Criando um Programa CNC para fresamento envolve o uso Controle Numérico Computadorizado (CNC) para automatizar tarefas de usinagem que são tradicionalmente feitas à mão. O uso de máquinas CNC é essencial na fabricação moderna para garantir precisão, repetibilidade e eficiência. Este guia explicará como escrever um programa de fresamento CNC, dividindo as etapas, fornecendo dicas práticas e oferecendo uma compreensão aprofundada de vários códigos e comandos necessários para atingir a saída desejada.
Compreendendo a programação CNC
O que é programação CNC?
Programação CNC é o processo de escrever comandos, também conhecido como Código G, que uma máquina CNC lê para executar movimentos específicos. A programação dita cada detalhe de como a máquina cortará, moverá ou furará para moldar uma peça de trabalho na forma desejada. Fresagem CNC, em particular, usa ferramentas de corte rotativas para remover material de um peça de trabalho para criar uma geometria específica.
Na programação CNC, cada movimento da ferramenta, velocidade do fuso, taxa de avanço e função são controlados por meio de Código G instruções. O objetivo final é traduzir o CAD (Design Assistido por Computador) desenhando em um conjunto de instruções legíveis por máquina.
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Principais componentes da programação CNC
1. Código G e código M
- Código G: O idioma principal usado para controlar máquinas CNC. Inclui comandos como G00 (movimento rápido), G01 (movimento de avanço linear), G02 (arco no sentido horário), etc. Os códigos G especificam o caminho que a ferramenta deve seguir.
- Código M: Os códigos M são usados para funções diversas como ligar o refrigerante ou parar o fuso. Exemplos incluem M03 (início do fuso) e M30 (fim do programa).
Esses códigos formam a espinha dorsal de qualquer programa de fresamento CNC. Cada linha, ou bloquear, do código representa um movimento ou ação específica da máquina.
2. Sistema de Coordenadas
Fresagem CNC depende de um sistema de coordenadas para definir a posição da ferramenta de corte em relação à peça de trabalho. O sistema mais comumente usado é G54, que define o ponto zero da peça de trabalho. Comandos adicionais como G17 definir o plano ativo (plano XY) e G90 define o modo de posicionamento absoluto.
- Sistema de Coordenadas de Trabalho (WCS): Definido por G54, G55, etc., para determinar onde o zero da máquina está em relação à peça de trabalho.
- Compensação do comprimento da ferramenta (TLC): G43 é usado para contabilizar o comprimento da ferramenta, o que garante que a ponta da ferramenta esteja posicionada corretamente.
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Guia passo a passo para escrever um programa de fresamento CNC
Etapa 1: Defina o sistema de coordenadas
O primeiro passo para escrever um programa CNC é definir o sistema de coordenadas. Normalmente, você começará com G17 para definir o plano ativo (XY), seguido por G54 para definir a origem da peça de trabalho.
- G17 define o plano XY como ativo.
- G54 define o deslocamento de trabalho ou ponto zero.
- G90 é usado para posicionamento absoluto.
Etapa 2: Inicie o fuso e ajuste a ferramenta
- Usar M06 para selecionar a ferramenta apropriada.
- M03 inicia o fuso e S1000 define a velocidade do fuso para 1000 RPM.
- T1 representa a Ferramenta 1.
- M06 é um comando de troca de ferramenta.
- M03 inicia o fuso e S1000 define a velocidade do fuso.
Etapa 3: Mova-se para a posição inicial segura
A máquina deve se mover para uma posição segura antes de iniciar o corte. G00 é usado para movimentos rápidos.
- G00 move a ferramenta rapidamente para o ponto inicial em X0, Y0, e uma altura segura de Z5 mm acima da peça de trabalho.
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Operações e ciclos de fresagem
1. Interpolação Linear (G01)
Interpolação linear (G01) é usado para cortar linhas retas. Você precisa definir a taxa de avanço (F), que é a velocidade com que a ferramenta avança.
- G01 diz à máquina para cortar em linha reta para X50 Y50.
- F100 define a taxa de alimentação para 100 mm/min.
