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Curso de Controle Numrico Computadorizado APRESENTAO

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Este curso faz parte da programao da XXIII Semana da Engenharia Mecnica (SENGMEC-2002) da Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira, promovida pelo Grmio Estudantil do Curso de Engenharia Mecnica e pelo Departamento de Engenharia Mecnica, com o apoio do Programa de Ps-Graduao em Engenharia Mecnica, no perodo de 26 a 31 de agosto de 2002. O curso destinado a alunos de graduao, de ps-graduao, de escolas tcnicas, exalunos, tcnicos e professores. Todo o material aqui impresso estar tambm disponvel em um CD-ROM que conter ainda toda a programao do evento. Esperamos que este curso possa contribuir para a formao e/ou especializao de todos os participantes inscritos. Atenciosamente, COMISSO ORGANIZADORA DA SENGMEC - 2002 Carlos Alexandre Z. Vilchez - Grmio Estudantil da Engenharia Mecnica (Presidente) Ricardo Carvalhal - Grmio Estudantil da Engenharia Mecnica (Vice-Presidente) Alexandre Camargos Koguchi - Grmio Estudantil da Engenharia Mecnica (1o Secretrio) Alessandro Tomio Takaki - Grmio Estudantil da Engenharia Mecnica (2o Secretrio) Geraldo Vidotto Junior - Grmio Estudantil da Engenharia Mecnica (1o Tesoureiro) Claudio A. V. Barbosa - Grmio Estudantil da Engenharia Mecnica (2o Tesoureiro) Rogrio Erbereli - Grmio Estudantil da Engenharia Mecnica (Suplente) Ricardo Alan Verd Ramos - Departamento de Engenharia Mecnica (Chefe) Vicente Afonso Ventrella - Departamento de Engenharia Mecnica (Vice-Chefe) Joo Antonio Pereira - Departamento de Engenharia Mecnica (Coord. PPGEM) Amarildo Tabone Paschoalini - Departamento de Engenharia Mecnica (Colaborador) Andr Luiz Seixlack - Departamento de Engenharia Mecnica (Colaborador) Aparecido Carlos Gonalves - Departamento de Engenharia Mecnica (Colaborador) Cssio Roberto Macedo Maia - Departamento de Engenharia Mecnica (Colaborador) Hidekasu Matsumoto - Departamento de Engenharia Mecnica (Colaborador) Rus Camargo Tokimatsu - Departamento de Engenharia Mecnica (Colaborador) Elias Amaral dos Santos - Departamento de Engenharia Mecnica (Webmaster) rika Renata B. Lomba - Departamento de Engenharia Mecnica (Desenhista) Sandra L. M. Pereira - Departamento de Engenharia Mecnica (Secretria) Alex Sander Borges - Departamento de Engenharia Mecnica (Aux. Administrativo) Gilmar Pereira da Silva - Escola Tcnica de Ilha Solteira (Estagirio)

XXIII SEMANA DE ENGENHARIA MECNICA unesp Ilha Solteira 26 a 31/08/2002

Curso de Controle Numrico Computadorizado NDICE 1. UM BREVE HISTRICO DO DESENVOLVIMENTO DAS MQUINAS-FERRAMENTAS DE CONTROLE NUMRICO 2. USINAGEM DOS METAIS 2.1. Velocidade de Corte (Vc) 2.2. Velocidade de Avano (V a) 2.3. Profundidade de Corte (p) 3. FERRAMENTAS PARA USINAGEM DOS METAIS 4. ESTRUTURA DE PROGRAMAO CNC 5. ASPECTOS TECNOLGICOS DO TORNO CNC EMCO C5 6. PROGRAMAO NO TORNO CNC EMCO C5 6.1. Instrues Auxiliares da Mquina - Funes M 6.2. Instrues para Usinagem de Superfcies - Funes G 7. ASPECTOS TECNOLGICOS DA FRESADORA CNC EMCO F1 8. PROGRAMAO NA FRESADORA CNC EMCO F1 8.1. Instrues Auxiliares da Mquina - Funes M 8.2. Instrues para Usinagem de Superfcies - Funes G 9. PREPARAO DOS EQUIPAMENTOS E USINAGEM NAS MQUINAS CNC EMCO 10. EXERCCIOS DE PROGRAMAO CNC - TORNEAMENTO 11. EXERCCIOS DE PROGRAMAO CNC FRESAMENTO 12. BIBLIOGRAFIA BSICA

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XXIII SEMANA DE ENGENHARIA MECNICA unesp Ilha Solteira 26 a 31/08/2002

