produtir com maior eficiência e dessa maneira também aumentar a produtividade.

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Tipos de comandos numéricos:

Tecnologia de Comando Numérico

04/04/2016

Máquinas CNC

Embora as máquinas ferramenta para usinagem sejam as mais conhecidas na aplicação CNC outros equipamentos também podem ser controlados por um CNC, como máquinas de medir por coordenadas, equipamentos para desenho, máquinas para montagem, para corte laser ou jato d’água, ou para soldagem.

Os principais componentes de uma máquina CNC são:

• Mesa de trabalho;
• Eixo árvore;
• Motores de acionamento e respectivos controles.

Atualmente as operações CNC envolvem uma gama de aplicações que se inicia com um simples caso de movimentação lineares envolvendo apenas um eixo da máquina até equipamentos mais sofisticados como é o caso do fresamento empregando movimentações em 5 eixos simultâneos e máquinas para afiação de ferramentas de corte.

Principais características das máquinas para fresamento CNC

As operações de fresamento são realizadas por uma máquina ferramenta denominada fresadora. Existem variações de equipamentos com diferentes termos:

• Fresadora CNC: Definida como um equipamento simplificado que possui um comando numérico computadorizado para realizar movimentações. Entretanto esse equipamento não possui dispositivos para controle de posicionamento e monitoramento das ações da máquina. Este equipamento também não possui troca automática de ferramenta sendo que conforme a necessidade o operador deve realizar manualmente esta operação.
• Centro de Usinagem CNC: Este é um equipamento mais sofisticado permitindo maior precisão de movimentação e posicionamento através dos transdutores de posicionamento angular e linear utilizando uma malha fechada de controle. Este equipamento deve possuir também um dispositivo denominado magazine onde as ferramentas ficam armazenadas. Conforme o comando especificado no programa CNC a máquina automaticamente pode realizar as alterações da ferramenta de corte conforme as ferramentas dispostas no magazine.

Projeto Estrutural

Além do centro de usinagem se diferenciarem quanto à posição do eixo árvore sua construção também representa um diferencial importante que deve ser cautelosamente analisada em função da aplicação requerida. Em alguns projetos a mesa da máquina onde se fixa a matéria prima pode ser móvel ou não.

• Forma estrutural em C com coluna fixa: Esta concepção de estrutura realiza a movimentação na direção Z pelo eixo árvore e a movimentação X e Y é realizada pela mesa da máquina. Esta estrutura de máquina é mais adequada para a usinagem de peças cuja dimensões de comprimento e largura excedem a sua altura. Isto porque neste tipo de estrutura a rigidez é reduzida quando a posição Z da máquina é elevada. A precisão geométrica desta máquina é considerada grande e o custo relativamente baixo.
• Forma estrutural em C com coluna móvel: Máquinas com esta concepção são mais adequadas para a fabricação de peças pesadas de grande porte, se comparados com máquina de coluna fixa. A movimentação da máquina nas direções XYZ é realizada pelo eixo árvore, portanto a performance dinâmica da máquina é independente do peso da peça bruta o que reduz também o desgaste dos mecanismos de acionamento. Essa concepção facilita o acesso à área de trabalho, contudo essa estrutura não permite elevada precisão geométrica
• Estrutura Portal: As máquinas com estrutura portal podem atribuir movimentação e deslocamento dos eixos X e Z ao eixo árvore fixos numa estrutura superior e a mesa move-se no sentido do eixo Y. De maneira geral máquinas com essa concepção não permitem grandes precisões, no entanto permitem posicionar o eixo árvore em grandes cavidades.

Método de posicionamento coordenado

As trajetórias de ferramenta são descritas por valores numéricos baseados em eixos de um sistema de coordenadas. Existem 2 métodos para atribuição de coordenadas em sistemas CNC:

• Coordenadas Absolutas: O posicionamento absoluto fixa o sistema de coordenadas e permite que as coordenadas das trajetórias XYZ sejam especificadas com referência à uma origem fixa. A referência permanece fixa na posição definida pelo operador independentemente de onde estiver a ferramenta.
• Coordenadas incrementais: No posicionamento incremental a origem da movimentação está sempre relacionada com a posição atual da ferramenta. Se o programa CNC solicita que a ferramenta mova-se 10mm em X essa movimentação será baseada no ponto onde a ferramenta se encontra e não na referência inicial como no caso anterior. O ponto 0 do sistema corresponde à posição da ferramenta no instante especifico.

Principais comandos de programação CNC

O Principal conteúdo de um programa CNC é sem dúvida a trajetória da ferramenta, entretanto comandos de preparação, acionamentos secundários, como por exemplo ligar o fluido de corte são necessários.

Um programa CNC é composto por comandos de acionamento e preparação empregando uma linguagem padrão. É formado por várias linhas que contém todas as informações. As funções e os comandos utilizados para a programação de máquinas CNC podem ser:

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