1s 2015 - programação cnc fresamento.pdf
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Prof. MSc. Renato Monaro
Programação CNC - Fresamento
Prof. MSc. Renato Luis Garrido Monaro
prof.renatomonaro@gmail.com
Baseado no material de aula dos Prof. Dr.-Ing. Klaus Schützer e Prof. Dr. André Helleno
Prof. MSc. Renato Monaro
SISTEMAS DE COORDENADAS
Prof. MSc. Renato Monaro
Sistema de Coordenadas
Sistema de Coordenadas:
É a base para a definição dos
pontos que representará a
trajetória da ferramenta na
máquina CNC.
Sua posição depende do tipo de
máquina.
Para determinar sua posição e
direção utiliza-se a regra da mão
direita.
Regra da Mão Direita:
Posicione sua mão direita
direcionando o Eixo Z no sentido
do Eixo-Árvore da Máquina e as
costas da mão para a base de
fixação da peça.
Fonte: Prof. Dr.-Ing. Klaus Schützer
Prof. MSc. Renato Monaro
A
B
D
C
Sistema de Coordenadas Absolutas
PONTO X Y
A
B
C
D
20 30
-10 20
-30 -10
40 -30
10
- 20
40
- 10
30
20
- 40
- 30
10 20 30 40- 10
- 20
- 30- 40
Y
X
Vantagens:
Fácil leitura ao longo do
programa
Fácil correção de erros
Desvantagem:
Não permite a programação
de looping
Coordenadas Absolutas - Exemplo
Fonte: Prof. Dr.-Ing. Klaus Schützer
Prof. MSc. Renato Monaro
10
- 20
40
- 10
30
20
- 40
- 30
10 20 30 40- 10
- 20
- 30- 40
Y
X
A
B
D
C
Sistema de Coordenadas Incrementais
PONTO X Y
A
B
C
D
20 30
-30 -10
-20 -30
70 -20 (-10)
(-30)
(-20)
(-30)
(-20)
(70)
Coordenadas Incrementais - Exemplo
Vantagem:
Possibilidade de programação
em looping
Desvantagens:
Difícil localização de pontos
Difícil correção de erros
Fonte: Prof. Dr.-Ing. Klaus Schützer
Prof. MSc. Renato Monaro
PROGRAMAÇÃO NC COMANDO
SIEMENS
Prof. MSc. Renato Monaro
Cabeçalho do Programa NC
N010 G90 G71 G94 G17
N020 T1 ; FRESA DE TOPO DE DIAMETRO 10 MM
N030 M6
N040 G54 D1 S1000 M3
N050 G64
N060 MSG(“FRESANDO A ALTURA DE 15MM”)
N070 G0 G1 F G2 ou G3 G4 G41 ou G42
...
N990 M30
Prof. MSc. Renato Monaro
Comentários no Programa NC
N010 G90 G71 G94 G17
N020 T1 ; FRESA DE TOPO DE DIAMETRO 10 MM
N030 M6
N040 G54 D1 S1000 M3
N050 G64
N060 MSG(“FRESANDO A ALTURA DE 15MM”)
N070 G0 G1 F G2 ou G3 G4 G41 ou G42
...
N990 M30
Prof. MSc. Renato Monaro
Funções N, MSG E Ponto e Virgula (;) E
Função “N”
Numeração
seqüencial do blocos
Uso facultativo
No comando Siemens
existe a função de
numeração
automática dos blocos
Vantagem: Facilidade
para localizar blocos
no programa
Desvantagem:
Consumo de memória
Função “MSG”
Permite a exibição de
uma mensagem no
painel de comando
para o operador
Uso facultativo
Limite de 124
caracteres
Para ativar
MSG(“mensagem”)
Para desativar
MSG(“”)
Função “;”
Indica o início de um
comentário
Tudo o que estiver a
direita do (;) é um
comentário, ou seja,
não é uma função
para a máquina
Uso Facultativo
É usado como inibidor
de blocos
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Cabeçalho de Programação
N010 G90 G71 G94 G17
N020 T1 ; FRESA DE TOPO DE DIAMETRO 10 MM
N030 M6
N040 G54 D1 S1000 M3
N050 G64
N060 MSG(“FRESANDO A ALTURA DE 15MM”)
N070 G0 G1 F G2 ou G3 G4 G41 ou G42
...
