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quinta-feira, 12 de março de 2009
Descrição e Utilização
"Escrever um programa CNC é transformar em códigos uma usinagem que o programador realiza mentalmente".
Como se trata de um trabalho técnico e intelectual, com elevado teor de criatividade, é fundamental que o programador esteja em boas condições físicas e psicológicas, pois disto resultará seu desempenho criativo.
Um programador tem que trabalhar sem pressão, ganhando relativamente bem, de forma confortável e em bom ambiente de trabalho.
O resultado desta condição é um trabalho que vai gerar usinagens otimizadas, de ótima qualidade no desempenho das máquinas e das ferramentas, fazendo com que a produtividade seja alta, com menos refugos e de baixo custo operacional. Manter o programador bem amparado e motivado é investimento com retorno garantido.
Existem gerenciadores de tarefas que pensam em colocar pressão para que um programador produza muitos programas, considerando que estão tendo "lucro". Engano. Nesse caso, o melhor é comprar um CAM que mesmo de má qualidade em otimização de usinagem, produz muito mais (veja neste site matéria sobre programação CAM x Manual). A verdade é que na usinagem de produção "melhor é a qualidade dos programas, não a quantidade".
Existem gerenciadores de tarefas que pensam que pagando salários baixos, ou acompanhando o valor de mercado de determinada região, que também é baixo, estão tendo "lucro". Engano! Imaginemos como funciona a "cabeça" de um intelectual que está pensando na prestação da casa atrasada, na conta da farmácia, nos juros bancários etc.
Por outro lado, imaginemos como funciona a "cabeça" de um intelectual que está com as contas em dia, que tem um bom padrão de vida, casa própria, carros do ano, lazer, boa poupança etc. Existe uma grande diferença da primeira situação, ou é apenas filosofia?
Estar motivado é criar motivos para a realização das coisas. Quando esta coisa se chama programa CNC, devemos ficar atentos, pois é dele que são gerados os recursos financeiros de uma usinagem.
Como criar motivos? Existe uma teoria que não falha: "Uma empresa somente terá seus funcionários comprometidos com seus objetivos, quando ela própria estiver comprometida com os objetivos do funcionário".
"Programador CNC tem de trabalhar em PAZ e MOTIVADO!" Não basta apenas estar preparado emocionalmente e motivado. Existe a necessidade da organização de ações preliminares que permitam a execução desta tarefa de forma focada, tranqüila e bem amparada de informações.
Lembre-se que um programa é fruto de um trabalho técnico, intelectual e de criatividade, e o ambiente contribui para a qualidade do resultado.
Utilizar o comando CNC da máquina para edição de programas não é uma condição adequada. Primeiro porque existem máquinas com comandos CNC que não permitem a edição de programas no modo "Automático" (usinando), fazendo com que o operador tenha que parar a usinagem, para entrar no modo "Editor". Neste perfil de máquina é completamente inviável esta tarefa.
A utilização de um equipamento de investimento relativamente elevado (a máquina) como um simples editor de programa é um erro grave. Máquina operatriz tem de estar o tempo todo "retirando cavaco"! É isto que agrega recursos financeiros ao investimento e pagamento de contas do setor.
Nesta situação, é indicado que o editor de programas do comando da máquina seja utilizado apenas para simples alterações de programas existentes na memória. Assim, deve-se ter como regra que programas devem sempre ser escritos em computadores externos, "nunca" no painel do comando.
A maioria das máquinas, permitem a edição de programas no modo "Automático" (usinando), fazendo com que o operador não tenha de parar a usinagem para esta ação. Mesmo assim, este não é o melhor local por vários fatores: normalmente o elevado nível de ruído dificulta a concentração; o local é desconfortável, o teclado não é ergonômico, provocando dores nos braços; normalmente a edição é feita em pé, provocando a fadiga das pernas.
Além disso, em geral, as áreas de usinagem têm problemas de luminosidade, o que dificulta na consulta a desenhos e normas, sem esquecer do calor, sujeira, riscos de acidentes e outros fatores externos que causam desconforto e estresse.
Existem ainda outros fatores negativos, como o fato de permitir que o programador seja interrompido para resolver assuntos gerais de outras máquinas, quebrando sua concentração. Sem contar a dificuldade na localização de informações sobre a usinagem a ser programada (desenhos, normas, materiais etc.). E ainda não há como abrir folhas de desenhos em formatos de tamanho grande, e muito menos local onde fixá-los de forma conveniente.
