Comando Numérico Computadorizado CNC

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Comando Numérico Computadorizado CNC

  1. 1. Comando Numérico Computadorizado CNC Aumento da produtividade com Máquinas NC O tempo total de produção de uma peça em uma máquina-ferramenta pode ser dividido em: a) Tempo de corte: depende da velocidade de corte, avanço e profundidade de corte. Pode ser minimizado com características de estrutura mais rígida, guias e motores mais velozes e potentes b) Tempo de movimento transversais: é o tempo para o deslocamento da ferramenta enquanto não está cortando. Desta forma, com o aumento da velocidade transversal este tempo é reduzido. A máxima velocidade transversal permitida depende da rigidez, motores, fusos e tipos de guias c) Tempo de carga e descarga: é o tempo para fixar a peça na mesa da máquina e retirá-la após usinada. É minimizado com a utilização de dois ou mais pallets. Assim enquanto um está carregando ou descarregando o outro está usinando d) Tempo de troca de ferramenta: tempo necessário para a troca de ferramentas. Fonte: Com a utilização de dispositivos de troca automática, este tempo pode reduzir a cinco segundos ou menos. Prof. R. P. Zeilmann, Dr. Eng. Mec. 1
  2. 2. Comando Numérico Computadorizado CNC CONTROLE NUMÉRICO COMPUTADORIZADO A integração dos microcomputadores dentro das unidades NC, para formar o CNC, ocorreu por duas razões principais: - flexibilidade do computador e velocidade de operação, - e a possibilidade de recolocar hardwares caros contendo controles complexos em softwares mais flexíveis e baratos. O uso de micros tem permitido, ainda, um sistema CNC amigável ao usuário com funções bastante poderosas. Os CNC modernos possuem uma concepção de controle totalmente nova. Todos os controles de hardware tem sido convertido em programas operacionais. Em todos os tipos de sistemas CNC o programa de controle executa interpolações, controle de avanço, desaceleração e aceleração e contém contadores de posição que mostram a distância incremental para o final de um movimento. A principal rotina deste programa é o interpolador, que coordena os movimentos ao longo dos eixos (que são acionados separadamente), para gerar o movimento requerido. A maioria dos sistemas CNC de controle fechado inclui controle de velocidade (através de Fonte: tacômetros ou taco-geradores) e controle de posição (réguas óticas). Prof. R. P. Zeilmann, Dr. Eng. Mec. 2
  3. 3. Comando Numérico Computadorizado CNC VANTAGENS Desta forma, acentua-se como principais vantagens no CNC: - aumento da flexibilidade; - redução nos circuitos de hardware e simplificação dos remanescentes bem como disponibilidade de programas automáticos de diagnósticos, diminuindo pessoal de manutenção; - eliminação do uso de fita perfurada; - aumento das possibilidades de corrigir programas (edição); - possibilidade do uso de equipamentos periféricos computacionais; - ”display para operação. Atualmente, a maioria das máquinas são do tipo CNC. Mesmo aquelas NC, em sua maior parte, foram convertidas em CNC através de operações de retrofiting . Fonte: Prof. R. P. Zeilmann, Dr. Eng. Mec. 3
  4. 4. Comando Numérico Computadorizado CNC SISTEMAS DA MÁQUINA CNC O Sistema CNC possui vários componentes, que podem ser divididos em 2 grupos: - dispositivos eletrônicos ,e - circuitos digitais. Cada sistema inclui um drive que converte sinais elétricos em movimentos mecânicos, bem como dispositivos de feedback, que medem movimentos (deslocamento e velocidade) e emitem um sinal elétrico correspondente. Sistema de M edição Os fabricantes de máquinas CNC, selecionam, na fase de projeto, o sistema de medição da máquina conforme suas características funcionais. Normalmente são levadas em consideração o comprimento de operação, máxima velocidade transversal, passo incremental necessário, nível de precisão, repetibilidade, facilidade de implementação e custo total do sistema. Cada eixo da máquina CNC requer seu próprio sistema de medição, que é capaz de enviar sinais eletrônicos que serão processados pelo CPU da máquina. Isto pode ser feito de várias formas, mas atualmente, os CNC são projetados, em sua maioria, para usar sistemas de medição incremental. Fonte: Prof. R. P. Zeilmann, Dr. Eng. Mec. 4
  5. 5. Comando Numérico Computadorizado CNC SISTEMAS DA MÁQUINA CNC Para uma operação satisfatória, o controle numérico das máquinas CNC necessitam de um sistema de medição que tenha um passo incremental de 0.001 mm ou menos. Entretanto este valor não reflete diretamente no passo da escala, podendo haver outros artifícios para alcançar a precisão necessária, tais como interpolação eletrônica. A) Sistema de Medição dos Eixos Todos os sistemas de medição de trajetória possuem um passo constante, sendo que este determina a resolução do sistema. Fonte: Prof. R. P. Zeilmann, Dr. Eng. Mec. 5
  6. 6. Comando Numérico Computadorizado CNC SISTEMAS DA MÁQUINA CNC B) Sistemas de Medição Direta e Indireta Escalas fotoelétricas ou indutivas produzem um sinal elétrico para uma entrada direta no controle, enquanto elementos mecânicos como fusos de esferas ou pinhão-cremalheira necessitam um encoder ou resolver para produzir o sinal elétrico. Em alguns casos a resolução desejada pode ser somente alcançada com um mecanismo de amplificação mecânica especial, sendo instalado entre os elementos mecânicos e resolver ou esconder. Entretanto, qualquer erro deste mecanismo fará parte da imprecisão do sistema. Também, como folgas podem ser fontes de erros de medição, certos CNC possuem características de compensação de erros incorporados para minimizar desvios sistemáticos. Modernos controles também oferecem compensação eletrônica para cada eixo separado, para erros não sistemáticos. Fonte: Prof. R. P. Zeilmann, Dr. Eng. Mec. 6
  7. 7. Comando Numérico Computadorizado CNC SISTEMAS DA MÁQUINA CNC C) Sistema de Medição Absoluta e Incremental O movimento do eixo de uma máquina pode ser medido de duas formas: pela diferença entre duas medidas, ambas sendo tomadas de um ponto fixo (zero máquina) (medição absoluta) ou simplesmente pelos pontos iniciais e finais, sem referenciar a qualquer ponto de referência absoluta (medição incremental). Sistema de Medição Incremental Cada escala de medição possui seu comprimento dividido em muitos passos incrementais e quando o eixo movimenta, um contador eletrônico soma todos os impulsos do resolver, adicionando a eles o valor que corresponde ao comprimento do caminho percorrido. Com o sistema de medição incremental, o zero referência não é um problema, pois o ponto zero pode ser livremente selecionado. Fonte: Prof. R. P. Zeilmann, Dr. Eng. Mec. 7
  8. 8. Comando Numérico Computadorizado CNC SISTEMAS DA MÁQUINA CNC Sistema de Medição Absoluta O sistema de medição absoluta reconhece o local de cada eixo da máquina imediatamente após a máquina ser ligada, não necessitando um ponto de referência. Cada ponto ao longo de cada eixo é reconhecido por um sinal único, identificável sem ambigüidade. Um atrativo deste sistema é a não necessidade de referenciar a máquina após uma interrupção qualquer do processo. Fonte: Prof. R. P. Zeilmann, Dr. Eng. Mec. 8

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