O contorno da peça a maquinar, na maioria dos casos pode ser dividida em linhas e em arcos. Para programar uma máquina ferramenta NC, o contorno da peça é dividido em secções definidas. Estas secções são programadas, depois, bloco a bloco, a sua união forma o programa, maquinando como está programado.
A informação requerida pelo controlador para cada passo ou bloco inclui pelo menos:
Dados de posicionamento: (X, Y, etc.) o ponto em que a ferramenta é posicionada na maquinação (por outras palavras são as coordenadas do ponto de maquinação). | |
As funções preparatórias (G) definem a maneira como a ferramenta se desloca para o ponto dado (através de uma linha ou arco). | |
As funções auxiliares (M) definem a rotação da ferramenta (sentido horário, sentido anti-horário). | |
A velocidade de avanço (F) usada no movimento para o ponto. | |
A rotação da árvore (S) usada durante o movimento da ferramenta. |
Durante a maquinação da peça todos os blocos têm a informação necessária, que são programados e metidos no controlador numa sequência correcta.
FUNÇÕES PREPARATÓRIAS
Coordenadas absolutas e coordenadas incrementais
As coordenadas de qualquer ponto para o qual a ferramenta é movida, pode ser programada de duas formas completamente diferentes:
por valores absolutos | |
por valores incrementais |
Independentemente do sistema de coordenadas utilizado, coordenadas cartesianas e polares, o sistema de cotas da peça pode estar dado em termos absolutos; isto e, todas as cotas relativas a um mesmo ponto de referência, que preferencialmente será tomado como o ponto zero da peça. Ou cotado de uma forma incremental; isto e, o valor seguinte e dado em função do valor anterior.
Com a introdução de cotas absolutas, todos os pontos do programa que define o contorno da peça, são referidos a um ponto de referência único. Em que o valor numérico da informação de deslocamento, indica o posição que se quer alcançar no sistema de coordenadas da peça.
Com a introdução de cotas em termos incrementais, a medida programada corresponde ao trajecto a percorrer, sem estar referida a nenhum ponto de referência. O valor numérico da informação de deslocamento, indica o trajecto que deve ser percorrido para alcançar a posição final desejada, dependendo somente do ponto anteriormente alcançado.
G90 Coordenadas absolutas
Valor absoluto, também chamado programação com valores absolutos, significa que as coordenadas dos pontos são referentes a um ponto fixo. Por outras palavras, o programa em cada caso diz ao controlador qual o ponto para qual a ferramenta é movida (referente a um ponto zero).
G91 Coordenadas incrementais
O valor incremental também chamado de programação incremental, significa que as coordenadas do ponto que a ferramenta se desloca são referentes ao último ponto em que a ferramenta esteve. Por outras palavras o programa em cada caso diz ao controlador qual a distância a que a ferramenta se move.
G00 Avanço rápido
O bloco programado com G00 irá ser executado através de uma linha com o maior avanço possível da máquina. O controlador controla o avanço de cada eixo para que o máximo avanço (parâmetros da máquina) não seja excedido.
Todos os movimentos dos eixos são efectuados no avanço máximo, contudo a ferramenta nem sempre se desloca para o ponto destino em linha recta.
O ponto pode ser programado em coordenadas cartesianas, em medidas absolutas (G90) ou em medidas incrementais (G91).
Coordenadas cartesianas (rectangulares) e coordenadas polares
A posição de um ponto pode ser especificado utilizando as coordenadas cartesianas ou rectangulares (X, Y, Z). Este método é recomendado se o ponto estiver cotado no desenho com estas coordenadas.
Existem outras possibilidades de representar um ponto de uma cota pertencente a uma peça, sem a definição do ponto X,Y relativamente ao ponto (0,0). A posição de um ponto da peça, pode também ser representada através de uma distância e de um ângulo. A este tipo de representação dá-se o nome de Coordenadas Polares.
De uma forma geral todos os novos controladores das máquinas de CN, permitem a elaboração de programas, quer usando um sistema, quer o outro.
Em coordenadas polares, o ângulo fornecido pode assumir valores (+/-). Estes sinais resultam do sentido de rotação do ângulo em torno de um eixo (por exemplo, eixo Z), vistas do ponto zero. Constitui norma serem:
+ no sentido anti-horário | |
– no sentido horário |
No entanto podem existir desvios que serão referenciados no manual de cada controlador que acompanham as máquinas.
Os ângulos nas coordenadas polares são designados por A, B e C. A designação pode ser obtida com o auxílio dos esquemas:
no plano X,Y o ângulo das coordenadas polares está com ângulo em torno do eixo Z: C | |
no plano Y/Z o ângulo das coordenadas polares está com ângulo em torno do eixo X: A | |
no plano X/Z o ângulo das coordenadas polares está com ângulo em torno do eixo Y: B |
Este método é recomendado quando o ponto é dado no desenho em coordenadas polares (distância e ângulo).
