O documento discute sistemas de medição em máquinas CNC. Existem sistemas de medição incremental e absoluta, sendo que os sistemas incrementais medem a distância percorrida a partir de um ponto zero e os sistemas absolutos reconhecem a posição em cada eixo independentemente de um ponto de referência.

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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.
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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).
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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 .
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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