Vale lembrar que, no chão-de-fábrica, o programador estará coberto por uma armadura denominada "EPI". Aliás, os departamentos de segurança das empresa necessitam modernizar-se sobre a real necessidade de determinados EPIs, como, por exemplo, num setor de usinagem onde todas as máquinas são fechadas - evitando a presença de partículas em suspensão - para que a obrigatoriedade de se usar óculos de segurança? Apenas para desconforto e fadiga do trabalhador!
Portanto, o melhor local para a escrita de um programa é um escritório. Que seja mais longe possível da área de usinagem. Isto para que não ocorram interrupções com objetivo de solucionar problemas não apropriados para o momento. E, claro, deve-se utilizar um computador com um editor de texto compatível com a linguagem do comando.
No escritório, as condições deverão ser as mais tranqüilas possíveis, no que se refere a: silêncio, sentado na postura adequada, com mesa e cadeira confortáveis, temperatura agradável, luminosidade ótima, longe de telefones, e principalmente longe de tudo que possa causar desconcentração, estresse e cansaço.
DESENHO DA PEÇA A USINAR - O programador deve estar munido do desenho do produto usinado e das normas solicitadas para usinagem de furos de conexões, ajustes, rugosidades etc. Estas informações podem estar digitalizadas e abertas na tela do computador ou impressa em papel, dependendo da preferência do usuário.
DESENHO OU A DESCRIÇÃO DA MATÉRIA-PRIMA - O programador deve estar munido do desenho ou especificação da matéria-prima e das normas solicitadas para referências de usinagem, composição do material, tolerâncias etc. Como no caso do desenho, as informações podem estar impressas ou na tela do computador.
ROTEIRO DE PRODUÇÃO DA PEÇA - É necessário que o programador tenha conhecimento do fluxo de produção operacional da peça usinada. É importante que se conheça o que já foi realizado em operações anteriores e quais as operações seguintes.
CONHECER A MÁQUINA CNC NA QUAL SE REALIZARÁ A OPERAÇÃO - O conhecimento das características técnicas da máquina CNC em que se desenvolverá a usinagem, garante que não se venha programar um posicionamento em fim de curso de um eixo. Que sobrecarregue a mesa com uma peso excessivo, o mesmo para as ferramentas com relação ao tamanho, peso, momento etc.
As principais informações que devem ser conhecidas pelo programador são:a - eixos, quais são, onde estão e quais são seus cursos de trabalho;b - diâmetro de passagem da cava e eixo árvore para tornos;c - comprimento entre pontas para tornos;d - área de colisão da peça e dispositivo no giro ou movimentação da mesa do centro de usinagem, ou na rotação da placa do torno. Isto para que não ocorram colisões durante os movimentos;e - limites de peso sobre a mesa de centros de usinagem ou na placa de torno;f - limites de peso, do momento, e tamanho das ferramentas armazenadas no magazine ou na torre do torno. Peso e momento, para que não caiam do braço ou do magazine durante a força centrífuga de troca, e tamanho, para que não ocorram colisões dentro do magazine no momento de armazenamento das mesmas;g - limites de torque e potência no fuso ou da placa, em função da rotação de usinagem e do tempo de exposição a esta carga de esforço;h - limite de força de avanço dos eixos;i - em quais eixos são permitidas interpolações lineares e circulares;j - limite do momento de tombamento da mesa em centros de usinagem; k - limite do momento radial da mesa em centros de usinagem;l - tipo de refrigeração disponível;m - velocidade rápida, aceleração dos eixos, tempos mortos etc.PROCESSO DE USINAGEM DA PEÇA - O processo de fabricação é o documento que especifica exatamente o que e como deve ser feita a operação. Quais as superfícies que deverão ser usinadas, sobremetais, rugosidades, tolerâncias, ferramentas de fixação (dispositivos), corte e medição, condições de corte (rotações e avanços) etc.
O processo de usinagem é o principal documento de padronização de uma tarefa dentro da produção. Somente após um processo estável e bem definido é que se pode pensar em "tempo padrão".
"Tempo padrão é o tempo necessário para a execução de uma tarefa em condições normais, por um profissional treinado em processo padronizado e estável".
DESENHO DO DISPOSITIVO DE FIXAÇÃO DA PEÇA - É com o desenho do dispositivo em mãos que o programador poderá observar qual a superfície livre para usinagem, onde poderá penetrar, percorrer e concluir o deslocamento de corte sem interferência.
Poderá verificar a quantidades de peças fixadas sobre a mesa para usinagem no mesmo ciclo de programa. Poderá verificar se existem grampos, distâncias de afastamento para desviá-los, partes que permitem passagens e onde estão, partes que tem um apoio que garantem maior rigidez etc.