G01 Interpolação linear
A ferramenta desloca-se com um avanço de trabalho programado (F), numa linha recta para o ponto destino.
São possíveis movimentos paraxiais (paralelos aos eixos) e em linha recta com qualquer ângulo, tanto em dois como em três eixos.
Esta função necessita da seguite informação:
especificação em coordenadas cartesianas ou polares do ponto destino. | |
especificação do avanço. | |
velocidade de rotação da ferramenta. |
A compensação do raio da ferramenta no contorno não pode ser feita com movimento nos três eixos (X,Y,Z).
Exemplo 1 (G01) – Em coordenadas cartesianas e usando G90 (dimensões absolutas)
N0010 O0001; | 0 BEGIN PGM 1 MM |
N0020 G90 G45 G17 G21 G40 G80; | 1 BLK FORM1. Z X0 Y0 Z-15.0 |
2 BLK FORM 2 X120 Y100 Z0 | |
N0030 G00 Z100; | 3 L Z100 R0 F9999 M |
N0040 M06 T02: | 4 TOOL DEF 2 Z R5 L0 |
5 TOOL CALL 2 S1150 | |
N0050 G00 X30.0 Y15.0 Z2.0 M03 S1150 ; | 6 L X30 Y15 Z2 R0 F M03 |
N0060 G01 Z-5.0 F30 ; | 7 L Z-5 R F30 M |
N0070 X80.0 Y60.0 F320; | 8 L X80 Y60 R F320 M |
N0080 Z2.0 F800 ; | 9 L Z2 R F800 M |
N0090 G00 Z200 M05 ; | 10 L Z200 R F9999 M05 |
N0100 M30; | 11 STOP M30 |
Exemplo 2 (G01) – Em coordenadas cartesianas e usando G91 (dimensões incrementais)
N0010 O0001; | 0 BEGIN PGM 1 MM |
N0020 G90 G45 G17 G21 G40 G80; | 1 BLK FORM1. Z X0 Y0 Z-15.0 |
2 BLK FORM 2 X120 Y100 Z0 | |
N0030 G00 Z100; | 3 L Z100 R0 F9999 M |
N0040 M06 T02: | 4 TOOL DEF 2 Z R5 L0 |
5 TOOL CALL 2 S1150 | |
N0050 G00 X30.0 Y15.0 Z2.0 M03 S1150 ; | 6 L X30 Y15 Z2 R0 F M03 |
N0060 G01 Z-5.0 F30 ; | 7 L Z-5 R F30 M |
N0070 G91 X50.0 Y45.0 F320; | 8 L IX50 IY45 R F320 M |
N0080 G90 Z2.0 F800 ; | 9 L Z2 R F800 M |
N0090 G00 Z200 M05 ; | 10 L Z200 R F9999 M05 |
N0100 M30; | 11 STOP M30 |
G02, G03 – Interpolação Circular
Se a ferramenta é mandada mover-se segundo um arco circular entre dois pontos, o controlador consegue esta interpolação circular, calculando os pontos do contorno.
O movimento da ferramenta é feito da seguinte maneira:
1º segundo um arco circular: |
G02 – sentido horário | |
G03 – sentido anti-horário |
2º no plano desejado: |
G17 plano XY | |
G18 plano XZ | |
G19 plano YZ |
3º programação do centro do circulo. | |
4º desde o primeiro ponto até ao ponto programado do circulo. | |
5º programação do avanço de trabalho. |
O ponto final de um arco é especificado através dos endereços X, Y e Z e pode ser expresso em coordenadas absolutas ou incrementais G90 ou G91. Para as coordenadas incrementais o ponto final é calculado através das coordenadas do ponto inicial do arco especificado. O centro do arco é especificado através dos endereços I, J ou K, para os eixos respectivamente.
O valor numérico I, J ou K respectivamente com G90 ou G91, terá de ser um valor incremental a partir do ponto inicial do arco ao centro do mesmo, como demonstram as figuras.
I, J, K podem ser positivos ou negativos de acordo com a direcção. O raio pode ser especificado com o endereço R (ou outra letra, depende do controlador) em vez dos endereços I, J e K.
Neste caso, existem dois tipos de arcos (um arco é menor que 180º e outro que seja maior que 180º) como mostra a figura. Quando o arco comandado excede os 180º o raio tem de ser especificado com um valor negativo.
Para o arco 1 (menor que 180º): G91 G02 X60.0 Y20.0 R50.0 F300 | |
Para o arco 2 (maior que 180º): G91 G02 X60.0 Y20.0 R-50.0 F300 |