N990 M30
Prof. MSc. Renato Monaro
Funções G - I
Função G90
Programação em coordenadas absolutas
Sintaxe:
G90 (Modal) ou
X=AC(...), Y=AC(...), Z=AC(...)
Função G91
Programação em coordenadas incrementais
Sintaxe:
G91 (Modal) ou
X=IC(...), Y=IC(...), Z=IC(...)
Função G71
Unidade: milímetro
Sintaxe:
G71 (Modal)
Função G70
Unidade: polegadas
Sintaxe:
G70 (Modal)
Função G94
Programação de avanço em mm/min ou pol/min
Sintaxe:
G94 (Modal)
Função G95
Programação de avanço em mm/rot ou pol/rot
Sintaxe:
G95 (Modal)
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N010 G90 G71 G94 G17
N020 T1 ; FRESA DE TOPO DE DIAMETRO 10 MM
N030 M6
N040 G54 D1 S1000 M3
N050 G64
N060 MSG(“FRESANDO A ALTURA DE 15MM”)
N070 G0 G1 F G2 ou G3 G4 G41 ou G42
...
N990 M30
Cabeçalho de Programação
Prof. MSc. Renato Monaro
Funções G - II
Funções G17, G18 e G19
Seleção do plano de trabalho
Sintaxe:
G17 Plano de trabalho XY
G18 Plano de trabalho XZ
G19 Plano de trabalho YZ
Parâmetro da altura da ferramenta D1:
G17 – COMP1
G18 – COMP3
G19 – COMP2
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N010 G90 G71 G94 G17
N020 T1 ; FRESA DE TOPO DE DIAMETRO 10 MM
N030 M6
N040 G54 D1 S1000 M3
N050 G64
N060 MSG(“FRESANDO A ALTURA DE 15MM”)
N070 G0 G1 F G2 ou G3 G4 G41 ou G42
...
N990 M30
Cabeçalho de Programação
Prof. MSc. Renato Monaro
Funções T e D
Função T
Número da ferramenta
Varia de T1 à T22
(Discovery – Romi)
Função M6
Troca de Ferramenta
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N010 G90 G71 G94 G17
N020 T1 ; FRESA DE TOPO DE DIAMETRO 10 MM
N030 M6
N040 G54 D1 S1000 M3
N050 G64
N060 MSG(“FRESANDO A ALTURA DE 15MM”)
N070 G0 G1 F G2 ou G3 G4 G41 ou G42
...
N990 M30
Cabeçalho de Programação
Prof. MSc. Renato Monaro
Zeramento da ferramenta e da Peça
Zeramento da Peça – G54
Zeramento da Ferramenta – D1
FUNÇÃO G54 à G57
Ativa sistema de
coordenadas de trabalho
(Zero Peça)
Sintaxe:
G54, ou G55, ou G56, ou
G57
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N010 G90 G71 G94 G17
N020 T1 ; FRESA DE TOPO DE DIAMETRO 10 MM
N030 M6
N040 G54 D1 S1000 M3
N050 G64
N060 MSG(“FRESANDO A ALTURA DE 15MM”)
N070 G0 G1 F G2 ou G3 G4 G41 ou G42
...