LISTA DE FERRAMENTAS DE CORTE APLICADAS NO PROCESSO - O programador deverá manter a seu lado uma lista com o número ou nome das ferramentas na ordem em que serão aplicadas no programa CNC. Estas ferramentas devem ser as mesmas especificadas no processo de fabricação.
DESENHOS DAS FERRAMENTAS E RESPECTIVOS CONTROLES DE COLISÃO E DADOS TÉCNICOS DE USINAGEM DA PEÇA - É importante que a ferramenta seja desenhada em escala conhecida, com detalhamento e quantidade de componentes como: código do mandril, adaptadores, cápsulas, insertos, brocas etc.
Com o desenho da ferramenta aplicada ao desenho do dispositivo que contenha a peça usinada na mesma escala, poder-se-á verificar se haverá colisão desta ferramenta durante o processo de usinagem. Isto permite que surpresas em momentos impróprios sejam evitadas.
Por exemplo, no momento de realização do tryout do processo, que já se encontra em atraso, observa-se que a ferramenta ficou curta para atingir a profundidade da usinagem desejada. Comunicado o fabricante da ferramenta, observa-se que o prazo de fabricação de uma nova ferramenta é de 30 dias. Para evitar situações deste tipo, o controle de colisão deverá ser realizado na fase preliminar. Simuladores também podem ser utilizados, mas na maioria das vezes não apresentam a mesma precisão da utilização do projeto exato do dispositivo e da ferramenta.CROQUI DE LOCALIZAÇÃO DAS ORIGENS DE PONTOS ZERO PEÇA, COM OS RESPECTIVOS DESLOCAMENTOS - Novo desenho é criado a partir do desenho do dispositivo, onde se encontra(m) a(s) peça(s) usinada(s). Este desenho é salvo com nome DPZ (Deslocamento de Ponto Zero). Neste desenho são definidas e identificadas as origens, ainda definidas as distâncias entre as origens da peça e da máquina para os respectivos eixos. Estes valores são usados no programa CNC para o carregamento dos deslocamentos nas sentenças:
G10L2P1X....Y....Z.....B.... para os comandos Fanuc ou
$P_UIFR[1]=CTRANS(X,.....,Y,……,Z,……,B,……) em comandos Siemens.
CROQUIS REFERENTES AOS PERCURSOS E COORDENADAS ESPECÍFICAS PARA FERRAMENTAS - Para evitar a desconcentração do programador a cada percurso programado, é importante que o deslocamento ponto a ponto de cada ferramenta seja calculado previamente. Cada ponto de deslocamento em relação à origem peça deverá ser previamente calculado e deixado de lado para consulta no momento da programação da respectiva ferramenta. Por exemplo, furações em grade ou em círculo, contornos fresados etc. Não haverá esta necessidade apenas para as ferramentas cujos valores sejam observados diretamente no desenho da peça.
EDIÇÃO DO PROGRAMA - Após a fase preliminar focada na organização de informações com objetivo de manter a concentração do programador, a tarefa de escrever o programa CNC com toda certeza deverá ser realizada de forma tranqüila e de ótima qualidade.
Para a escrita e armazenamento do programa CNC no computador, um software de edição de texto deve ser escolhido, que obviamente deve ser compatível com a linguagem do comando. Normalmente deve-se salvar o arquivo do programa no formato texto, para eliminar qualquer tipo de formatação, como por exemplo: O2008.txt.
Como se trata de um trabalho técnico e intelectual, com elevado teor de criatividade, é fundamental que o programador esteja em boas condições físicas e psicológicas, pois disto resultará seu desempenho criativo.
Um programador tem que trabalhar sem pressão, ganhando relativamente bem, de forma confortável e em bom ambiente de trabalho.
O resultado desta condição é um trabalho que vai gerar usinagens otimizadas, de ótima qualidade no desempenho das máquinas e das ferramentas, fazendo com que a produtividade seja alta, com menos refugos e de baixo custo operacional. Manter o programador bem amparado e motivado é investimento com retorno garantido.
Existem gerenciadores de tarefas que pensam em colocar pressão para que um programador produza muitos programas, considerando que estão tendo "lucro". Engano. Nesse caso, o melhor é comprar um CAM que mesmo de má qualidade em otimização de usinagem, produz muito mais (veja neste site matéria sobre programação CAM x Manual). A verdade é que na usinagem de produção "melhor é a qualidade dos programas, não a quantidade".
