Prof. MSc. Renato Monaro

Programação CNC - Fresamento

Prof. MSc. Renato Luis Garrido Monaro

prof.renatomonaro@gmail.com

Baseado no material de aula dos Prof. Dr.-Ing. Klaus Schützer e Prof. Dr. André Helleno

Prof. MSc. Renato Monaro

SISTEMAS DE COORDENADAS

Prof. MSc. Renato Monaro

Sistema de Coordenadas

Sistema de Coordenadas:

É a base para a definição dos

pontos que representará a

trajetória da ferramenta na

máquina CNC.

Sua posição depende do tipo de

máquina.

Para determinar sua posição e

direção utiliza-se a regra da mão

direita.

Regra da Mão Direita:

Posicione sua mão direita

direcionando o Eixo Z no sentido

do Eixo-Árvore da Máquina e as

costas da mão para a base de

fixação da peça.

Fonte: Prof. Dr.-Ing. Klaus Schützer

Prof. MSc. Renato Monaro

A

B

D

C

Sistema de Coordenadas Absolutas

PONTO X Y

A

B

C

D

20 30

-10 20

-30 -10

40 -30

10

- 20

40

- 10

30

20

- 40

- 30

10 20 30 40- 10

- 20

- 30- 40

Y

X

Vantagens:

Fácil leitura ao longo do

programa

Fácil correção de erros

Desvantagem:

Não permite a programação

de looping

Coordenadas Absolutas - Exemplo

Fonte: Prof. Dr.-Ing. Klaus Schützer

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10

- 20

40

- 10

30

20

- 40

- 30

10 20 30 40- 10

- 20

- 30- 40

Y

X

A

B

D

C

Sistema de Coordenadas Incrementais

PONTO X Y

A

B

C

D

20 30

-30 -10

-20 -30

70 -20 (-10)

(-30)

(-20)

(-30)

(-20)

(70)

Coordenadas Incrementais - Exemplo

Vantagem:

Possibilidade de programação

em looping

Desvantagens:

Difícil localização de pontos

Difícil correção de erros

Fonte: Prof. Dr.-Ing. Klaus Schützer

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PROGRAMAÇÃO NC COMANDO

SIEMENS

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Cabeçalho do Programa NC

N010 G90 G71 G94 G17

N020 T1 ; FRESA DE TOPO DE DIAMETRO 10 MM

N030 M6

N040 G54 D1 S1000 M3

N050 G64

N060 MSG(“FRESANDO A ALTURA DE 15MM”)

N070 G0 G1 F G2 ou G3 G4 G41 ou G42

...

N990 M30

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Comentários no Programa NC

N010 G90 G71 G94 G17

N020 T1 ; FRESA DE TOPO DE DIAMETRO 10 MM

N030 M6

N040 G54 D1 S1000 M3

N050 G64

N060 MSG(“FRESANDO A ALTURA DE 15MM”)

N070 G0 G1 F G2 ou G3 G4 G41 ou G42

...

N990 M30

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Funções N, MSG E Ponto e Virgula (;) E

Função “N”

Numeração

seqüencial do blocos

Uso facultativo

No comando Siemens

existe a função de

numeração

automática dos blocos

Vantagem: Facilidade

para localizar blocos

no programa

Desvantagem:

Consumo de memória

Função “MSG”

Permite a exibição de

uma mensagem no

painel de comando

para o operador

Uso facultativo

Limite de 124

caracteres

Para ativar

MSG(“mensagem”)

Para desativar

MSG(“”)

Função “;”

Indica o início de um

comentário

Tudo o que estiver a

direita do (;) é um

comentário, ou seja,

não é uma função

para a máquina

Uso Facultativo

É usado como inibidor

de blocos

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Cabeçalho de Programação

N010 G90 G71 G94 G17

N020 T1 ; FRESA DE TOPO DE DIAMETRO 10 MM

N030 M6

N040 G54 D1 S1000 M3

N050 G64

N060 MSG(“FRESANDO A ALTURA DE 15MM”)

N070 G0 G1 F G2 ou G3 G4 G41 ou G42

...