N990 M30
Cabeçalho de Programação
Prof. MSc. Renato Monaro
Parâmetros de Corte: S e F
Rotação da Ferramenta (n)
Onde:
Vc = Velocidade de Corte (m/min)
D = Diâmetro da Ferramenta (mm)
n = Rotação da Ferramenta (rpm)
EXIT
1000
nDVc
Velocidade de Avanço (Va)
Onde:
Va = Velocidade de avanço (mm/min)
fz = Avanço por Aresta de Corte (mm)
z = Número de Arestas de Corte
n = Rotação da Ferramenta (rpm)
nzfzVa
D
1000Vcn
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N010 G90 G71 G94 G17
N020 T1 ; FRESA DE TOPO DE DIAMETRO 10 MM
N030 M6
N040 G54 D1 S1000 M3
N050 G64
N060 MSG(“FRESANDO A ALTURA DE 15MM”)
N070 G0 G1 F G2 ou G3 G4 G41 ou G42
...
N990 M30
Cabeçalho de Programação
Prof. MSc. Renato Monaro
Funções Miscelâneas
M00 – Parada obrigatória do Programa
M01 – Parada opcional do Programa
M03 – Rotação sentido horário
M04 – Rotação sentido anti-horário
M05 – Desliga eixo árvore
M06 – Troca de Ferramenta
M08 – Liga refrigeração de corte
M09 – Desliga Refrigeração de corte
M17 – Fim de Subprograma
M30 – Fim do Programa
M31 – Avança Magazine de Ferram.
M32 – Recua Magazine de Ferram.
M36 – Abre porta automática
M37 – Fecha porta automática
M45 – Liga Limpeza das Proteções
M46 – Desliga Limpeza das Proteções
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N010 G90 G71 G94 G17
N020 T1 ; FRESA DE TOPO DE DIAMETRO 10 MM
N030 M6
N040 G54 D1 S1000 M3
N050 G64
N060 MSG(“FRESANDO A ALTURA DE 15MM”)
N070 G0 G1 F G2 ou G3 G4 G41 ou G42
...
N990 M30
Cabeçalho de Programação
Prof. MSc. Renato Monaro
Função “Look Ahead”
FUNÇÃO G64
Ativa Look Ahead
Resulta na trajetória
contínua do perfil
N1 N2 N8N7N6N5N4N3 N9
G60
G64 com Look Ahead
G64 com insuficiente Look Ahead
Va (mm/min)
X
Prof. MSc. Renato Monaro
“Look Ahead”
análise de ângulos e curvaturas
controle da velocidade de avanço
monitoramento do percurso ao longo do contorno
função “look ahead” com capacidade para processamento de até
10.000 linhas de programa
interpolação NURBS
pontos de descontinuidade
pontos calculados
pelo sistema CAM
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N010 G90 G71 G94 G17
N020 T1 ; FRESA DE TOPO DE DIAMETRO 10 MM
N030 M6
N040 G54 D1 S1000 M3
N050 G64
N060 MSG(“FRESANDO A ALTURA DE 15MM”)
N070 G0 G1 F G2 ou G3 G4 G41 ou G42
...
N990 M30
Cabeçalho de Programação
Prof. MSc. Renato Monaro
Funções G – III
FUNÇÃO G00
Interpolação Linear com
avanço rápido
Sintaxe:
G00 XYZ ou G0 XYZ
FUNÇÃO G01
Interpolação Linear com
avanço programável
Sintaxe:
G01 XYZ F ou G1 XYZ F
FUNÇÃO G02/G03
Interpolação Circular:
G02 - Sentido Horário
G03 - Sentido Anti-Horário
Sintaxe:
G2/G3 XYZ CR=(raio) ou
G2/G3 XYZ IJK(Centro do
raio incremental) ou
G2/G3 XYZ I=AC() J=AC()
K=AC() (centro do raio
absoluto)
Usinagem externa – CFTCP
Usinagem Interna – CFIN
Avanço constante
FUNÇÃO G04
Tempo de Permanência
Sintaxe:
G04/G4 F (segundos) ou
G04/G4 S (Nº de rotações)
FUNÇÃO G40/G41/G42
Compensação do raio da