Existem gerenciadores de tarefas que pensam que pagando salários baixos, ou acompanhando o valor de mercado de determinada região, que também é baixo, estão tendo "lucro". Engano! Imaginemos como funciona a "cabeça" de um intelectual que está pensando na prestação da casa atrasada, na conta da farmácia, nos juros bancários etc.
Por outro lado, imaginemos como funciona a "cabeça" de um intelectual que está com as contas em dia, que tem um bom padrão de vida, casa própria, carros do ano, lazer, boa poupança etc. Existe uma grande diferença da primeira situação, ou é apenas filosofia?
Estar motivado é criar motivos para a realização das coisas. Quando esta coisa se chama programa CNC, devemos ficar atentos, pois é dele que são gerados os recursos financeiros de uma usinagem.
Como criar motivos? Existe uma teoria que não falha: "Uma empresa somente terá seus funcionários comprometidos com seus objetivos, quando ela própria estiver comprometida com os objetivos do funcionário".
"Programador CNC tem de trabalhar em PAZ e MOTIVADO!" Não basta apenas estar preparado emocionalmente e motivado. Existe a necessidade da organização de ações preliminares que permitam a execução desta tarefa de forma focada, tranqüila e bem amparada de informações.
Lembre-se que um programa é fruto de um trabalho técnico, intelectual e de criatividade, e o ambiente contribui para a qualidade do resultado.
Utilizar o comando CNC da máquina para edição de programas não é uma condição adequada. Primeiro porque existem máquinas com comandos CNC que não permitem a edição de programas no modo "Automático" (usinando), fazendo com que o operador tenha que parar a usinagem, para entrar no modo "Editor". Neste perfil de máquina é completamente inviável esta tarefa.
A utilização de um equipamento de investimento relativamente elevado (a máquina) como um simples editor de programa é um erro grave. Máquina operatriz tem de estar o tempo todo "retirando cavaco"! É isto que agrega recursos financeiros ao investimento e pagamento de contas do setor.
Nesta situação, é indicado que o editor de programas do comando da máquina seja utilizado apenas para simples alterações de programas existentes na memória. Assim, deve-se ter como regra que programas devem sempre ser escritos em computadores externos, "nunca" no painel do comando.
A maioria das máquinas, permitem a edição de programas no modo "Automático" (usinando), fazendo com que o operador não tenha de parar a usinagem para esta ação. Mesmo assim, este não é o melhor local por vários fatores: normalmente o elevado nível de ruído dificulta a concentração; o local é desconfortável, o teclado não é ergonômico, provocando dores nos braços; normalmente a edição é feita em pé, provocando a fadiga das pernas.
Além disso, em geral, as áreas de usinagem têm problemas de luminosidade, o que dificulta na consulta a desenhos e normas, sem esquecer do calor, sujeira, riscos de acidentes e outros fatores externos que causam desconforto e estresse.
Existem ainda outros fatores negativos, como o fato de permitir que o programador seja interrompido para resolver assuntos gerais de outras máquinas, quebrando sua concentração. Sem contar a dificuldade na localização de informações sobre a usinagem a ser programada (desenhos, normas, materiais etc.). E ainda não há como abrir folhas de desenhos em formatos de tamanho grande, e muito menos local onde fixá-los de forma conveniente.
Vale lembrar que, no chão-de-fábrica, o programador estará coberto por uma armadura denominada "EPI". Aliás, os departamentos de segurança das empresa necessitam modernizar-se sobre a real necessidade de determinados EPIs, como, por exemplo, num setor de usinagem onde todas as máquinas são fechadas - evitando a presença de partículas em suspensão - para que a obrigatoriedade de se usar óculos de segurança? Apenas para desconforto e fadiga do trabalhador!
Portanto, o melhor local para a escrita de um programa é um escritório. Que seja mais longe possível da área de usinagem. Isto para que não ocorram interrupções com objetivo de solucionar problemas não apropriados para o momento. E, claro, deve-se utilizar um computador com um editor de texto compatível com a linguagem do comando.
No escritório, as condições deverão ser as mais tranqüilas possíveis, no que se refere a: silêncio, sentado na postura adequada, com mesa e cadeira confortáveis, temperatura agradável, luminosidade ótima, longe de telefones, e principalmente longe de tudo que possa causar desconcentração, estresse e cansaço.
DESENHO DA PEÇA A USINAR - O programador deve estar munido do desenho do produto usinado e das normas solicitadas para usinagem de furos de conexões, ajustes, rugosidades etc. Estas informações podem estar digitalizadas e abertas na tela do computador ou impressa em papel, dependendo da preferência do usuário.
