O que ps-processamento CNC? No inicio do ps-processamento CN, um ps-processador era considerado uma ferramenta de interface entre o CAM e a mquina CN, ou seja, um mero tradutor, lendo as instrues emitidas de um sistema CAM e escrevendo numa forma apropriada para uma mquina CN especifica. Hoje, porm, o ps-processamento evoluiu para incluir uma gama dinmica de ferramentas de otimizao do cdigo que so responsveis por emitir um cdigo de mquina CN o mais eficiente e produtivo possvel. O ps-processador CN responsvel por unir duas tecnologias muito diferentes, e serve freqentemente para compensar as deficincias entre elas. Tenha em mente o ponto crucial do assunto: um ps-processador pode ampliar a tecnologia, ou pode inibi-la, dependendo de sua aplicao. Entender como um ps-processador pode ampliar tecnologia, ajuda entender como e por que os ps-processadores evoluram, como era tradicionalmente aplicado, e como o surgimento de sistemas de ps-processadores avanado mudou o modo de uso desta tecnologia hoje. Este artigo mostrar como podem os ps-processadores CN atuar como componentes fundamentais em automatizao industrial. O que um ps-processador? A maioria dos sistemas CAM gera um ou mais tipos de arquivos de linguagem neutra que contm instrues para uma mquina CN. Estes ou esto em um formato binrio chamado CLDATA ou algum formato ASCII o qual legvel e geralmente escrito em linguagem APT. APT uma sigla para "Ferramentas Automaticamente Programadas" que aceita definies geometrias simblicas e instrues de usinagem, e gera CLDATA que descreve uma operao de usinagem passo a passo em condies absolutas. Alguns sistemas de CAM provem um grande grau de flexibilidade, permitindo incluir quase qualquer coisa no arquivo neutro, outros so bastante rgidos sobre o que pode e no pode ser includo. No outro estremo do ps-processamento esto as mquinas CN. Que requerem informaes personalizadas para que o controle exija menos do profissional que opera a mquina. Mais importante, a mquina CN deve ser dirigida para satisfazer os critrios de cho de fabrica que esto principalmente baseados em segurana e eficincia. O ps-processador o software responsvel para traduzir instrues neutras do sistema CAM para as instrues especficas requeridas pela mquina CN. Este software precisa responder s exigncias e limitaes do sistema CAM, mquina CN e ambiente industrial. Ento, ps-processar uma parte importante de automatizao industrial, como qualquer coisa que se encontrem no caminho crtico entre o engenheiro responsvel pela produo e o departamento de remessa.

Uma perspectiva histrica As pessoas perguntam freqentemente se realmente precisam de psprocessadores, desejando saber se talvez todo assunto no seja conversa de

vendedores de sistemas de ps-processadores sem escrpulos. Na realidade, realmente no h uma conspirao, apenas muita praticidade. Padres internacionais (ISO) como tambm padres nacionais americanos (ANSI, EIA) definem ambos um formato de sada para sistemas CAM e um formato de entrada para mquinas CN. Estes dois formatos, sada do CAM e entrada das mquinas CN, so muito diferentes. Por que no um padro, um nico formato? Padres esto freqentemente baseados em prtica existentes. Eles servem para definir um nico mtodo aceito de varias escolhas possveis, todos os quais esto geralmente arraigados nas prticas de costumes afins. Padres contrrios prtica comum aparecem de vez em quando, mas eles so difceis de se justificar, de se estabelecer ou de serem aceitos. Eles tambm requerem muito mais dedicao e esforo que as maiorias das pessoas esto dispostas a dispor. A proliferao de sistemas APT competindo entre si, permitiu a definio de um padro para auxiliar os "input e output" e viabilizar a entrada de dados nos controles, deste modo, foram criados padres definindo-se os elementos requeridos para usinagem. Semelhantemente, a proliferao de controles CN tambm exigiu um pouco de uniformidade, e para os controles foram criados padres de linguagem definindo as primeiras regras baseadas em praticas de usinagem. Isso nos deixou supor por um momento que uma nica soluo unificando tudo, tinha sido criada em um prazo razovel, e que um nmero significante de companhias fabricantes de CAM e de controle CN concordaram em fazer um esforo para o bem comum. O que ocorreu ento? O tempo passa e vendedores de CAM e de NC percebem logo que uma nica soluo unificando tudo no responderia pela competitividade. H trs modos pelo menos para se agir, por exemplo, com o surgimento de um novo recurso ou caracterstica tecnolgica que no seja coberto pelos padres. - Primeiro; A pessoa revisaria primeiro o padro, ento implementaria este novo recurso, anunciaria aos clientes de um modo satisfatrio logo depois que o padro seja publicado. - Segundo; Proveria o novo recurso primeiro aos clientes, ento depois recorreria a padronizao. - Terceiro; Ignoraria qualquer esforo no sentido da padronizao e implementaria os novos recursos ao cliente to depressa quanto possvel. A opo mais aceita aquela que d menos tempo e chance a competio. "O novo recurso ou caracterstica ser comercializado to depressa quanto possvel". Sendo assim as coisas agora ficam um pouco mais complicadas. Se a nova caracterstica est no controle CN, como poderia o sistema CAM do cliente prever esta nova caracterstica de modo a habilit-la no controle CN, e vice-versa? O padro tem que ser estendido em ambos os lados da interface para fazer a nova caracterstica funcionar. Os vendedores de CAM e de NC, ambos tm que concordar em incorporar a funcionalidade sem padro para permitir acesso a esta nova caracterstica. Quem ganhar? Ambos ganharo igualmente? Seria mais provvel que algum tipo de pr-processador fosse exigido para mudar o