2. Ciclo de perfuração (G81)
A perfuração é feita usando G81, que é um ciclo fixo que ajuda a automatizar operações de perfuração repetitivas.
- G81 inicia o ciclo de perfuração.
- X10 Y10 são as coordenadas para a localização do furo.
- Z-15 define a profundidade de perfuração.
- R5 é a altura de retração e F150 define a taxa de alimentação.
3. Ciclo de perfuração de percussão (G83)
G83 é um ciclo de perfuração por pica-pau, útil para furos mais profundos que exigem limpeza de cavacos periodicamente. A ferramenta se move para baixo em incrementos, retraindo a cada vez para limpar detritos.
- G83 inicia o ciclo de perfuração por pica-pau.
- Q5 define a profundidade do picote.
- Z-25 é a profundidade total e F100 define a taxa de alimentação.
Dica profissional: A perfuração pica-pau é essencial para furos profundos, evitando o acúmulo de calor e garantindo a remoção suave dos cavacos.
Compensação do comprimento da ferramenta e controle da taxa de avanço
Compensação do comprimento da ferramenta (G43)
Compensação do comprimento da ferramenta é crucial garantir que a ponta da ferramenta atinja a posição correta. G43 é frequentemente seguido por E, que indica o deslocamento do comprimento da ferramenta.
- G43 ativa a compensação do comprimento da ferramenta.
- H01 refere-se ao valor de deslocamento da ferramenta atualmente em uso.
- Z10 define a posição, levando em consideração o comprimento da ferramenta.
Controle de taxa de alimentação
O taxa de alimentação (F) determina a rapidez com que a ferramenta de corte avança pelo material. Ela varia dependendo do tipo de material, da ferramenta usada e do acabamento de superfície desejado.
- Taxas de alimentação mais altas: Adequado para materiais mais macios como alumínio ou madeira.
- Taxas de alimentação mais baixas: Ideal para materiais duros como aço, garantindo precisão e reduzindo o desgaste da ferramenta.
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Ciclos fixos para fresagem
1. Ciclo de fresamento de face
Fresamento de face envolve a usinagem de uma superfície grande e plana, geralmente para preparar a peça de trabalho para operações subsequentes. G12 e G13 códigos são frequentemente usados para fresamento de face circular.
- G13 indica um caminho circular no sentido anti-horário.
- I50 J50 especifique o diâmetro do círculo e Z-1 é a profundidade.
- F150 define a taxa de alimentação.
2. Ciclo de Mandrilamento (G85)
O ciclo de perfuração (G85) permite ampliações internas precisas de furos pré-existentes. A ferramenta avança até a profundidade especificada e retrai sem movimento rápido.
- G85 inicia o ciclo chato.
- X30 Y30 são as coordenadas para a operação de perfuração.
- Z-20 define a profundidade de perfuração e F100 é a taxa de alimentação.
3. Ciclo de Rosqueamento (G84)
Para furos roscados, G84 é o ciclo de batidas, que move a ferramenta para baixo enquanto gira para formar roscas dentro de um furo.
- G84 inicia o ciclo de batidas.
- Z-10 define a profundidade de batida e F50 é a taxa de avanço sincronizada com a rotação do fuso.
Finalizando o Programa
Fim do Programa (M30)
Uma vez concluídas todas as operações de moagem, o programa deve ser concluído corretamente. M30 é usado para finalizar o programa e reiniciar a máquina para a próxima execução.
- G00 Z10 move a ferramenta para uma altura segura.
- G00 X0 Y0 retorna à posição inicial.
- M05 para o fuso.
- M30 encerra o programa.
Algumas dicas para programação CNC eficiente
1. Use subprogramas para padrões repetidos
Os subprogramas podem simplificar operações repetitivas, reduzindo o comprimento do programa e facilitando a solução de problemas. Use M98 para chamar um subprograma.
2. Otimizar as mudanças de ferramentas
Minimize as trocas de ferramentas agrupando operações que usam a mesma ferramenta. Isso ajuda a reduzir o tempo de ciclo e melhorar a eficiência.