Uso do Comando Siemens - Torno, Manuais, Projetos, Pesquisas de Engenharia Mecânica

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TORNO CNC

COMANDO SIEMENS 802 D

IFSP – Campus Piracicaba 1 Rua Diácono Jair de Oliveira, 1005 – Piracicaba – SP

Sistema de Coordenadas

Toda geometria da peça é obtida com o auxílio de um sistema de coordenadas.

O sistema de coordenadas é definido, por linhas retas que se cruzam perpendicularmen- te determinando em sua intersecção uma origem, ou seja o "Ponto Zero". Obedecendo a regra da mão direita, e uma origem determinada, tais retas representam os eixos de movimento da máquina (X,Y,Z), através dos quais serão tomadas as medi- das dimensionais das peças utilizadas para a programação. No Torno para a programação CNC, o sistema de coordenadas utilizado compõe-se de dois eixos (X e Z), cujo ponto de intersecção corresponde a origem, ou seja, ao ponto zero do sistema, e toma como referência a linha de centro do eixo árvore da máquina, onde todo movimento transversal a ele corresponde ao eixo de coordenadas X (em geral relativo a diâmetro), e todo movimento longitudinal corresponde ao eixo Z (comprimento).

Na Fresadora é necessária a representação espacial da peça, para isso o sistema de coordenadas utilizado compõe-se de três eixos (X,Y,Z), cujo ponto de intersecção cor- responde a origem, ou seja, o ponto zero do sistema, que geralmente é definido em um canto da peça, através do qual será tomada as medidas dimensionais.

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Exemplo:

MOVIMENTO COORDENADAS em A X0 Z De A para B X30 Z De B para C X50 Z De C para D X80 Z De D para E X80 Z

Sistemas de Coordenadas Incremental

A origem no sistema de Coordenadas Incrementais é estabelecida em cada movimento da ferramenta.Qualquer deslocamento efetuado irá gerar uma nova origem , ou seja qualquer ponto atingido pela ferramenta, a origem das coordenadas passará a ser o ponto alcançado. Todas as medidas são feitas através da distância a ser deslocada. Note-se que o ponto A é a origem do deslocamento para o ponto B, e B será a origem para o deslocamento até o ponto C, e assim sucessivamente.

Exemplo

MOVIMENTO COORDENADAS em A X 0 Z 0 De A para B X 30 Z 0 De B para C X 20 Z - De C para D X 30 Z 0 De D para E X 0 Z – 20

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Funções Preparatórias

As funções Preparatórias "G" formam um grupo de funções que definem à máquina O que fazer, preparando-a para executar um tipo de operação, ou para receber uma de- terminada informação. O formato da função é g2 (dois dígitos numéricos), e vai de g00 a g99. Abaixo veremos alguns exemplos de funções preparatórias.

G00 Interpolação linear com avanço rápido A função G00 realiza movimentos nos eixos da máquina com a maior velocidade de avanço disponível, portanto, deve ser utilizada somente para posicionamentos sem nenhum tipo de usinagem. A velocidade de avanço pode variar para cada modelo de máquina, e é determinada pelo fabricante da mesma.

Sintaxe da sentença: G00 X... Z... (M...)

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Observações: -O avanço é um dado importante de corte e é obtido levando-se em conta o material, a ferramenta e a operação a ser executada.

-Geralmente nos tornos CNC utiliza-se o avanço em mm/rotação, mas também pode ser utilizado mm/min. -A função G01 é Modal portanto cancela (G00,G02,G03). -A função Miscelânea "M..."., é opcional.

G02 - G03 Interpolação circular

Nas interpolações circulares a ferramenta deve deslocar-se entre dois pontos, executan- do a usinagem de arcos pré-definidos, através de uma movimentação apropriada e simultânea dos eixos. A interpolação circular é regida pela regra da mão direita e deslocará a ferramenta da seguinte forma: A - Ao longo de uma circunferência, definida pelo tipo de torre utilizada (dianteira ou traseira) e pelo sentido de corte da usinagem.

• No sentido horário G
• No sentido anti-horário G

C - Do ponto inicial (P1) até o ponto final (P2) descrevendo uma trajetória circular.

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A Interpolação circular pode ser efetuada da seguinte forma:

1- Através da definição do valor do raio, pela função "R" de forma Absoluta.

G01 X... Z... (Ponto inicial P1) Sintaxe da Sentença: G02 / G03 X... Z... R... (Ponto final P2)

Onde: X - Definição do posicionamento final no eixo X (diâmetro). Z - Definição do posicionamento final no eixo Z (comprimento). R - Raio

Exemplo: : N20 G01 X30. Z25. (Ponto inicial P1) N25 G03 X40. Z30. R5. (Ponto final P2) :

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Caso o centro do arco ultrapasse a linha de centro deveremos dar o sinal corres- pondente ao quadrante. O sentido de execução da usinagem do arco define se este é horário ou anti- horário. Observações: No caso de termos ferramentas trabalhando em quadrantes diferentes, no eixo transversal (quadrante negativo), devemos inverter o código de interpolação circular ( G02 e G03 ) em relação ao sentido da ferramenta.