'output' do sistema CAM para satisfazer as exigncias de 'input' da mquina CN. Alm disto, um pr-processador provavelmente preciso j para controlar converses de formato binrias entre o computador do sistema CAM e o controle CN. Inicialmente a converso ser simples, mas com o passar do tempo e divergncias do padro continuam a aumentar, a converso ficar ento mais complexa talvez para um ponto onde poderiam ser requeridos pr-processadores diferentes para cada mquina CN. Quem prover o pr-processador, especialmente se ambos o 'output' do sistema CAM e o 'input' da mquina CN contm extenses ao padro? O que acontece quando um padro revisado aparece, ou uma publicao de vendedor de CAM ou o fabricante de computador lhe fala que o computador que voc est usando est obsoleto e no compatvel com o modelo mais novo? Isto tudo esto comeando a soar familiar? Realmente d no mesmo se a interface entre CAM e NC unificado ou no. Presses de mercado criaro incompatibilidades no final das contas, e algum software ser necessrio para atravessar a questo. A nica pergunta a se responder , que software usar? Escolher um sistema de ps-processamento ou um ps-processador. Ps-processadores podem fazer muitas outras coisas alm de traduzir o cdigo CLDATA ao cdigo da mquina CN. Por exemplo, um ps-processador pode se resumir em movimentao dos eixos, limitando a alimentao e velocidade de psprocessamento, e a qualidade da informao ps-processada podendo assim minimizar o uso dos recursos disponveis do CAM ou do CN. Porm, ps-processadores mais sofisticados podem validar o programa antes que fosse cortado na mquina CN. H muitas regras simples que um ps-processador pode seguir, como colocar mensagens de advertncia, que seriam exibidas quando regras so violadas. Alguns exemplos: -Notando se uma ferramenta no selecionada prximo do inicio do programa. -Advertncia quando movimentos de corte so implementados com fuso parado. -Sinalizando longa srie de movimentos de posicionamentos. -Advertindo que a ferramenta esta fora do plano de usinagem; -Notando se no forem ligadas as compensaes de comprimento ou dimetro quando forem solicitadas para uma ferramenta.

Alm de validao simples vem a correo. H muitas situaes onde um ps-processador pode descobrir um erro e corrigi-lo. Exemplos incluem: -Ciclos fixos ativos durante uma mudana de ferramenta (eles deveriam ser temporariamente cancelados); -Selecionando uma gama de engrenagem de fuso incorreta ou inexistente (o psprocessador deveria selecionar uma gama de velocidades que a mquina possua); -Especificando um sistema de lubrificao indisponvel solicitado (o ps-processador deveria selecionar o prximo melhor tipo).

Os melhores ps-processadores mantm um quadro global do trabalho completo a toda hora, enquanto adequando os eventos que esto chegando, tomam decises sobre atual. O programador CN usa esta informao para aperfeioar o trabalho sem, no entanto precisar intervir no ps-processamento. Por exemplo: -Pr-selecionando a prxima ferramenta assim que fisicamente possvel; -Segmentando uma fita em uma mudana de ferramenta de modo que o caminho da ferramenta chegue inteiro adequando tudo para que se ajuste no carretel atual; -Selecionando uma engrenagem de fuso que melhores ajustes as exigncias de velocidade atuais e subseqentes; -Alterando inteligentemente entre eixos paralelos (Z e W) baseado nos tipos de operaes que chegar e limites de movimentos disponveis. Ps-processadores tambm podem trabalhar com relao s limitaes e bugs do sistema de CAM ou na mquina CN. geralmente muito mais fcil de mudar o psprocessador do que adquirir uma reviso nova do sistema CAM, ou uma nova reviso da executiva do controlador CN. O ponto importante a ser dito que o programador CN no deveria se preocupar sobre mquina CN ou idiossincrasias do operador de mquina que no afetam a produo de um trabalho diretamente. Sempre que possvel, bons psprocessadores deveriam trabalhar sobre estes detalhes, porm sem transparec-los aos usurios. Sistemas CAM, mquinas CN, CLDATA e vocabulrio de ps-processadores padres no podem ser todos misturados para produzir um sistema de funcionamento imediatamente junto. H muitas variveis no mundo real, e padres so muito restritos a extenses, para se alcanar integrao total de todos estes componentes. Ps-processadores permitem juntar tudo, e ps-processadores bons podem fazer isto com um mnimo de esforo. Os melhores trabalhos ps-processados so transparentes, em outras palavras os melhores ps-processadores so os que o usurio no toma conhecimento sobre a complexidade dos clculos e aes que esto ocorrendo por traz do psprocessamento e nem se preocupa com ele. Eles aguardam o ps-processamento tranqilamente, e s interferem quando algum alarme for dado, garantindo o trabalho feito. Diferena entre G00 e G01 Curiosidade: O cdigo G01(interpolao linear) e G00(movimento rpido) para muita gente parece atuar de modo igual, porm, se existem os dois e com descries diferentes com certeza porque eles atuam diferentemente, as vezes um programador ou operador de mquina CNC tem o sentimento que a nica diferena o fato que em G00 a mquina movimenta-se na velocidade mais rpida possvel e em G01 a mesma mquina movimenta-se em velocidade controlada. De certo modo isto verdade, porm algumas outras diferenas sutis podem causar um movimento inesperado na mquina, pois o programador no CADCAM, v um movimento rpido

do mesmo modo que uma interpolao linear. Tentarei abaixo passar a vocs estas diferenas e o que isso pode acarretar na mquina CNC. G00 Rapid Positionning (posicionamento rpido). Isto quer dizer que quando o programador escolhe este tipo de movimento com o comando "RAPID" ele no esta se preocupando com as atitudes da mquina para se adotar o G00, ou seja, em geral isso significa que a mquina conduzir a ferramenta para posio indicada com a mxima velocidade possvel em todos os eixos e muitas vezes os eixos possuem velocidades mximas diferentes. No inicio quando as mquinas CN eram relativamente simples com 2 ou 3 eixos isso no gerava tanto problema, pois no implicava em eixos rotativos de cabeotes ou mesas. Veja abaixo o que pode ocorrer: Exemplo 1: uma demonstrao grfica.