DESENHO OU A DESCRIÇÃO DA MATÉRIA-PRIMA - O programador deve estar munido do desenho ou especificação da matéria-prima e das normas solicitadas para referências de usinagem, composição do material, tolerâncias etc. Como no caso do desenho, as informações podem estar impressas ou na tela do computador.
ROTEIRO DE PRODUÇÃO DA PEÇA - É necessário que o programador tenha conhecimento do fluxo de produção operacional da peça usinada. É importante que se conheça o que já foi realizado em operações anteriores e quais as operações seguintes.
CONHECER A MÁQUINA CNC NA QUAL SE REALIZARÁ A OPERAÇÃO - O conhecimento das características técnicas da máquina CNC em que se desenvolverá a usinagem, garante que não se venha programar um posicionamento em fim de curso de um eixo. Que sobrecarregue a mesa com uma peso excessivo, o mesmo para as ferramentas com relação ao tamanho, peso, momento etc.
As principais informações que devem ser conhecidas pelo programador são:a - eixos, quais são, onde estão e quais são seus cursos de trabalho;b - diâmetro de passagem da cava e eixo árvore para tornos;c - comprimento entre pontas para tornos;d - área de colisão da peça e dispositivo no giro ou movimentação da mesa do centro de usinagem, ou na rotação da placa do torno. Isto para que não ocorram colisões durante os movimentos;e - limites de peso sobre a mesa de centros de usinagem ou na placa de torno;f - limites de peso, do momento, e tamanho das ferramentas armazenadas no magazine ou na torre do torno. Peso e momento, para que não caiam do braço ou do magazine durante a força centrífuga de troca, e tamanho, para que não ocorram colisões dentro do magazine no momento de armazenamento das mesmas;g - limites de torque e potência no fuso ou da placa, em função da rotação de usinagem e do tempo de exposição a esta carga de esforço;h - limite de força de avanço dos eixos;i - em quais eixos são permitidas interpolações lineares e circulares;j - limite do momento de tombamento da mesa em centros de usinagem; k - limite do momento radial da mesa em centros de usinagem;l - tipo de refrigeração disponível;m - velocidade rápida, aceleração dos eixos, tempos mortos etc.PROCESSO DE USINAGEM DA PEÇA - O processo de fabricação é o documento que especifica exatamente o que e como deve ser feita a operação. Quais as superfícies que deverão ser usinadas, sobremetais, rugosidades, tolerâncias, ferramentas de fixação (dispositivos), corte e medição, condições de corte (rotações e avanços) etc.
O processo de usinagem é o principal documento de padronização de uma tarefa dentro da produção. Somente após um processo estável e bem definido é que se pode pensar em "tempo padrão".
"Tempo padrão é o tempo necessário para a execução de uma tarefa em condições normais, por um profissional treinado em processo padronizado e estável".
DESENHO DO DISPOSITIVO DE FIXAÇÃO DA PEÇA - É com o desenho do dispositivo em mãos que o programador poderá observar qual a superfície livre para usinagem, onde poderá penetrar, percorrer e concluir o deslocamento de corte sem interferência.
Poderá verificar a quantidades de peças fixadas sobre a mesa para usinagem no mesmo ciclo de programa. Poderá verificar se existem grampos, distâncias de afastamento para desviá-los, partes que permitem passagens e onde estão, partes que tem um apoio que garantem maior rigidez etc.
LISTA DE FERRAMENTAS DE CORTE APLICADAS NO PROCESSO - O programador deverá manter a seu lado uma lista com o número ou nome das ferramentas na ordem em que serão aplicadas no programa CNC. Estas ferramentas devem ser as mesmas especificadas no processo de fabricação.
DESENHOS DAS FERRAMENTAS E RESPECTIVOS CONTROLES DE COLISÃO E DADOS TÉCNICOS DE USINAGEM DA PEÇA - É importante que a ferramenta seja desenhada em escala conhecida, com detalhamento e quantidade de componentes como: código do mandril, adaptadores, cápsulas, insertos, brocas etc.
Com o desenho da ferramenta aplicada ao desenho do dispositivo que contenha a peça usinada na mesma escala, poder-se-á verificar se haverá colisão desta ferramenta durante o processo de usinagem. Isto permite que surpresas em momentos impróprios sejam evitadas.