N990 M30

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Funções G - I

Função G90

Programação em coordenadas absolutas

Sintaxe:

G90 (Modal) ou

X=AC(...), Y=AC(...), Z=AC(...)

Função G91

Programação em coordenadas incrementais

Sintaxe:

G91 (Modal) ou

X=IC(...), Y=IC(...), Z=IC(...)

Função G71

Unidade: milímetro

Sintaxe:

G71 (Modal)

Função G70

Unidade: polegadas

Sintaxe:

G70 (Modal)

Função G94

Programação de avanço em mm/min ou pol/min

Sintaxe:

G94 (Modal)

Função G95

Programação de avanço em mm/rot ou pol/rot

Sintaxe:

G95 (Modal)

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N010 G90 G71 G94 G17

N020 T1 ; FRESA DE TOPO DE DIAMETRO 10 MM

N030 M6

N040 G54 D1 S1000 M3

N050 G64

N060 MSG(“FRESANDO A ALTURA DE 15MM”)

N070 G0 G1 F G2 ou G3 G4 G41 ou G42

...

N990 M30

Cabeçalho de Programação

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Funções G - II

Funções G17, G18 e G19

Seleção do plano de trabalho

Sintaxe:

G17 Plano de trabalho XY

G18 Plano de trabalho XZ

G19 Plano de trabalho YZ

Parâmetro da altura da ferramenta D1:

G17 – COMP1

G18 – COMP3

G19 – COMP2

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N010 G90 G71 G94 G17

N020 T1 ; FRESA DE TOPO DE DIAMETRO 10 MM

N030 M6

N040 G54 D1 S1000 M3

N050 G64

N060 MSG(“FRESANDO A ALTURA DE 15MM”)

N070 G0 G1 F G2 ou G3 G4 G41 ou G42

...

N990 M30

Cabeçalho de Programação

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Funções T e D

Função T

Número da ferramenta

Varia de T1 à T22

(Discovery – Romi)

Função M6

Troca de Ferramenta

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N010 G90 G71 G94 G17

N020 T1 ; FRESA DE TOPO DE DIAMETRO 10 MM

N030 M6

N040 G54 D1 S1000 M3

N050 G64

N060 MSG(“FRESANDO A ALTURA DE 15MM”)

N070 G0 G1 F G2 ou G3 G4 G41 ou G42

...

N990 M30

Cabeçalho de Programação

Prof. MSc. Renato Monaro

Zeramento da ferramenta e da Peça

Zeramento da Peça – G54

Zeramento da Ferramenta – D1

FUNÇÃO G54 à G57

Ativa sistema de

coordenadas de trabalho

(Zero Peça)

Sintaxe:

G54, ou G55, ou G56, ou

G57

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N010 G90 G71 G94 G17

N020 T1 ; FRESA DE TOPO DE DIAMETRO 10 MM

N030 M6

N040 G54 D1 S1000 M3

N050 G64

N060 MSG(“FRESANDO A ALTURA DE 15MM”)

N070 G0 G1 F G2 ou G3 G4 G41 ou G42

...

N990 M30

Cabeçalho de Programação

Prof. MSc. Renato Monaro

Parâmetros de Corte: S e F

Rotação da Ferramenta (n)

Onde:

Vc = Velocidade de Corte (m/min)

D = Diâmetro da Ferramenta (mm)

n = Rotação da Ferramenta (rpm)

EXIT

1000

nDVc

Velocidade de Avanço (Va)

Onde:

Va = Velocidade de avanço (mm/min)

fz = Avanço por Aresta de Corte (mm)

z = Número de Arestas de Corte

n = Rotação da Ferramenta (rpm)

nzfzVa

D

1000Vcn

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N010 G90 G71 G94 G17

N020 T1 ; FRESA DE TOPO DE DIAMETRO 10 MM

N030 M6

N040 G54 D1 S1000 M3

N050 G64

N060 MSG(“FRESANDO A ALTURA DE 15MM”)

N070 G0 G1 F G2 ou G3 G4 G41 ou G42

...