Exemplo 2: uma demonstrao descritiva. Considerando uma mquina de trs eixos (X,Y e Z) com velocidades mximas iguais (F=10000mm/min), a posio da ferramenta em X=3000, Y=2000 e Z=1000, o programador usa ento um RAPID para movimentar a ferramenta para X=0,Y=0 e Z=0. Ou seja: No programa fonte: FEDRAT/100 GOTO/3000,2000,1000 RAPID GOTO/0,0,0 No programa mquina: N0 G01X3000 Y2000 Z1000F100 N1 G00X0Y0Z0

Na mquina o que ocorre: Movimento Movimento Movimento Movimento 0 1 2 3 X3000Y2000Z1000F100 X2000Y1000Z0 F10000 X1000Y0 Z0 F10000 X0 Y0 Z0 F10000

Perceba que um nico bloco no programa fonte ir na realidade, gerar trs movimentos na mquina. Porm na poca atual com a evoluo das mquinas este detalhe ficou ainda mais complexo, pois as mquinas possuem mais de trs eixos e um comando RAPID gerar provavelmente mais de trs movimentos e o movimento que no CAD parece apenas que a ferramenta inclinou na realidade gera movimentos em X,Y,Z A e B, se estes A e B forem na mesa ficaro muito mais complicado podendo ocorrer at impacto entre barramentos e ferramenta ou coisa semelhante. Como estes detalhes foram se tornando complexos com o tempo e no inicio no havia muito que se preocupar os programadores s vezes no entendem porque um movimento que parece ser to simples no CADCAM pode se transformar em coisa to catastrfica na mquina. Devido a isto os ps-processadores modernos permitem tratamentos especiais para estas situaes, porm as mquinas so muito mais complexas e estas informaes podem ser tratadas de varias maneiras, como a principal funo dos psprocessadores ser fiel s informaes vindas do CADCAM um tanto quanto delicado estas decises pelo ps, ficando mais simples atitudes diretivas dos prprios programadores no sentido de minimizar estas decises do ps. G01 Linear interpolation (interpolao linear). Em caso de 3 eixos ou menos o movimento se dar tanto no CADCAM quanto na mquina de modo muito semelhante, porm se for 4 ou mais eixos podem ocorrer uma linearizao* (coisa que no ocorre com o G00), ou seja, a colocao de pontos intermediria aos movimentos finais, porm como o CADCAM no conhece cinemtica das mquinas (quem se movimenta se a mesas ou cabeotes? Qual eixo carrega qual? etc) tudo se passa como se a referencia de giros e movimentos sejam no topo da ferramenta, desta informao mais as informaes de comandos e cinemticas das mquinas que so consideradas nos ps-processadores saem o programa no cdigo de mquina (GCode), com ainda mais linearizao desta vez colocada pelo ps que conhece mais da mquina do que o CADCAM, porm como j foi dito estas informaes intermedirias precisam ser muito depuradas, pois excessos ou faltas podem comprometer o produto final. Exemplo de G01 em mquina trs eixos:

importante saber que o avano de 100mm/min ser na direo e sentido do movimento e no em cada eixo independente. * linearizao um evento usado para corrigir discrepncias entre informao CAD e mquina, no sentido de manter a tolerncia estipulada entre o movimento e a superfcie da pea, caso voc queira saber mais, veja o item nos conceitos avanados do site. Nota: a configurao dos controles pode alterar a forma de interpretao dos cdigos G00, deste modo existem controles que o G00 agem tal qual o G01.

Conceituao da palavra eixo em CNC Sempre quando ouvimos falar sobre tecnologia CN/CNC, esta implcita a questo eixo, ex. Compramos uma mquina CN cinco eixos. No entanto sempre surge a dvida, quais so estes tais eixos? Um modo simples de conceituar a palavra eixo CNC referenciar se como eixo cada movimento possvel de ser feito na direo de um dos eixos do sistema cartesiano de modo consecutivo, ou seja, se a mquina pode se movimentar na direo X Y e Z no mesmo tempo, esta mquina uma mquina de trs eixos, porm se esta mquina movimenta-se em dois eixos consecutivamente e o terceiro quando os outros dois estiverem parados, esta mquina possui dois eixos e meio. comum encontrarmos mquinas de dois eixos e meio, o movimento do eixo que denomina esta mquina como 'meio' conhecido por movimento indexado ou seja no continuo, pois s atua quando os outros eixos esto parados.

Mquina simples de trs eixos Encontramos os trs primeiros eixos, e o que falar de uma mquina de quatro ou cinco eixos; Vamos ento conversar de outros tipos de eixos que no sejam X Y e Z, que so conhecidos como eixos lineares primrios. Os outros dois no caso de uma mquina cinco eixos so os eixos rotativos ou giratrios ou ainda eixos angulares, estes eixos se movimentam em torno de um dos trs eixos primrios X, Y e Z, do seguinte modo se girar como se fosse em torno de um eixo paralelo ao eixo X este levar o nome de eixo A, se em torno do eixo Y se chamar B e em torno de Z por conseqncia seria o C. Veja como seria fcil identificar os movimentos dos eixos rotativos, ou seja, o sentido e a direo destes eixos, podem utilizar a regra da mo direita, do seguinte modo, com a mo como se estivesse fazendo "positivo" considerando que o eixo linear sobre o qual girar o eixo rotativo, passa paralelo por dentro da mo como se a mesma segurasse o eixo e o polegar indicaria o sentido que este eixo aumenta positivamente, ento o eixo rotativo giraria acompanhando os outros quatro dedos tambm no sentido positivo. Veja no croqui Abaixo:

Regra da mo direita para identificar o sentido de giro dos eixos rotativos

Mquina de cinco eixos (X,Y, A, B) Uma pergunta ainda, pode estar havendo na cabea de muitas pessoas, mas eu j ouvi falar de mquinas de seis, sete ou at mais eixos, como seria isto? Realmente isso existe, embora sejam mquinas extremamente especiais, elas existem, alem dos eixos lineares primrios pode haver outros trs eixos lineares, que so conhecidos como eixos lineares secundrios, e suas disposies so da seguinte maneira, se o eixo paralelo ao X se chamar U, se paralelo a Y o nome ser V, se paralelo ao eixo Z recebe o nome de W; Deste modo j se somam nove eixos possveis em uma mquina CNC; porm isto no para por a, pois pode haver mquinas de at 15 eixos, porm seriam casos muito especiais e no seria interessante nesta explanao.