Por exemplo, no momento de realização do tryout do processo, que já se encontra em atraso, observa-se que a ferramenta ficou curta para atingir a profundidade da usinagem desejada. Comunicado o fabricante da ferramenta, observa-se que o prazo de fabricação de uma nova ferramenta é de 30 dias. Para evitar situações deste tipo, o controle de colisão deverá ser realizado na fase preliminar. Simuladores também podem ser utilizados, mas na maioria das vezes não apresentam a mesma precisão da utilização do projeto exato do dispositivo e da ferramenta.CROQUI DE LOCALIZAÇÃO DAS ORIGENS DE PONTOS ZERO PEÇA, COM OS RESPECTIVOS DESLOCAMENTOS - Novo desenho é criado a partir do desenho do dispositivo, onde se encontra(m) a(s) peça(s) usinada(s). Este desenho é salvo com nome DPZ (Deslocamento de Ponto Zero). Neste desenho são definidas e identificadas as origens, ainda definidas as distâncias entre as origens da peça e da máquina para os respectivos eixos. Estes valores são usados no programa CNC para o carregamento dos deslocamentos nas sentenças:
G10L2P1X....Y....Z.....B.... para os comandos Fanuc ou
$P_UIFR[1]=CTRANS(X,.....,Y,……,Z,……,B,……) em comandos Siemens.
CROQUIS REFERENTES AOS PERCURSOS E COORDENADAS ESPECÍFICAS PARA FERRAMENTAS - Para evitar a desconcentração do programador a cada percurso programado, é importante que o deslocamento ponto a ponto de cada ferramenta seja calculado previamente. Cada ponto de deslocamento em relação à origem peça deverá ser previamente calculado e deixado de lado para consulta no momento da programação da respectiva ferramenta. Por exemplo, furações em grade ou em círculo, contornos fresados etc. Não haverá esta necessidade apenas para as ferramentas cujos valores sejam observados diretamente no desenho da peça.
EDIÇÃO DO PROGRAMA - Após a fase preliminar focada na organização de informações com objetivo de manter a concentração do programador, a tarefa de escrever o programa CNC com toda certeza deverá ser realizada de forma tranqüila e de ótima qualidade.
Para a escrita e armazenamento do programa CNC no computador, um software de edição de texto deve ser escolhido, que obviamente deve ser compatível com a linguagem do comando. Normalmente deve-se salvar o arquivo do programa no formato texto, para eliminar qualquer tipo de formatação, como por exemplo: O2008.txt.
Breve Histórico
1940 - MARK I : PRIMEIRO COMPUTADOR CONSTRUIDO POR HARVARD E PELA IBM
1949 - CONTRATO DA PARSON COM A USAF PARA FABRICAREM MÁQUINAS EQUIPADAS COM CN
1952 - MIT E PARSON COLOCAM EM FUNCIONAMENTO O PRIMEIRO PROTÓTIPO CN
1957 - INÍCIO DA COMECIALIZAÇÃO DO CN
1967 - PRIMEIRAS MÁQUINAS DO CN NO BRASIL
1970 - APLICAÇÃO DOS PRIMEIROS COMANDOS A CNC
1971 - FABRICADO PELA A ROMI O PRIMEIRO TORNO COM COMANDO CN (COMANDO SLO-SYN)
1977 - COMANDOS NUMÉRICOS COM CNC USANDO TECNOLOGIA DOS MICROPROCESSADORES
1980 - SISTEMAS FLEXÍVEIS DE FABRICAÇÃO SÃO APLICADAS EM LARGA ESCALA
1949 - CONTRATO DA PARSON COM A USAF PARA FABRICAREM MÁQUINAS EQUIPADAS COM CN
1952 - MIT E PARSON COLOCAM EM FUNCIONAMENTO O PRIMEIRO PROTÓTIPO CN
1957 - INÍCIO DA COMECIALIZAÇÃO DO CN
1967 - PRIMEIRAS MÁQUINAS DO CN NO BRASIL
1970 - APLICAÇÃO DOS PRIMEIROS COMANDOS A CNC
1971 - FABRICADO PELA A ROMI O PRIMEIRO TORNO COM COMANDO CN (COMANDO SLO-SYN)
1977 - COMANDOS NUMÉRICOS COM CNC USANDO TECNOLOGIA DOS MICROPROCESSADORES
1980 - SISTEMAS FLEXÍVEIS DE FABRICAÇÃO SÃO APLICADAS EM LARGA ESCALA
Histórico
Precursoras das modernas máquinas de comando numérico foram a máquina de cartões perfurados de Joseph Jacquard (1801) que estabelecia os padrões dos tecidos produzidos e as pianolas (»1860) que eram controladas por cilindros com pinos salientes ou rolos de papel perfurados através dos quais passava ar.Há uma certa disputa sobre quem é responsável pelo desenvolvimento da tecnologia de comando numérico. Muitas empresas e instituições trabalharam concomitantemente no conceito de máquinas de comando numérico durante a década de 40.