N990 M30

Cabeçalho de Programação

Prof. MSc. Renato Monaro

Funções Miscelâneas

M00 – Parada obrigatória do Programa

M01 – Parada opcional do Programa

M03 – Rotação sentido horário

M04 – Rotação sentido anti-horário

M05 – Desliga eixo árvore

M06 – Troca de Ferramenta

M08 – Liga refrigeração de corte

M09 – Desliga Refrigeração de corte

M17 – Fim de Subprograma

M30 – Fim do Programa

M31 – Avança Magazine de Ferram.

M32 – Recua Magazine de Ferram.

M36 – Abre porta automática

M37 – Fecha porta automática

M45 – Liga Limpeza das Proteções

M46 – Desliga Limpeza das Proteções

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N010 G90 G71 G94 G17

N020 T1 ; FRESA DE TOPO DE DIAMETRO 10 MM

N030 M6

N040 G54 D1 S1000 M3

N050 G64

N060 MSG(“FRESANDO A ALTURA DE 15MM”)

N070 G0 G1 F G2 ou G3 G4 G41 ou G42

...

N990 M30

Cabeçalho de Programação

Prof. MSc. Renato Monaro

Função “Look Ahead”

FUNÇÃO G64

Ativa Look Ahead

Resulta na trajetória

contínua do perfil

N1 N2 N8N7N6N5N4N3 N9

G60

G64 com Look Ahead

G64 com insuficiente Look Ahead

Va (mm/min)

X

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“Look Ahead”

análise de ângulos e curvaturas

controle da velocidade de avanço

monitoramento do percurso ao longo do contorno

função “look ahead” com capacidade para processamento de até

10.000 linhas de programa

interpolação NURBS

pontos de descontinuidade

pontos calculados

pelo sistema CAM

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N010 G90 G71 G94 G17

N020 T1 ; FRESA DE TOPO DE DIAMETRO 10 MM

N030 M6

N040 G54 D1 S1000 M3

N050 G64

N060 MSG(“FRESANDO A ALTURA DE 15MM”)

N070 G0 G1 F G2 ou G3 G4 G41 ou G42

...

N990 M30

Cabeçalho de Programação

Prof. MSc. Renato Monaro

Funções G – III

FUNÇÃO G00

Interpolação Linear com

avanço rápido

Sintaxe:

G00 XYZ ou G0 XYZ

FUNÇÃO G01

Interpolação Linear com

avanço programável

Sintaxe:

G01 XYZ F ou G1 XYZ F

FUNÇÃO G02/G03

Interpolação Circular:

G02 - Sentido Horário

G03 - Sentido Anti-Horário

Sintaxe:

G2/G3 XYZ CR=(raio) ou

G2/G3 XYZ IJK(Centro do

raio incremental) ou

G2/G3 XYZ I=AC() J=AC()

K=AC() (centro do raio

absoluto)

Usinagem externa – CFTCP

Usinagem Interna – CFIN

Avanço constante

FUNÇÃO G04

Tempo de Permanência

Sintaxe:

G04/G4 F (segundos) ou

G04/G4 S (Nº de rotações)

FUNÇÃO G40/G41/G42

Compensação do raio da

ferramenta:

Usinagem externa:

G41 – Sentido Horário

G42 – Sentido Anti

Horário

Usinagem interna:

G41/G42 – Inverso

G40 – Cancela G41/G42

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Exemplo de Programação – Faceamento

