FUNCIONAMENTO DAS FRESADORAS CONVENCIONAL E CNC

FUNCIONAMENTO DA FRESADORA CONVENCIONAL

Na maquinação de uma peça numa máquina convencional, o operador move a ferramenta ou a peça com a ajuda das manivelas, de maneira que no final a peça tenha a forma desejada. Para isso, o operário controla continuamente a posição da ferramenta relativamente ao contorno desejado.
Para variar a posição da ferramenta, roda as manivelas, fazendo deslocar os carros dos três eixos.

O operário observa a ferramenta e assim a controla. Uma vez alcançada a posição desejada, deixa de rodar a respectiva manivela, a ferramenta então pára.
Em linguagem técnica, esta operação é denominada circuito de regulação da posição. Regula-se a posição da ferramenta.
Nesta operação, o operário ajusta a velocidade de avanço em função do material a trabalhar, a ferramenta e a posição desta.

Pouco antes de alcançar a posição nominal (cota do desenho), por exemplo, tem de reduzir a velocidade de avanço para poder, com maior exactidão e segurança, chegar à cota exacta.
Além da posição da ferramenta, há que controlar simultaneamente a rotação, a refrigeração, o avanço, etc.

FUNCIONAMENTO DA FRESADORA CNC

Com uma fresadora CNC, igualmente como numa fresadora convencional, deve-se maquinar uma peça em bruto, transformando-a numa peça com dimensões previamente definidas.
Para isso, são necessárias uma série de operações não diferindo muito dos processos convencionais, tendo sim algo em comum:

  Entrada do programa
  Aperto da peça
  Aperto da ferramenta
  Fixação do ponto de referência
  Ajuste da velocidade de rotação da ferramenta
  Deslocamento dos carros dos eixos
  Comparação dos valores reais e nominais
  Verificação final

A diferença principal, está no desenrolar do processo. O qual no Comando Numérico é realizado de uma forma, que pode ser completamente automática.

A maquinação da mesma peça na máquina CNC, em princípio, é a mesma. Todas as tarefas que na convencional têm de ser realizadas pelo operário, serão executadas aqui pelo Controlador CNC. Para isso, antes de começar a maquinação, há que programar o controlador, isto é, dizer à máquina como fazer.
O controlador não pode rodar nenhuma manivela, e por isso todos os carros dos diferentes eixos estão equipados com motores de avanço, com o objectivo de deslocar a ferramenta relativamente à peça, o controlador emite sinais eléctricos. Estes sinais são amplificados e transmitidos para o motor, a rotação deste é transformada em movimento de avanço no carro do respectivo eixo.
O operador da máquina pode observar a ferramenta e sabe quanto a tem que deslocar. Contudo o controlador não pode observar directamente. Para que o Controlador CNC “saiba”, até que ponto foi deslocada a ferramenta, em todos os eixos encontram-se sistemas de medição que emitem sinais eléctricos ao controlador (réguas digitais com captadores de posição). Assim este é informado dos deslocamentos ocorridos.

Como já verificamos, o princípio em que se baseia o trabalho das máquinas de Comando Numérico é o mesmo que o das máquinas convencionais. A diferença reside no facto de que no Comando Numérico é o controlador que controla todas as operações de governo e supervisão que na convencional eram tarefas do operador.
Por outro lado, com a ajuda do CN podem executar-se perfis, os quais com as máquinas convencionais seriam impossíveis ou extremamente difíceis de maquinar, caso da fresagem de rectas oblíquas e arcos de círculo sem o auxílio da mesa circular.

Para que a máquina possa trabalhar têm que ser satisfeitas as condições seguintes:

O controlador necessita de reconhecer a forma da peça Dados geométricos
O controlador necessita de saber como vai maquinar a peça Dados tecnológicos

Estes dados são fornecidos ao controlador sob a forma de um programa, o qual mais não é do que a tradução, para uma linguagem que o controlador compreenda, dos dados necessários.

Circuito de Regulação da Posição

Os circuitos de regulação da posição classificam-se em dois tipos:

  Circuito de regulação da posição aberto
  Circuito da regulação da posição fechado

Quanto ao primeiro, o seu funcionamento consiste no seguinte: os sinais eléctricos correspondentes aos avanços dos eixos são enviados a um gerador de impulsos o qual gera o número de impulsos de acordo com o deslocamento respectivo. Esses impulsos farão rodar o motor (passo a passo) de modo a se obter o pretendido deslocamento. É importante salientar que não existe retorno de informação das posições reais, isto é, não existe neste caso sistema de medição.

No segundo (circuito da regulação da posição fechado), o controlador compara as posições comunicadas com os valores nominais programados e dá as ordens de deslocamento correspondentes. Portanto, aqui existe retorno da informação, isto é, o controlador é informado das cotas reais em todos os momentos.

Circuito de Regulação da Velocidade

Para a regulação da velocidade, cada um dos motores de avanço está equipado com um gerador de impulsos. Este comunica a velocidade de momento ao amplificador de accionamento.
O amplificador de accionamento reconhece a velocidade de avanço de momento e compara-a com a velocidade previamente dada pelo controlador (programada).
Como resultado, são emitidos sinais eléctricos ao motor de avanço, que girará mais levemente ou mais rapidamente consoante o reconhecimento que faça relativamente à velocidade exacta e à velocidade programada. Isto em cada instante.

O circuito de regulação interior é o circuito de regulação da velocidade, o circuito exterior é o circuito de regulação da posição. Por outras palavras:
O controlador procura que no circuito de regulação da posição se observe exactamente o percurso da ferramenta, até no caso em que se tenha que reduzir o avanço relativamente ao valor programado, por exemplo, em vértices. Esta relação pode ser representada pelo esquema assinalado.

Além disto, o controlador controla a rotação da fresa, o refrigerante, a lubrificação, o sistema hidráulico, etc.