Provavelmente a primeira aplicação de comando numérico é devida a John C. Parsons da Parsons Corporation de Traverse City, Michigan, produtor de rotores de helicópteros. Na época não conseguiam produzir gabaritos para os rotores na velocidade necessária o que levou Parsons a conectar um "computador" da época com uma máquina operatriz. Inicialmente, Parsons utilizou carões perfurados para codificar as informações para o sistema Digitron, como foi chamado.
Em 1949 a Força Aérea americana (U.S. Air Force) contrata a Parsons para realizar um estudo da aplicação os sistemas de comando numérico para
acelerara a produção de componentes de seus aviões e mísseis, cada vez mais complexos. A Parsons por sua vez sub-contratou o laboratório de Servomecanismos do Massachusetts Institute of Technology (MIT). Uma fresadora de três eixos - Hydrotel, da Cincinnati Milling Machine Company, foi escolhida como veículo para a experiência. Os controles de copiagem foram removidos e a máquina aparelhada com equipamento de comando numérico. O resultado do trabalho, foi um protótipo das máquinas de comando numérico atuais. Os pesquisadores do MIT criaram o termo "numerical control" ou comando numérico.
Muito do desenvolvimento foi promovido pela U.S. Air Force, na produção de estruturas de avançados aviões militares à jato, com construção num curto espaço de tempo, entre o projeto e a fabricação, em pequenos lotes de peças, constituindo-se em excelente oportunidade para o teste do comando numérico.
Em fins da década de 50, os fabricantes de aviões incrementaram grandemente o uso de equipamento de comando numérico, com geração contínua de contornos. Estas indústrias asseguraram grande progresso naquele período, pelo cumprimento do programa de produção, obtenção do grau de precisão exigido no produto, a custos compatíveis, os quais não poderiam ter sido obtidos sem o comando numérico.
Ainda na década de 50 o método prático para aumentar o rendimento das máquinas existentes, num curto período de tempo, era a adaptação de comando numérico, apesar do considerável retrabalho. Entretanto, no fim desta década, esta iniciativa deixou de ser a mais viável, pois a partir de 1955 as vendas deste tipo de máquina começaram a crescer e o preço a cair devido em parte a aceitação do comando numérico na indústria e em parte a contínua miniaturização dos componentes eletrônicos necessários. Das válvulas aos circuitos integrados de grande escala ( VLSICs) os componentes diminuíram em tamanho e custo. E a produção e confiabilidade das máquinas aumentou, e as máquinas comandadas numericamente continuaram a impressionar realizando operações previamente consideradas impossíveis ou impraticáveis, com melhor precisão e repetibilidade que os métodos convencionais.
Em 1957 iniciou-se uma revolução no sistema de manufatora, intensificando-se o uso de máquinas de comando numérico. Surgiu um grande número de fabricantes de máquinas e de controles no mercado, sendo que alguns fabricantes passaram também a fabricar seus próprios controles. A partir de novembro de 1959, equipamentos com controles de posicionamento ponto a ponto e geração contínua de contornos, foram melhorados pelo trocador automático de ferramentas, o qual foi desenvolvido por uma fábrica de usinagem de metais para uso próprio.
Aplicações de controle de posicionamento começaram a crescer e logo o número de máquinas instaladas com este controle ultrapassou o daqueles de copiagem contínua de contorno. Haja visto, que em 1961, apareceu a primeira furadeira com posicionamento da mesa controlado por programa, notável por seu baixo preço quando comprada a outras máquinas de comando numérico da época.
Em fins de 1962, todos os maiores fabricantes de máquinas ferramentas estavam empenhados no controle numérico. Sendo que hoje poucos não oferecem este tipo de produto.
Com grande número de concorrentes e as diversificações existentes houve a necessidade de padronização. Nos estágios iniciais o comando numérico necessitava de estreita coordenação de esforços técnicos nas áreas de codificação, formatos de dados de entrada, terminologia, sistema organizacional, os quais eram necessários principalmente para facilitar o intercâmbio de lotes de encomendas entre os fabricantes de aviões. Dessa forma, através de estudos organizados pela E.I.A. a partir de 1958, houve a possibilidade de padronização do formato de dados de entrada conforme padrão RS-244.
Comumente eram usadas fitas perfuradas como dados de entrada com as instruções dos dados referentes á peça e condições de usinagem, definidas pelo programador. Estas fitas podem ser executadas tanto pelo sistema manual como através do auxílio do computador.