Mquina cinco eixos (quatro lineares X,Y,Z e W, um rotativo B) Outro aspecto importante sobre os eixos de mquinas CNC seria onde estes eixos se movimentam, ou seja, os eixos podem movimentar o cabeote da mquina e a mesa fica parada ou vice-versa, ou ento alguns eixos movimentam a mesa e outros o cabeote, as combinaes podem ser muitas, e o que tem de importante nisto?

Na realidade para programadores isso tem pouca importncia, quando se trata apenas de eixos lineares, porm se forem eixos rotativos, isso pode gerar alguns problemas, quem na realidade precisa conhecer as implicaes cinemticas sobre este assunto o desenvolvedor de ps-processador, pois ele precisa saber interpretar essas diferenas e implement-las nos ps-processadores. Os programadores, no entanto precisam conhecer um pouco disto tudo para verificar o que ocorre quando movimentos rpidos atuam em eixos mistos, ou seja, lineares e rotativos, porm este assunto ser tratado em assuntos tcnicos avanados Funo G & Funo M Com o surgimento do controle numrico foi necessrio se desenvolver uma linguagem entendvel pelos controles das mquinas e esta deveria ser padronizada para que minimizasse o efeito "Torre de Babel" to comum em tecnologias emergentes, deste modo a EIA Standards, (Associao das industrias eltricas dos EUA) e posteriormente e mais em nvel mundial a ISO (International Organization for Standardization). Adotaram algumas prerrogativas, uma delas a distino entre cdigo G (general ou preparatory) e cdigo M (miscelaneous). Tentaremos aqui ser o mais coloquial possvel, pois a inteno que com simplicidade distingamos as duas correntes. As funes G: fazem com que as mquinas CNC se comportem de uma forma especifica quando acionadas, ou seja, enquanto tal G estiver acionado o comportamento da mquina ser de tal modo. Ex. G00X...YZ... todo movimento ser executado na velocidade mxima de cada eixo; G02X...Y...Z... Todo movimento ser em interpolao circular no sentido horrio. E assim por diante, quer dizer que os cdigos G iro interferir no comportamento da mquina. As funes M: agem como botes liga e desliga de certos dispositivos tais como: ligar ou desligar o leo refrigerante, travar ou destravar um eixo. Ex. M00 Desligar todos os dispositivos ou encerrar o programa M30 Rebobinar a fita. M08 Ligar o refrigerante. Porm tendo em vista que a nomalizao um tanto quanto difssil estas prerrogativas podem ser alteradas conforme as necessidades e boa vontade dos fabricantes de mquinas CNC e Controles. Etapas para se criar um programa CNC Existem muitas modos diferentes para se obter um programa CNC com os quais obteremos a mesma pea, porm com resultados diferentes. Abaixo uma sequncia de etapas que sem dvida produzir um bom programa de usinagem CNC. 1a Etapa: Definio do MATERIAL.

O material deve ser definido de preferncia pelo programador da pea em auxilio ao processista de usinagem, pois este deve ter uma idia melhor do processo de fabricao da pea, levando em considerao material a mais que ser usado como fixao da produto ao dispositivo de usinagem. 2a Etapa : Determinao da FIXAO. Uma boa fixao minimiza com certeza muitos problemas durante o processo, de modos que deve se ter muito critrio e atentarmos por alguns pontos: 1) A fixao deve ser de tal modo que a pea no se mova durante o corte. 2) importante que haja espao suficiente entre a fixao e a pea para acesso da ferramenta. 3) Prefira fixaes de atuao rpida. 4) Para peas de grandes reas de base tente usar dispositivos a vcuo. 5) Caso seja possvel elimine as fixaes no final do programa. 3a Etapa: Definio das FASES, FERRAMENTAS DE CORTE e SEQUNCIA DE USINAGEM Nesta etapa tendo decidido as fixaes, faa um bom delineamento do programa, ou seja de modo macro defina as ferramentas e como elas atuaro para retirar o material da pea, em cada fase Entenda por fase toda interseo do operador da mquina durante o corte da pea, ex: Prender grampo; soltar a pea e rotacionar prendendo novamente, etc.. Abaixo descrio das fases de um programa CNC. Dever ser estudado um modo de se prender o material a mesa da mquina, faa um processo mental da usinagem, defina as fases, as ferramentas de corte e a sequncia de usinagem, estes trs aspectos devem ser anlisados juntos porque um depende do outro para serem definidos . Exemplo : Fase 1 - Primeira face da pea a ser usinado.

Ferramenta 1 - Fresa dimetro 25- Fazer o desbaste geral, mantendo sobremetal de 1mm -Facear a regio dos parafusos. Ferramenta 2 - Broca de centro - Fazer furos de centro na alma Ferramenta 3 - Broca de - Fazer furos prximo a aba central ... etc..

Fase 2 - Segunda face

Ferramenta 1 - Fresa dimetro 25 - Fazer o desbaste geral. Ferramenta 4 - Fresa dimetro 20 - Usinar cavidades Ferramenta 6 - Fresa dimetro 20 - Usinar contorno externo ... etc..

Obs.: Fazer estas definies para todas as fases necessrias ao programa .