T06 - Fresa de topo Ø 20mm

2 Arestas de corte

Vc = 90 m/min

fz = 0,15 mm

Rotação da Ferramenta

Cálculo dos Parâmetros de Corte

mrp 144020π

100090n

Dπ

1000Vcn

Velocidade de Avanço mm/min 432144020,15VanzfzVa

20 80

50

20

Distância =

Ø da Fresa

10 Passo

Lateral

A B

G

F E

D C

L K

J I

H

PROF: 5 mm (2 passes)

Distância =

Ø da Fresa

Prof. MSc. Renato Monaro

N010 G90 G71 G94 G17

N020 T06; Fresa de topo dia. 20 mm

N030 M6

N040 G54 D1 S1440 M3

N050 G64

N060 G0 X-20 Y0; PTO A

N070 G0 Z0

N080 G1 Z-2.5 F432

N090 G1 X100 Y0; PTO B

N100 G1 X100 Y10; PTO C

N110 G1 X-20 Y10; PTO D

N120 G1 X-20 Y20; PTO E

N130 G1 X100 Y20; PTO F

N140 G1 X100 Y30; PTO G

N150 G1 X-20 Y30; PTO H

N160 G1 X-20 Y40; PTO I

N170 G1 X100 Y40; PTO J

OBSERVAÇÃO: Não é necessário a programação dos itens em vermelho, decorrente de funções modais

e repetição de coordenadas.

N180 G1 X100 Y50; PTO K

N190 G1 X-20 Y50; PTO L

N200 G0 X-20 Y0; PTO A

N210 G1 Z-5

N220 G1 X100 Y0; PTO B

N230 G1 X100 Y10; PTO C

N240 G1 X-20 Y10; PTO D

N250 G1 X-20 Y20; PTO E

N260 G1 X100 Y20; PTO F

N270 G1 X100 Y30; PTO G

N280 G1 X-20 Y30; PTO H

N290 G1 X-20 Y40; PTO I

N300 G1 X100 Y40; PTO J

N310 G1 X100 Y50; PTO K

N320 G1 X-20 Y50; PTO L

N330 G0 Z100

N340 M30

Programação sem a função REPEAT

20 80

50

20

Distância =

Ø da Fresa

10

Passo

Lateral

A B

G

F E

D C

L K

J I

H

PROF: 5 mm (2 passes)