A programação manual também podia, e em boa parte das máquinas atuais ainda pode, ser feita através de teclados alfanuméricos presentes conectados as máquinas de comando numérico, principalmente onde a simplicidade do trabalho a ser feito e a natureza da operação, não justificam gastos com sofisticação de métodos de programação. Por outro lado, o uso de programação com auxílio do computador, proporciona, além da rapidez, uma maior segurança contra erros.
Para que houvesse a possibilidade de uso de computadores no auxílio a programação das máquinas foram desenvolvidos vários estudos visando um sistema de linguagem adequado, de tal maneira a se ter facilidade de programação. A primeira linguagem a ser desenvolvida para tal fim foi o APT (Automatically Programed Tool) pelo MIT em 1956. Para geração contínua de contornos foram desenvolvidas novas linguagens como Auto Prompt (Automatic Programmink of Machine Tools) -programa tridimensional, Adapt (1964 - Air Force Developed APT ou Adaptatoin of APT) - versão simplificada tridimensional, Compact II, Action e outras. Em todas estas linguagens existe um objetivo básico de simplificação das palavras e das terminologias utilizadas.
Nos anos 70 foram introduzidas as máquinas CNC que passaram a depender menos da parte de "hardware", essencial nos circuitos das anteriores dos anos 60, e ter seu funcionamento baseado muito mais no "software". Os avanços substituíram a entrada manual de dados e as fitas perfuradas por armazenamento em disquete dos programas ou comunicação remota, e atualmente é possível inserir dados na máquina a partir de uma grande variedade de programas e linguagens.
Nos anos 80 a necessidade de elevar a produção com precisão chegou às empresas, sobretudo norte-americanas e européias, que estavam extremamente preocupadas com os reduzidos aumentos de produtividade obtidos por seus trabalhadores desde o início dos anos 80. Estes fatos levaram a uma aumento considerável na automação, principalmente nos EUA, numa tentativa de reconquistar uma posição competitiva numa mercado global. Essas necessidades levaram uma maior confiança em "software" para programar equipamentos automáticos e máquinas CNC.
Os principais fatores que induziram à pesquisa, aparecimento e introdução do uso de máquinas operatrizes comandadas numericamente foram :
O avanço tecnológico durante e após a segunda guerra mundial .
A necessidade de adaptação dos equipamentos aos conceitos de fabricação como baixo custo em pequenos lotes .
Produtos de geometria complexa e alta precisão
Menor tempo entre projeto do produto e início da fabricação do mesmo.
Porque o uso do Torno CNC ?
VANTAGENS:
REDUÇÃO DE OPERAÇÕES SECUNDÁRIAS; COMPACTAÇÃO DE CICLOS; REDUÇÃO DE TEMPO DE MONTAGEM; VERSATILIDADE; FLEXIBILIDADE; PROTÓTIPOS MAIS BARATOS; FACILITA CONTROLE DA QUALIDADE.
REDUÇÃO DE OPERAÇÕES SECUNDÁRIAS; COMPACTAÇÃO DE CICLOS; REDUÇÃO DE TEMPO DE MONTAGEM; VERSATILIDADE; FLEXIBILIDADE; PROTÓTIPOS MAIS BARATOS; FACILITA CONTROLE DA QUALIDADE.
Na programação CN , são utilizados dois tipos de funções:
FUNÇÃO MODAL
FUNÇÃO NÃO MODAL
Conceitua-se função como : Códigos ou Palavras apropriadas , compreensível pelo comando que predispõe a máquina . Ou o próprio comando a funcionar de um determinado modo .
FUNÇÃO MODAL
São funções que programadas uma vez permanece na memória do comando valendo para todos os blocos posteriores , a menos que seja modificada por outra função ou a mesma função.
Exemplos de funções modais M03 , GO1 , G00 ...
FUNÇÃO NÃO MODAL
São as funções que toda vez que requerida devem serem programadas. São validas somente no bloco que a contém .
Exemplos: G37 , G66 , G67 , G75 ...
FUNÇÃO NÃO MODAL
Conceitua-se função como : Códigos ou Palavras apropriadas , compreensível pelo comando que predispõe a máquina . Ou o próprio comando a funcionar de um determinado modo .
FUNÇÃO MODAL
São funções que programadas uma vez permanece na memória do comando valendo para todos os blocos posteriores , a menos que seja modificada por outra função ou a mesma função.
Exemplos de funções modais M03 , GO1 , G00 ...
FUNÇÃO NÃO MODAL
São as funções que toda vez que requerida devem serem programadas. São validas somente no bloco que a contém .
Exemplos: G37 , G66 , G67 , G75 ...
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