4a Etapa: Condies de corte Uma vez que o trabalho feito com ferramentas decidido, os dados de corte tais como avano , rotao e profundidade de corte devem ser definidos em funo do tipo de mquina CNC que ser usada e seguindo sempre as condies sugeridas pelo fabricante da mquina ou por um tcnico especializado. 5a Etapa: PROGRAMA CNC Agora o programador est pronto para comear a criar o programa CNC. Um bom sistema CAD/CAM deve estar disponvel. A melhor maneira de criar o programa CNC simplesmente sentar-se em frente a uma estao de trabalho imaginando-se em frente mquina e comear a fazer as movimentaes necessrias para gerar a pea utilizando todas as informaes definidas anteriormente. Obs.: Alteraes nas definies acima podem se fazer necessrio visto que quando se esta programando outras idias ou sugestes podem aparecer para melhorar a eficcia do programa CNC 6a Etapa Verificao do PROGRAMA CNC Depois de terminado o programa, este deve ser verificado usando a prpria ferramenta do sistema CAD/CAM ou alguma ferramenta prpria para simulao ou ainda o prprio simulador da mquina CNC , mas esta verificao se faz necessria para evitar colises de podem trazer grandes prejuzos. 7a Etapa Teste do programa CNC na mquina CNC Antes de comear a primeira pea deve ser verificado se todas as condies pr estabelecidas foram cumpridas com todo o rigor possvel e algumas questes devem ser respondidas positivamente: Fixao do dispositivo na mquina esta ok? Fixao da pea no dispositivo esta ok? Ferramentas de corte esto afiadas e com comprimento de acordo com o programa CNC? A mquina CNC esta zerada de acordo com programa CNC? Depois de respondidas estas questes o primeiro teste do programa CNC pode ser feito usando muita cautela tendo em vista que possveis erros na transmisso de dados para a mquina, erros no programa CNC que no foram percebidos anteriormente nas verificaes podem ocorrer. Este primeiro teste serve principalmente para verificar as condies de corte que no podem ser simuladas. 8a Etapa: INSPEO do produto final

A primeira pea deve ser inspecionada totalmente antes de dar seqncia na produo. 9a Etapa: DOCUMENTAO Uma documentao clara deve ser enviada para o operador para que este consiga produzir a pea sem o auxilio do programador, se este no for o mesmo, ou para que outra pessoa possa fazer a pea. 10a ETAPA: GERENCIAMENTO DO PROGRAMA CNC O gerenciamento do programa importante para sua localizao em caso de o programa sofrer alteraes por revises ou melhorias no programa CNC. Observao

Voc provavelmente refinar e mudar dados para cada etapa acima conforme o desenvolvimento do programa. As etapas acima so apenas um guia, para mais detalhes de cada uma delas estaro disposio para lhe responder qualquer questo. Cdigos G (General or preparatory) pelo Padro ISO 1056.

Cdigo G G00 G01 G02 G03 G04 G05 G06 G07 G08 G09 G10 a G16 G17 G18 G19 G20 G21 G12 a G24 G25 a G27 G28 G29 a G32

Funo Posicionamento rpido Interpolao linear Interpolao circular no sentido horrio (CW) Interpolao circular no sentido anti-horrio (CCW) Temporizao (Dwell) No registrado Interpolao parablica No registrado Acelerao Desacelerao No registrado Seleo do plano XY Seleo do plano ZX Seleo do plano YZ Programao em sistema Ingls (Polegadas) Programao em sistema Internacional (Mtrico) No registrado Permanentemente no registrado Retorna a posio do Zero mquina No registrados

G33 G34 G35 G36 a G39 G40 G41 G42 G43 G44 G45 a G52 G53 G54 G55 G56 G57 G58 G59 G60 G61 G62 G63 G64 a G67 G68 G69 G70 G71 G72 a G79 G80 G81 a G89 G90 G91 G92 G93 G94 G95 G96 G97 G98 e G99

Corte em linha, com avano constante Corte em linha, com avano acelerando Corte em linha, com avano desacelerando Permanentemente no registrado Cancelamento da compensao do dimetro da ferramenta Compensao do dimetro da ferramenta (Esquerda) Compensao do dimetro da ferramenta (Direita) Compensao do comprimento da ferramenta (Positivo) Compensao do comprimento da ferramenta (Negativo) Compensaes de comprimentos das ferramentas Cancelamento das configuraes de posicionamento fora do zero fixo Zeragem dos eixos fora do zero fixo (01) Zeragem dos eixos fora do zero fixo (02) Zeragem dos eixos fora do zero fixo (03) Zeragem dos eixos fora do zero fixo (04) Zeragem dos eixos fora do zero fixo (05) Zeragem dos eixos fora do zero fixo (06) Posicionamento exato (Fino) Posicionamento exato (Mdio) Posicionamento (Groceiro) Habilitar leo refrigerante por dentro da ferramenta No registrados Compensao da ferramenta por dentro do raio de canto Compensao da ferramenta por fora do raio de canto Programa em Polegadas Programa em metros No registrados Cancelamento dos ciclos fixos Ciclos fixos Posicionamento absoluto Posicionamento incremental Zeragem de eixos (mandatrio sobre os G54...) Avano dado em tempo inverso (Inverse Time) Avano dado em minutos Avano por revoluo Avano constante sobre superfcies Rotao do fuso dado em RPM No registrados

Nota: Os cdigos que esto como no registrados indicam que a norma ISO no definiu nenhuma funo para o cdigo, os fabricantes de mquinas e controles tem

livre escolha para estabelecer uma funo para estes cdigos, isso tambm inclui os cdigos acima de G99. Cdigos M (miscelaneous) pelo Padro ISO 1056 Cdigo M M00 M01 M02 M03 M04 M05 M06 M07 M08 M09 M10 M11 M12 M13 M14 M15 M16 M17 e M18 M19 M20 a M29 M30 M31 M32 a M35 M36 M37 M38 M39 M40 a M45 M46 e M47 M48 M49 M50 M51 M52 a M54 M55 Funo Parada programa Parada opcional Fim de programa Liga o fuso no sentido horrio (CW) Liga o fuso no sentido anti-horrio (CCW) Desliga o fuso Mudana de ferramenta Liga sistema de refrigerao numero 2 Liga sistema de refrigerao numero 1 Desliga o refrigerante Atua travamento de eixo Desliga atuao do travamento de eixo No registrado Liga o fuso no sentido horrio e refrigerante Liga o fuso no sentido anti-horrio e o refrigerante Movimentos positivos (aciona sistema de espelhamento) Movimentos negativos No registrados Parada do fuso com orientao Permanentemente no registrado Fim de fita com rebobinamento Ligando o "Bypass" No registrados. Acionamento da primeira gama de velocidade dos eixos Acionamento da segunda gama de velocidade dos eixos Acionamento da primeira gama de velocidade de rotao Acionamento da segunda gama de velocidade de rotao Mudanas de engrenagens se usada, caso no use, No registrados. No registrados. Cancelamento do G49 Desligando o "Bypass" Liga sistema de refrigerao numero 3 Liga sistema de refrigerao numero 4 No registrados. Reposicionamento linear da ferramenta 1