Distância =

Ø da Fresa

Exemplo de Programação – Faceamento

Prof. MSc. Renato Monaro

N010 G90 G71 G94 G17

N020 T06; Fresa de topo dia. 20 mm

N030 M6

N040 G54 D1 S1440 M3

N050 G64

N060 G0 X-20 Y0; PTO A

N070 Z0

N080 G1 Z-2,5 F432

N090 X100 Y0; PTO B

N100 Y10; PTO C

N110 X-20; PTO D

N120 Y20; PTO E

N130 X100; PTO F

N140 Y30; PTO G

N150 X-20; PTO H

N160 Y40; PTO I

N170 X100; PTO J

N180 Y50; PTO K

N190 X-20; PTO L

N200 G0 Y0; PTO A

N210 G1 Z-5

N220 X100 Y0; PTO B

N230 Y10; PTO C

N240 X-20; PTO D

N250 Y20; PTO E

N260 X100; PTO F

N270 Y30; PTO G

N280 X-20; PTO H

N290 Y40; PTO I

N300 X100; PTO J

N310 Y50; PTO K

N320 X-20; PTO L

N330 G0 Z100

N340 M30

Programação sem REPETIÇÕES

Exemplo de Programação – Faceamento

Prof. MSc. Renato Monaro

N010 G90 G71 G94 G17

N020 T06; Fresa de topo dia. 20 mm

N030 M6

N040 G54 D1 S1440 M3

N050 G64

N060 G0 X-20 Y0; PTO A

N070 G0 Z0

N080 INICIO: G1 Z=IC(-2.5) F432

N090 G1 X100 Y0; PTO B

N100 G1 X100 Y10; PTO C

N110 G1 X-20 Y10; PTO D

N120 G1 X-20 Y20; PTO E

N130 G1 X100 Y20; PTO F

N140 G1 X100 Y30; PTO G

N150 G1 X-20 Y30; PTO H

N160 G1 X-20 Y40; PTO I

N170 G1 X100 Y40; PTO J

N180 G1 X100 Y50; PTO K

N190 G1 X-20 Y50; PTO L

N200 FIM: G0 X-20 Y0; PTO A

N210 REPEAT INICIO FIM P1

N220 G0 Z100

N230 M30

OBSERVAÇÃO: Não é necessário a

programação dos itens em vermelho,

decorrente de funções modais e repetição

de coordenadas.

EXIT

Programação com a função REPEAT

20 80

50

20

Distância =

Ø da Fresa

10

Passo

Lateral

A B

G

F E

D C

L K

J I

H

PROF: 5 mm (2 passes)

Distância =

Ø da Fresa

Exemplo de Programação – Faceamento

Prof. MSc. Renato Monaro

N010 G90 G71 G94 G17

N020 T06; Fresa de topo dia. 20 mm

N030 M6

N040 G54 D1 S1440 M3

N050 G64

N060 G0 X-20 Y0; PTO A

N070 Z0

N080 INICIO: G1 Z=IC(-2,5) F432

N090 X100 Y0; PTO B

N100 Y10; PTO C

N110 X-20; PTO D

N120 Y20; PTO E

N130 X100; PTO F

N140 Y30; PTO G

N150 X-20; PTO H

N160 Y40; PTO I

N170 X100; PTO J

N180 Y50; PTO K

N190 X-20; PTO L

N200 FIM: G0 Y0; PTO A

N210 REPEAT INICIO FIM P1

N220 G0 Z100

N230 M30

Programação sem REPETIÇÕES

Exemplo de Programação – Faceamento

Prof. MSc. Renato Monaro

Programação NC sem compensação do raio da

ferramenta

Raio da Ferramenta

Considerações

CNC comanda o Centro da

Ferramenta;

Programação deve levar

em consideração

coordenadas do contorno

considerando o raio da

ferramenta e não a

geometria CAD;

Geometria CAD

Geometria Final

Raio da Ferramenta

Geometria CAD

Trajetória da ferramenta

(considerando raio da

Ferramenta)

Prof. MSc. Renato Monaro

Programação NC com compensação do raio da

ferramenta

Raio da Ferramenta

FUNÇÃO G40/G41/G42

Usinagem externa

G41 – Sentido Horário

G42 – Sentido Anti Horário

Usinagem interna

G41/G42 – Inverso

G40 – Cancela G41/G42

Geometria CAD

Trajetória da ferramenta

(gerada automaticamente

pelo CNC)

Programação leva em

consideração coordenadas da

geometria CAD e CNC gera

automaticamente a trajetória da

ferramenta considerando o raio da

ferramenta;

Prof. MSc. Renato Monaro

Exemplo de Programação – Fresamento de Contorno

A

B

C

D

E

F

I

G H

100

70

30R12

R15

R15

R10

Prof: 10mm

T05 - Fresa de topo Ø 10mm

2 Arestas de corte

Vc = 100 m/min

fz = 0,2 mm

Cálculo dos Parâmetros de Corte

Rotação da Ferramenta

Velocidade de Avanço mm/min 1280320020,2VanzfzVa

mrp 320010π

1000100n

Dπ

1000Vcn

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PROGRAMA NC

N010 G90 G71 G94 G17

N020 T05; Fresa de topo dia. 10 mm

N030 M6

N040 G54 D1 S3200 M3

N050 G64

N060 G42; ATIVA COMPENSAÇÃO DO RAIO DA FERRAMENTA

N070 G0 X-10 Y-10; APROXIMAÇÃO ( FOLGA RAIO DA FERRAMENTA)