ferramenta:
Usinagem externa:
G41 – Sentido Horário
G42 – Sentido Anti
Horário
Usinagem interna:
G41/G42 – Inverso
G40 – Cancela G41/G42
Prof. MSc. Renato Monaro
Exemplo de Programação – Faceamento
T06 - Fresa de topo Ø 20mm
2 Arestas de corte
Vc = 90 m/min
fz = 0,15 mm
Rotação da Ferramenta
Cálculo dos Parâmetros de Corte
mrp 144020π
100090n
Dπ
1000Vcn
Velocidade de Avanço mm/min 432144020,15VanzfzVa
20 80
50
20
Distância =
Ø da Fresa
10 Passo
Lateral
A B
G
F E
D C
L K
J I
H
PROF: 5 mm (2 passes)
Distância =
Ø da Fresa
Prof. MSc. Renato Monaro
N010 G90 G71 G94 G17
N020 T06; Fresa de topo dia. 20 mm
N030 M6
N040 G54 D1 S1440 M3
N050 G64
N060 G0 X-20 Y0; PTO A
N070 G0 Z0
N080 G1 Z-2.5 F432
N090 G1 X100 Y0; PTO B
N100 G1 X100 Y10; PTO C
N110 G1 X-20 Y10; PTO D
N120 G1 X-20 Y20; PTO E
N130 G1 X100 Y20; PTO F
N140 G1 X100 Y30; PTO G
N150 G1 X-20 Y30; PTO H
N160 G1 X-20 Y40; PTO I
N170 G1 X100 Y40; PTO J
OBSERVAÇÃO: Não é necessário a programação dos itens em vermelho, decorrente de funções modais
e repetição de coordenadas.
N180 G1 X100 Y50; PTO K
N190 G1 X-20 Y50; PTO L
N200 G0 X-20 Y0; PTO A
N210 G1 Z-5
N220 G1 X100 Y0; PTO B
N230 G1 X100 Y10; PTO C
N240 G1 X-20 Y10; PTO D
N250 G1 X-20 Y20; PTO E
N260 G1 X100 Y20; PTO F
N270 G1 X100 Y30; PTO G
N280 G1 X-20 Y30; PTO H
N290 G1 X-20 Y40; PTO I
N300 G1 X100 Y40; PTO J
N310 G1 X100 Y50; PTO K
N320 G1 X-20 Y50; PTO L
N330 G0 Z100
N340 M30
Programação sem a função REPEAT
20 80
50
20
Distância =
Ø da Fresa
10
Passo
Lateral
A B
G
F E
D C
L K
J I
H
PROF: 5 mm (2 passes)
Distância =
Ø da Fresa
Exemplo de Programação – Faceamento
Prof. MSc. Renato Monaro
N010 G90 G71 G94 G17
N020 T06; Fresa de topo dia. 20 mm
N030 M6
N040 G54 D1 S1440 M3
N050 G64
N060 G0 X-20 Y0; PTO A
N070 Z0
N080 G1 Z-2,5 F432
N090 X100 Y0; PTO B
N100 Y10; PTO C
N110 X-20; PTO D
N120 Y20; PTO E
N130 X100; PTO F
N140 Y30; PTO G
N150 X-20; PTO H
N160 Y40; PTO I
N170 X100; PTO J
N180 Y50; PTO K
N190 X-20; PTO L
N200 G0 Y0; PTO A
N210 G1 Z-5
N220 X100 Y0; PTO B
N230 Y10; PTO C
N240 X-20; PTO D
N250 Y20; PTO E
N260 X100; PTO F
N270 Y30; PTO G
N280 X-20; PTO H
N290 Y40; PTO I
N300 X100; PTO J
N310 Y50; PTO K
N320 X-20; PTO L
N330 G0 Z100
N340 M30
Programação sem REPETIÇÕES
Exemplo de Programação – Faceamento
Prof. MSc. Renato Monaro
N010 G90 G71 G94 G17
N020 T06; Fresa de topo dia. 20 mm
N030 M6
N040 G54 D1 S1440 M3
N050 G64
N060 G0 X-20 Y0; PTO A
N070 G0 Z0
N080 INICIO: G1 Z=IC(-2.5) F432
N090 G1 X100 Y0; PTO B
N100 G1 X100 Y10; PTO C
N110 G1 X-20 Y10; PTO D
N120 G1 X-20 Y20; PTO E
N130 G1 X100 Y20; PTO F
N140 G1 X100 Y30; PTO G
N150 G1 X-20 Y30; PTO H
N160 G1 X-20 Y40; PTO I
N170 G1 X100 Y40; PTO J
N180 G1 X100 Y50; PTO K
N190 G1 X-20 Y50; PTO L
N200 FIM: G0 X-20 Y0; PTO A
N210 REPEAT INICIO FIM P1
N220 G0 Z100
N230 M30
OBSERVAÇÃO: Não é necessário a
programação dos itens em vermelho,
decorrente de funções modais e repetição
de coordenadas.