M56 M57 a M59 M60 M61 M62 M63 a M70 M71 M72 M73 a M89 M90 a M99

Reposicionamento linear da ferramenta 2 No registrados Mudana de posio de trabalho Reposicionamento linear da pea 1 Reposicionamento linear da pea 2 No registrados. Reposicionamento angular da pea 1 Reposicionamento angular da pea 2 No registrados. Permanentemente no registrados

Nota: Os cdigos que esto como no registrados indicam que a norma ISO no definiu nenhuma funo para o cdigo, os fabricantes de mquinas e controles tem livre escolha para estabelecer uma funo para estes cdigos, isso tambm inclui os cdigos acima de M99. Interpolao Circular (Os cdigos)G02 interpolao circular no sentido horrio;

G03 interpolao circular no sentido anti-horrio.

Embora sejam fceis de se entender, geram dvidas para operadores e programadores de mquinas CN, pois existem muitas possibilidades de configurao para este tipo de funo de mquina, as dvidas mais comuns esto nos tais vetores "i, j e k" indicadores de direo, estes vetores conforme o comando, hora podem estar relacionados com o centro da circunferncia que deseja se fazer ou ento com o sistema de coordenada de trabalho da pea.

Os valores "X, Y e Z" so usados para referenciar as posies finais das ferramentas em contato com as circunferncias, em geral esses valores so expressos em coordenadas cartesianas absolutas.Os vetores "i, j e k" so usados para referenciar os centros das circunferncias, em geral esses valores so expressos em coordenadas cartesianas absolutas, ou seja:

I a distancia X do centro do circulo em relao ao (0,0,0) do programa; J a distancia Y do centro do circulo em relao ao (0,0,0) do programa; K a distancia Z do centro do circulo em relao ao (0,0,0) do programa.

necessrio tambm informar para mquina o plano de trabalho desta interpolao, a forma mais comum pelos cdigos G17, para plano XY, G18, para plano XZ e G19 para plano YZ.Em geral quando nenhum destes indicadores de planos so citados subentende-se que o plano de trabalho XY, como fosse acionado o cdigo G17 (ou seja, o G17 DEFAULT para o caso).Abaixo podemos entender melhor o mecanismo de funcionamento deste comando veja o croqui e os comandos referentes.

Na figura acima, esto implcitos os comandos abaixo:

G17 F1000.000 G1 X20.000 Y45.000 Z0.000 F1000. 000 G2 X100.000 Y80.000 I65.000 J35.000

Ativao do plano XY Ativao do avano 1000mm/min Interpolao linear at X20, Y45 e Z0 Interpolao circular (CLW) at X100 e Y 80

Programao de taxa de avano A taxa de avano (feedrat) em programao CN/CNC pode ser dada de varias formas conforme o tipo de usinagem: Pela norma ISO isto pode ser dado de trs formas diferentes, a saber:

G93- Este cdigo indica que os valores de 'feedrate' ser reconhecido pelo controle como 1/T, ou seja, tempo inverso (Inverse time).

G94- Este cdigo geralmente default indica que o 'feedrate' ser reconhecido pelo controle como avano por min (velocidade longitudinal de corte) G95- Este cdigo indica que o 'feedrate' ser reconhecido pelo controle como avano por rotao da ferramenta.

Quando o movimento programado requer um posicionamento linear multiaxial, os eixos movem-se simultaneamente ao longo de um vetor, a taxa de avano de cada eixo acionada automaticamente pelo controle de tal forma que a taxa de avano vetorial ser igual a programada.Modalidade G93- Inverse time (velocidade em tempo inverso - 1/T) O G93 usado para informar ao comando que a taxa de avano que aparece na varivel 'F' edada em tempo inverso, por exemplo: G93 X100Y100Z100A5F20 F20 no 20mm/min ou 20polegadas/min e sim o inverso do tempo em segundos que levar para a ferramenta completar o movimento 1/T=20 ento T(tempo) = 0,05 segundo. Modalidade G94- Avano linear em mm/min (ou unidade /min) O G94 usado para informar ao comando que a taxa de avano que aparece na varivel 'F' dada em mm/minuto, considerando-se que o sistema de medida utilizada seja o sistema internacional, por exemplo: G94 X100Y100Z100F200 F200 dado em mm/min ou polegadas/min sempre no sentido e direo do movimento da ferramenta, esta modalidade sempre ser a modalidade default para avano. Modalidade G95- Avano dado em relao rotao da ferramenta, ou seja, em cada rotao dada da ferramenta, esta avanar o valor de F. O G95 usado para informar ao comando que a taxa de avano que aparece na varivel 'F' em geral dada em milsimo de milmetro por rotao mm/rotao, considerando-se que o sistema de medida utilizada seja o sistema internacional, por exemplo: G95 Z100F300 F300 entendido pelo controle como 0,30mm/rotao (ou polegadas/rotao), geralmente usada em usinagens especiais, tais como: em tornos, ou para se abrir roscas, porm mais fcil usar-se neste caso os ciclos fixos. Existem ainda outras modalidades de avano, porm so casos bem especficos e dependem dos fabricantes de controle e mquinas. Uma breve explanao sobre TORNO CNC Por Joel Rocha Vamos tratar o torno CNC parte de outras mquinas CNC, pois existem particularidades somente aplicadas a este tipo de tecnologia, porm j existem mquinas como centro de torneamento (tecnologia que ser tratada a seguir) e

alguns centros de usinagem que englobam as duas tecnologias em uma s mquina chamadas de mquinas multi-tarefas. Torno CNC basicamente um torno com controle numrico computadorizado construdo inicialmente para produo de peas de revoluo ou cilndrica que vem dotado de duas bases as quais so chamadas de barramento sobre as quais correm dois eixos sendo um o eixo X (eixo que determina o dimetro da pea) e outro o eixo Z (eixo que determina o comprimento da pea), a fixao da pea feita por castanhas fixada em uma placa que vem acoplada ao eixo central da mquina o qual chamado de eixo arvore, e tambm podemos usar o ponto que fixado em um corpo que normalmente fica no barramento do eixo Z na posio contraria a placa e a luneta que fica entre a placa e ponto que geralmente usada para fixar peas longas. Esquema simples de montagem de uma pea no torno.