N080 G0 Z0

N090 INICIO: G1 Z=IC(-2) F1280

N100 G1 X0 Y0; PTO A

N110 G1 X88 Y0; PTO B

N120 G3 X100 Y12 CR=12; PTO C

N130 G1 X100 Y30; PTO D

N140 G2 X85 Y45 CR=15; PTO E

N150 G1 X85 Y55; PTO F

N160 G3 X70 Y70 CR=15; PTO G

N170 G1 X10 Y70; PTO H

N180 G3 X0 Y60 CR=10; PTO I

N190 G1 X0 Y0; PTO A

N200 FIM: G1 X-10 Y-10; POSIÇÃO INICIAL

N210 REPEAT INICIO FIM P4

N220 G0 G40 Z100

N230 M30

OBSERVAÇÃO: Não é necessário a programação

dos itens em vermelho, decorrente de funções modais

e repetição de coordenadas.

100

70

30R12

R15

R15

R10

Prof: 10mm

Exemplo de Programação – Fresamento de Contorno

Prof. MSc. Renato Monaro

Ciclos – Siemens 810D

CYCLE 81 – Ciclo de Furação Simples

CYCLE 82 – Ciclo de Furação com tempo de Permanência

CYCLE 83 – Ciclo de Furação Profunda

CYCLE 84 – Ciclo de Roscamento com macho rígido

CYCLE 840 – Ciclo de Roscamento com mandril flutuante

CYCLE 85 – Ciclo de Madrilamento

CYCLE 86 – Ciclo de Madrilamento

CYCLE 87 – Ciclo de Madrilamento

CYCLE 88 – Ciclo de Madrilamento

CYCLE 89 – Ciclo de Madrilamento

CYCLE 90 – Ciclo de Interpolação Helicoidal (Fresamento de Rosca)

HOLES1 – Ciclo de geração de uma linha de coordenadas

HOLES2 – Ciclo de geração de um círculo de coordenadas

LONGHOLE – Fresamento de Rasgos em círculo (Largura Fixa)

SLOT1 – Fresamento de Rasgos em círculo (Largura Variável)

SLOT2 – Fresamento de Rasgos circulares (Largura Variável)

POCKET1 – Fresamento de um alojamento retangular

POCKET2 – Fresamento de um alojamento circular

POCKET3 – Fresamento de um alojamento retangular

POCKET4 – Fresamento de um alojamento circular

CYCLE 71 – Ciclo de Faceamento

Prof. MSc. Renato Monaro

EXERCÍCIOS

DE

FIXAÇÃO

Prof. MSc. Renato Monaro

Exercícios – Informações Gerais

Cabeçalho Padrão

G___ G71 G94 G17

T___

M06

G54 D___ S____ M3 M8

G64

Rotação da Ferramenta

Dπ

1000Vcn

Velocidade de Avanço

nzfzVa

Outras Funções que

serão utilizadas no

programa:

G0 ou G1

G2 ou G3

G40 ou G41 ou G42

M8 ou M9

F

Prof. MSc. Renato Monaro

Exercício 1

Para a peça ao lado, têm-se as

seguintes informações:

Fresa de Topo de Diâmetro 20 mm

3 arestas de corte

Posição 6 no magazine

Vc = 85 m/min

fz = 0,16 mm

A B

C

D

E

F G 100

30

20

80 20

Escrever o Programa NC para coordenadas

absolutas em linguagem ISO

Prof: 5mm

Prof. MSc. Renato Monaro

Exercício 2

Para a peça ao

lado, têm-se as

seguintes

informações:

Fresa de Topo de

Diâmetro 15 mm

3 arestas de corte

Vc = 120 m/min

fz = 0,15 mm

Posição 21 no

magazine 100

5 X 45º

R10R10 R

30

R20

30

50

80

PROF: 10 mm

A

B

C

D

E F

G

H

I

J

K

Escrever o Programa NC em linguagem ISO com a função

REPEAT. Executar a usinagem em 5 passes.