EXIT
Programação com a função REPEAT
20 80
50
20
Distância =
Ø da Fresa
10
Passo
Lateral
A B
G
F E
D C
L K
J I
H
PROF: 5 mm (2 passes)
Distância =
Ø da Fresa
Exemplo de Programação – Faceamento
Prof. MSc. Renato Monaro
N010 G90 G71 G94 G17
N020 T06; Fresa de topo dia. 20 mm
N030 M6
N040 G54 D1 S1440 M3
N050 G64
N060 G0 X-20 Y0; PTO A
N070 Z0
N080 INICIO: G1 Z=IC(-2,5) F432
N090 X100 Y0; PTO B
N100 Y10; PTO C
N110 X-20; PTO D
N120 Y20; PTO E
N130 X100; PTO F
N140 Y30; PTO G
N150 X-20; PTO H
N160 Y40; PTO I
N170 X100; PTO J
N180 Y50; PTO K
N190 X-20; PTO L
N200 FIM: G0 Y0; PTO A
N210 REPEAT INICIO FIM P1
N220 G0 Z100
N230 M30
Programação sem REPETIÇÕES
Exemplo de Programação – Faceamento
Prof. MSc. Renato Monaro
Programação NC sem compensação do raio da
ferramenta
Raio da Ferramenta
Considerações
CNC comanda o Centro da
Ferramenta;
Programação deve levar
em consideração
coordenadas do contorno
considerando o raio da
ferramenta e não a
geometria CAD;
Geometria CAD
Geometria Final
Raio da Ferramenta
Geometria CAD
Trajetória da ferramenta
(considerando raio da
Ferramenta)
Prof. MSc. Renato Monaro
Programação NC com compensação do raio da
ferramenta
Raio da Ferramenta
FUNÇÃO G40/G41/G42
Usinagem externa
G41 – Sentido Horário
G42 – Sentido Anti Horário
Usinagem interna
G41/G42 – Inverso
G40 – Cancela G41/G42
Geometria CAD
Trajetória da ferramenta
(gerada automaticamente
pelo CNC)
Programação leva em
consideração coordenadas da
geometria CAD e CNC gera
automaticamente a trajetória da
ferramenta considerando o raio da
ferramenta;
Prof. MSc. Renato Monaro
Exemplo de Programação – Fresamento de Contorno
A
B
C
D
E
F
I
G H
100
70
30R12
R15
R15
R10
Prof: 10mm
T05 - Fresa de topo Ø 10mm
2 Arestas de corte
Vc = 100 m/min
fz = 0,2 mm
Cálculo dos Parâmetros de Corte
Rotação da Ferramenta
Velocidade de Avanço mm/min 1280320020,2VanzfzVa
mrp 320010π
1000100n
Dπ
1000Vcn
Prof. MSc. Renato Monaro
PROGRAMA NC
N010 G90 G71 G94 G17
N020 T05; Fresa de topo dia. 10 mm
N030 M6
N040 G54 D1 S3200 M3
N050 G64
N060 G42; ATIVA COMPENSAÇÃO DO RAIO DA FERRAMENTA
N070 G0 X-10 Y-10; APROXIMAÇÃO ( FOLGA RAIO DA FERRAMENTA)
N080 G0 Z0
N090 INICIO: G1 Z=IC(-2) F1280
N100 G1 X0 Y0; PTO A
N110 G1 X88 Y0; PTO B
N120 G3 X100 Y12 CR=12; PTO C
N130 G1 X100 Y30; PTO D
N140 G2 X85 Y45 CR=15; PTO E
N150 G1 X85 Y55; PTO F
N160 G3 X70 Y70 CR=15; PTO G
N170 G1 X10 Y70; PTO H
N180 G3 X0 Y60 CR=10; PTO I
N190 G1 X0 Y0; PTO A
N200 FIM: G1 X-10 Y-10; POSIÇÃO INICIAL
N210 REPEAT INICIO FIM P4
N220 G0 G40 Z100
N230 M30
OBSERVAÇÃO: Não é necessário a programação
dos itens em vermelho, decorrente de funções modais
e repetição de coordenadas.