As ferramentas so fixadas em porta ferramentas, as quais so fixadas em torres que podem ser Standard ou japonesa (no vem dotadas de trocas rpidas), VDI (padro Europeu), Capto (Padro Sandvick) ou KM (Padro Kennametal) que so alguns sistemas de trocas rpidas.

SISTEMA VDI

SITEMA CAPTO

SISTEMA KM

GEOMETRIA DA PEA. Trabalhando com os eixos cartesianos e utilizando os eixos X e Z em movimentos lineares e circulares podemos praticamente determinar todos os perfis possveis no torno, porm podemos ter tornos dotados com outros eixos como os eixos Y e C e com ferramentas acionadas na torre, os quais somam mais possibilidades de

usinagem em um torno, como furos deslocados do eixo Z, faces planas fresadas utilizando o eixo Y e perfis mais complexos com a utilizao do eixo C em sincronismo com os demais eixos. Um programa para torno CNC compe-se basicamente de: 1- Perfil final (pea), de um perfil inicial (matria prima).

2- Dados de corte. Os parmetros de cortes so basicamente a Velocidade de Corte (VC que a velocidade medida em metros de remoo de cavacos por minuto) ou rotao da placa (RPM que medida em quantidade de voltas da placa "eixo arvore" por minuto), avano do carro (medido em milmetro por rotao da placa ou milmetro por minuto) e profundidade de corte (medido em milmetro no raio da pea). Os parmetros de corte so determinados em funo do material e o tipo de ferramenta utilizada. 3- Definio das ferramentas (perfis e classes). As escolhas da ferramenta so feitas quanto ao perfil do inserto, quebra cavacos e classe do material do inserto que normalmente determinada pelo material a ser usinado (quanto a suas ligas e dureza). OBS: normalmente a usinagem feita com refrigerao de leo solvel em gua a qual deve ser abundante e direcionada. OBS: -Os tornos utilizam os cdigos G e M respeitando a norma ISO com algumas excees que variam de acordo com os fabricantes da mquina. 4- Ciclos fixos. O torno utiliza bastante dos ciclos fixos (pacotes de usinagem fechados) principalmente na programao MDI (Introduo Manual de Dados) porque este sistema facilita a programao, pois o programador somente informa o perfil final da pea e o ponto inicial determina a matria prima o ciclo fixo se encarrega de desbastar a pea at atingir o perfil final da pea, nos ciclos fixos tambm esto includos os ciclos de roscas. Cavacos, uma preocupao constante.

Uma das maiores preocupaes em uma usinagem no torno com a quantidade e forma dos cavacos e saber como lidar com eles durante a usinagem porque disto depende o acabamento e podendo at interferir no perfil final da pea, como por exemplo, se em uma usinagem interna em um furo cego tivermos o cavaco formado em fita e se a usinagem for feito sentido placa (de fora para dentro) podemos ter srios problemas de acabamento e no perfil final podendo resultar at em quebra da ferramenta, por isso existem vrios estudos dos fabricantes de ferramentas sobre a relao dos parmetros de corte e perfil do quebra cavacos com a forma resultante dos cavacos e como isso interfere no perfil e no acabamento final, porm isso deve ser um capitulo a parte como tambm a constante preocupao com o tempo de vida do inserto e seus mais variados tipos de desgastes. Quando um centro de usinagem 5 eixos requerido? Embora no queira ser muito simplista sobre este tipo sofisticado de equipamento, h apenas dois tipos de aplicaes para usinagem cinco eixos (em condies muito gerais). 1) Muitas companhias precisam usinar superfcies complexas (planos inclinados ou superfcies no planares) em uma mquina CNC. Seria o caso, por exemplo, de uma pea que precise ser usinado em muitas faces. Em geral, este tipo de usinagem simplesmente uma extenso do que pode ser feito com o quarto eixo. Se esta for sua rea de interesse, voc precisar aprender mais sobre "seleo de planos variveis". Esta caracterstica pode ser selecionadas usando-se o G17, G18 e G19 (XY, XZ, YZ) que so selees de planos pelo controle, mas lhe permite definir o plano de usinagem que mais lhe facilite o corte da pea. Isto lhe possibilita usar muitas das caractersticas de programao padro tais como ciclos fixos, compensao de raio da ferramenta de corte e inclinao de eixo, de modo que simplificar muito a programao. 2) O tipo mais clssico, quando se elabora usinagem em formas 3d, como seria o caso com Moldes de injeo e eltrodo de edm, onde muito importante manter a ferramenta cortante perpendicular a superfcie de usinagem. Isto requer cinco eixos com certeza (trs lineares, dois rotativos). Note que este tipo de usinagem sempre to sofisticado que exige um sistema CAM que prepare muito bem o programa, e o sistema CAM faz todo o trabalho duro relacionado a entender os movimentos de eixo. Quando os dois eixos adicionais so controlados de fato pela mquina, novamente h s dois modos. Primeiro, com mquinas menores, os eixos rotativos so controlados normalmente com mesas rotativas. A pea girada para sempre alcanar o tipo de usinagem de cinco eixos que voc est fazendo. Note que este tipo de mquina em especial poder ser mencionado como primeiro tipo, desde que no possua nenhuma limitao a rotao (360 graus completos em ambos os eixos rotativos), e deste modo poder usinar muitas superfcies complexas. Segundo, quando a mquina fica to grande que muito difcil girar a pea (como o caso das fresadoras Gantrys), os dois eixos rotativos sero ento incorporados ao cabeote da mquina. A ferramenta realmente inclina em duas direes. Sempre haver uma limitao a quanto ferramenta pode inclinar, que tambm tende a limitar a aplicao para este tipo de mquina para trabalhos 3d.