Antes da execução do bloco contendo a interpolação circular o comando verifica auto- maticamente o arco e se for geometricamente impossível a execução, o comando pára, mostrando a mensagem G02/G03 -DEF.ILEGAL.

G04 Tempo de permanência

Aplicação: Tempo de permanência

Entre um deslocamento e outro da ferramenta, pode-se programar um determinado tempo de permanência da mesma. A função G04 executa uma permanência, cuja duração é definida por um valor “P”, “U” ou “X” associado, que define o tempo em segundos.

Exemplos (1.50seg): G04 X1. G04 U1. G04 P

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N30 G00 X29. Z-20. M

N35 G01 X20. Z-20. F.

N40 G04 X1.

N45 G00 X29. Z-20.

N50 G00 X150. Z50. M

Obs:

• Na primeira vez que um bloco com G04 aparece no programa, a função "D" deve ser incluída no bloco
• A função G04 não é MODAL porém os novos tempos usados nos blocos seguintes e que tiverem o mesmo valor da função "D", podem ser requeridos apenas com a progra- mação da função G04.

Função: G Aplicação: Referencia unidade de medida para polegada

Função: G Aplicação: Referencia unidade de medida para milímetro

Funções de compensação do raio da ferramenta G41,G42,G

As funções de compensação G41 e G42 se baseiam na regra da mão direita, e selecio- nam o valor do raio da ponta da ferramenta, estando ela à esquerda ou à direita da peça a ser usinada, vista em relação ao sentido do avanço de corte da ferramenta, para os devidos cálculos de compensação, devendo após sua utilização ser canceladas pela função G40.

Compensação do Raio da Ferramenta Nas máquinas CNC, o comando entende como ponta da ferramenta o ponto comandado da mesma. O ponto comandado é um ponto no espaço que se encontra no cruzamento das linhas X e Z que tangenciam o raio do inserto. Porém a ponta útil da ferramenta, na verdade são todos os pontos de contato que tan- genciam o raio do inserto.

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Nestas situações de usinagem a compensação do raio da ferramenta se dá através de cálculos efetuados pelo comando, em função do valor do raio do inserto determinado no ajuste da máquina para cada ferramenta operante, transferindo com esses cálculos o ponto comandado para a ponta útil da ferramenta.

Nas figuras abaixo podemos ver claramente a aplicação da compensação do raio da ferramenta.

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Sem compensação

Com compensação:

Para efetuarmos a compensação do raio da ferramenta, é necessário informar ao comando através do programa o código de compensação e na preparação da máquina o lado de ataque da ferramenta.

Compensação do raio da ferramenta G41 (à esquerda) A função G41 é Modal portanto cancela G40 e seleciona o valor do raio do inserto para os cálculos de compensação, estando à esquerda da peça a ser usinada, vista em relação ao sentido de avanço de corte. A função da compensação deve ser programada em um bloco separado e ser seguido por um bloco de aproximação em movimento linear G01, para que o comando possa fazer a compensação de raio da ferramenta dentro deste movimento, onde se recomen- da que não haja nenhum tipo de usinagem.

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Códigos de compensação do raio da ferramenta Torre Traseira

Obs: Quadrante negativo invertem-se os códigos.

Códigos de compensação do raio da ferramenta Torre Dianteira

Obs: Quadrante negativo invertem-se os códigos.

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Observações: Uma peça poderá ter mais que uma origem zero peça "W", conforme a necessidade. Os códigos G54 e G55, quando utilizados, devem ser programados para todas as ferra- mentas do programa que exijam a confirmação da mudança do zero peça, a não obser- vância deste detalhe em certas condições, como por exemplo uma usinagem iniciando no meio do programa onde o comando levará em consideração o zero máquina poderá acarretar em colisões indesejáveis.

G90 Programação em Coordenadas Absolutas

A função G90 é Modal e prepara a máquina para executar operações em coordenadas absolutas, que usam como referência uma origem ( Zero Peça W ), pré-determinada para programação.

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Observação: As máquinas ao serem ligadas já assumem G90 como condição básica de funcionamen- to.

G91 Programação em Coordenadas Incrementais

A função G91 é Modal e prepara a máquina para executar todas as operações em coordenadas incrementais. Assim todas as medidas são feitas através da distância a se deslocar. Neste caso, a origem das coordenadas de qualquer ponto é o ponto anterior ao deslo- camento.

G92 Definição de Origem temporária / Limite de RPM

O código G92 é utilizado como dupla função, Origem de sistema de coordenadas abso- lutas e Limite de rotação do eixo árvore.

1. G92 como: Nova origem do sistema de coordenadas