Curso de Controle Numrico Computadorizado

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1. UM BREVE HISTRICO DO DESENVOLVIMENTO DAS MQUINASFERRAMENTAS DE CONTROLE NUMRICOA Guerra Fria, iniciada aps o trmino da 2 Guerra Mundial, significou uma nova corrida armamentista entre 2 blocos polticos: o capitalista e o socialista. A necessidade crescente de novos armamentos, com elevados nveis de tecnologia, era evidente. Projetos deveriam rapidamente sair do papel, empregando-se processos de fabricao que proporcionassem cada vez mais maior produtividade, sem qualquer comprometimento da qualidade. No incio da dcada de 1950 um convnio foi firmado entre a Fora Area Norte-Americana (U.S.A.F.) e o Instituto de Tecnologia de Massachusetts (M.I.T.) para desenvolvimento de uma nova mquina-ferramenta, capaz de fabricar rapidamente peas com geometria extremamente complexa. A equipe do Dr. John Pearson adaptou a uma fresadora convencional um complexo sistema eletro-mecnico, que controlava a movimentao das ferramentas e peas na mquina. Esse sistema utilizava, basicamente, um grande nmero de rels, conectados por cabos. Estava sendo desenvolvida a primeira mquina de comando numrico. Pesquisas em eletrnica tornavam obsoletas as vlvulas eletrnicas, que foram gradualmente sendo substitudas por transistores de estado slido. Os transistores, por sua vez, foram sendo aprimorados e novos componentes, denominados circuitos integrados, que reuniam centenas ou milhares de transistores em um espao minsculo foram lanados no mercado. Esses desenvolvimentos na eletrnica permitiu a miniaturizao e o barateamento dos sistemas lgicos de computao, tornando vivel a utilizao do computador juntamente com os processos de usinagem dos metais, caracterizando a mquina de controle numrico computadorizado (CNC). A produo de mquinas-ferramenta de controle numrico computadorizado tem registrado um aumento significativo a partir de 1975. Indubitavelmente as razes para essa constatao esto vinculadas ao desenvolvimento dos microprocessadores, que tornaram o sistema menor e mais eficaz e com um custo 25 vezes menor do que em 1968. Estima-se que a fabricao e instalao de mquinas com controle numrico computadorizado nas linhas de produo aumente em 500% na dcada de 1990, se comparado ao perodo anterior. Atualmente as empresas investem maciamente em tecnologia, procurando aumentar a produtividade e qualidade dos produtos sem aumento nos custos de fabricao, condies essenciais para a sua sobrevivncia em uma economia em fase de globalizao. Estas tecnologias requerem pessoal altamente qualificado e treinado, revestindo de grande importncia a formao profissional nas Escolas de Engenharia.

2. USINAGEM DOS METAISNa fabricao de peas e componentes metlicos podem ser realizadas operaes em duas das mais importantes classes de trabalho mecnico: - usinagem; - conformao plstica; Entende-se como processos de usinagem operaes que conferem pea metlica formas, dimenses e acabamento requisitados em projeto, atravs da retirada de material na forma de cavaco. Os processos de conformao plstica caracteriza -se por garantir formas, dimenses e acabamento atravs da deformao plstica do material, normalmente com reduzidas perdas de massa. Na verdade, grande parte dos componentes mecnicos produzidos atualmente utilizam operaes combinadas de conformao plstica e usinagem dos metais. Entre os processos de usinagem destacam-se o torneamento e o fresamento, pela grande importncia tecnolgica e volume de produo. O torneamento um processo de usinagem destinado a obteno de superfcies de revoluo: cilndricas, cnicas, esfricas e/ou curvilneas, com a utilizao de uma ou vrias ferramentas de corte. Na mquina operatriz, denominada torno, a pea gira em relao a um eixo de rotao, enquanto as ferramentas montadas sobre o carro principal deslocam-se sobre um plano, que contm o eixo de rotao da pea bruta. XXIII SEMANA DE ENGENHARIA MECNICA unesp Ilha Solteira 26 a 31/08/2002

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O fresamento um processo de usinagem destinado obteno de superfcies com geometria variada, confeccionadas com ferramentas multicortantes (brocas, fresas ou alargadores). Na mquina, conhecida como fresadora, a pea fixada sobre um dispositivo (mesa) que possui movimento independente em dois eixos coordenados. A ferramenta montada em um cabeote, que pode ser utilizado tanto vertical como horizontalmente, girando com rotao controlada. A fabricao de peas por torneamento ou fresamento sempre otimizada. Assim, reduzem-se os custos e aumenta-se a produtividade, sem que haja qualquer comprometimento da qualidade do item produzido. Para tanto necessrio especificar corretamente os principais parmetros ou grandezas de corte: velocidade de corte (V c ), velocidade de avano (V a) e profundidade de corte (p). 2.1. Velocidade de Corte (Vc) definida como a velocidade instantnea de um ponto de referncia localizado na interface material-aresta principal de corte (ferramenta). considerada a principal grandeza de corte, responsvel pelos tempos de usinagem produtivos e de vida til da ferramenta. Possui tambm grande efeito sobre o acabamento da pea usinada. A velocidade de corte, expressa normalmente em metros por minuto, pode ser estimada pela expresso:

Vc =

.D.n 1000

(2.1)

na qual D o dimetro da pea ou da ferramenta (em milmetros) e n a rotao da pea ou ferramenta (em rotaes por minuto). A escolha da velocidade de corte adequada depende muito de vrios fatores: material da pea, tipo e material da ferramenta, uso de lubrificao refrigerante, entre outros. A Tabela 2.1 apresenta alguns valores tpicos dessa grandeza na usinagem dos metais. TABELA 2.1. Velocidades de corte empregadas para diversos materiais, considerando uma vida de 240 minutos e avano de 0,2 mm/rotao. Velocidade de Corte (mm/min) Material Ao Rpido HSS Metal Duro (P10) Ao ABNT 1045 33 122 Ao ABNT 4135 20 103 Ferro Fundido ABNT FF 25 20 79 Ligas Cu-Sn (Bronzes) 30 250 Alumnio 30 200 Ligas Al-Si 20 150 2.2. Velocidade de Avano (V a) a velocidade instantnea da ferramenta em relao pea. O avano possui grande influncia sobre a rugosidade superficial (acabamento) da pea usinada. Na utilizao de ferramentas multicortantes (fresas, por exemplo) comum a especificao do avano por dente (ad). Estas informaes so facilmente obtidas em tabelas tecnolgicas. O clculo da velocidade de avano pode ser realizado com a expresso: Va = ad. Z.n na qual ad o avano por dente (em milmetros por volta) e Z o nmero de arestas de corte (dentes) da

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