PROCEDIMENTOS DE PROGRAMAÇÃO

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)

Linguagens de programação CNC
Fanuc (OM)
Heidenhain (TNC 155)
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)

Linguagens de programação CNC
Fanuc (OM)
Heidenhain (TNC 155)
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.

G02/G03 X…Y…R…;

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