100
70
30R12
R15
R15
R10
Prof: 10mm
Exemplo de Programação – Fresamento de Contorno
Prof. MSc. Renato Monaro
Ciclos – Siemens 810D
CYCLE 81 – Ciclo de Furação Simples
CYCLE 82 – Ciclo de Furação com tempo de Permanência
CYCLE 83 – Ciclo de Furação Profunda
CYCLE 84 – Ciclo de Roscamento com macho rígido
CYCLE 840 – Ciclo de Roscamento com mandril flutuante
CYCLE 85 – Ciclo de Madrilamento
CYCLE 86 – Ciclo de Madrilamento
CYCLE 87 – Ciclo de Madrilamento
CYCLE 88 – Ciclo de Madrilamento
CYCLE 89 – Ciclo de Madrilamento
CYCLE 90 – Ciclo de Interpolação Helicoidal (Fresamento de Rosca)
HOLES1 – Ciclo de geração de uma linha de coordenadas
HOLES2 – Ciclo de geração de um círculo de coordenadas
LONGHOLE – Fresamento de Rasgos em círculo (Largura Fixa)
SLOT1 – Fresamento de Rasgos em círculo (Largura Variável)
SLOT2 – Fresamento de Rasgos circulares (Largura Variável)
POCKET1 – Fresamento de um alojamento retangular
POCKET2 – Fresamento de um alojamento circular
POCKET3 – Fresamento de um alojamento retangular
POCKET4 – Fresamento de um alojamento circular
CYCLE 71 – Ciclo de Faceamento
Prof. MSc. Renato Monaro
EXERCÍCIOS
DE
FIXAÇÃO
Prof. MSc. Renato Monaro
Exercícios – Informações Gerais
Cabeçalho Padrão
G___ G71 G94 G17
T___
M06
G54 D___ S____ M3 M8
G64
Rotação da Ferramenta
Dπ
1000Vcn
Velocidade de Avanço
nzfzVa
Outras Funções que
serão utilizadas no
programa:
G0 ou G1
G2 ou G3
G40 ou G41 ou G42
M8 ou M9
F
Prof. MSc. Renato Monaro
Exercício 1
Para a peça ao lado, têm-se as
seguintes informações:
Fresa de Topo de Diâmetro 20 mm
3 arestas de corte
Posição 6 no magazine
Vc = 85 m/min
fz = 0,16 mm
A B
C
D
E
F G 100
30
20
80 20
Escrever o Programa NC para coordenadas
absolutas em linguagem ISO
Prof: 5mm
Prof. MSc. Renato Monaro
Exercício 2
Para a peça ao
lado, têm-se as
seguintes
informações:
Fresa de Topo de
Diâmetro 15 mm
3 arestas de corte
Vc = 120 m/min
fz = 0,15 mm
Posição 21 no
magazine 100
5 X 45º
R10R10 R
30
R20
30
50
80
PROF: 10 mm
A
B
C
D
E F
G
H
I
J
K
Escrever o Programa NC em linguagem ISO com a função
REPEAT. Executar a usinagem em 5 passes.
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