Falando francamente, no h tanto mais a se falar sobre usinagem em cinco eixos. Novamente, voc precisaria atentar para seleo de planos variveis se voc estiver fazendo o seu primeiro trabalho em cinco eixos, porm eu no conheo nenhum outro tpico passvel de discusso. Qualquer pessoa que possua mais informao para relacionar daremos boas-vindas a seus comentrios. Programao Parametrizada Talvez este seja o segredo mais bem guardado sobre conceitos CNC. H poucas pessoas envolvidas com CNC que conhecem programao paramtrica e estas pessoas evitam comentar o uso deste tipo de programas. Dado aos ganhos que este tipo de programas trazem e os benefcios que os "experts" possuem em conhecer os conceitos aplicados em programas parametrizados, surpreendente que os grandes usurios deste conceito se restrinjam aos construtores de mquinas de usinagem, e fabricantes de controles, pois quase nula a informao que se obtm sobre isto nos meios acadmicos a no ser grupos de estudos muito isolados, as escolas tcnicas no dizem mais sobre isto. No Brasil sem exagero pode se contar nos dedos das mos as pessoas que conhecem e usam este tipo de programao. Nesta discusso curta, explicaremos programao paramtrica e mostraremos suas aplicaes principais. O que ? Programao paramtrica pode ser comparada a qualquer linguagem de programao como as linguagens BASIC, linguagem C ou PASCAL. Porm, esta linguagem de programao reside direito no controle do CNC e pode ser acessado ao nvel do cdigo G, podemos dizer que podem combinar tcnicas de programao manuais com tcnicas de programao paramtricas. Caractersticas relacionadas aos computadores como as variveis, aritmtica, declaraes de lgica, e os loopings esto disponveis nesta linguagem. Como todas linguagens de programao a programao paramtrica possui vrias verses. A mais popular Custom Macro B (usado pela Fanuc e controles Fanuc compatveis). Outros incluem User Task (Okuma), Q Routine (Sodick), e linguagem de programao Avanada [APL] (G & L). Alm de ter muitas rotinas relacionadas ao computador, a maioria das verses de programao paramtrica tem rotinas relacionadas ao CNC com relativa profundidade. Por exemplo, macros que permitem ao usurio de CNC ter acesso a muitas propriedades do controle CNC (ferramenta de compensao, posicionamento dos de eixo, alarmes, gerao e edio de cdigo G codifica, e proteo de programa) que permite a edio interna do programa CNC. Estas coisas so impossveis s com a utilizao do cdigo G normal, ou seja, com os programas CNC normais. Aplicaes: Muitas companhias tm aplicaes excelentes para macros de usurios e provavelmente no os conhea. Claro que, se voc sabe utiliz-los pode ser que s vezes no imagine as muitas aplicaes possveis para estes macros ou ento os sub-utilize.

Estes macros podem ser divididos em cinco categorias bsicas. Alguns destes podem te soar familiar, vejamos. Famlias de peas. Quase todas companhias tm pelo menos algumas aplicaes que se ajustem categoria de macro de usurios. Possivelmente voc tenha peas semelhantes, porm, com dimenses variveis, deste modo o programador dever referenciar em um quadro no desenho as cotas variveis e propor-las em um programa parametrizado, que ser acionado conforme as solicitaes das peas a serem produzidas. Se voc fizer isto, voc tem uma aplicao perfeita para macro de usurio. Inventando Ciclos fixos (inclusive referenciando um cdigo G) At mesmo se voc no tiver uma famlia perfeita de aplicao de peas para macro de usurio, seguramente voc tem algumas peas que requeiram operaes de usinagem semelhantes pelo menos. Ou talvez voc deseje que seu controle CNC tivesse mais (ou melhores) ciclos fixos. Com macros de usurios, voc pode desenvolver rotinas de propsito gerais para operaes como usinagem em linha, padres de furos de roscas especficas, entalhes ou algum tipo de usinagem em pocket. Em essncia, voc pode desenvolver seus prprios ciclos fixos. Movimentos complexos Pode haver vezes que seu controle CNC seja incapaz de gerar um movimento necessrio com facilidade. Executar uma usinagem em linha de preciso, por exemplo, seu controle tem que ter a habilidade para formar um movimento espiralado em XY enquanto formando um movimento linear em Z (movimento helicoidal no bastar neste caso). Infelizmente, a maioria dos controles de CNC no possui interpolao em espiral. Mas, acredite, com macro de usurio voc pode gerar este movimento desejado. Em essncia, macro de usurio o permite criar suas prprias formas de interpolao. Dispositivos guias opcionais. Probe (dispositivo destinado a medir posicionamentos relativos ou absolutos: sonda), ps-processo que medem sistemas exatos, e muitos outros dispositivos sofisticados requerem um nvel mais alto de programar que podem no ser encontrados na codificao G standard. Macro de usurio a linguagem de programao paramtrica mais popular dirigida a estes dispositivos. Na realidade, se voc possui um acesso a probe ou mais em suas mquinas, talvez voc tenha provavelmente em macro de usurio. Utilidades H um mundo de coisas que voc pode fazer com macro de usurio que voc consideraria nunca poder fazer sem este tipo de linguagem. Macro de usurio pode ajudar reduzir a cronometragem da organizao, tempo dos ciclos, tempo de transferncia de programa, e em geral, facilitar o uso de seu equipamento. Alguns exemplos de aplicaes que se ajustam a esta categoria incluem contadoras

de peas, gerenciamento de vida de ferramenta, mordentes automticos inclusos as mquinas, usando as sadas padres dos prprios controles. Exemplo: Para melhorar a explanao do que podemos faser com programao paramtrica, ns mostramos um exemplo simples escrito em "Custom macro B" para uma aplicao de centro de usinagem. Para usinar um furo de qualquer dimenso em qualquer local. Note como semelhante este programa a um programa escrito linguagem BASIC. Programa O0001 (nmero de Programa) #100=1. (dimetro final do furo) #101=3.0 (X posicionam do furo) #102=1.5 (Y posicionam do furo) #103 = .5 (profundidade do furo) #104=400 (velocidade em RPM) #105=3.5 (avano em IPM) #106=3. (nmero de compensao do comprimento da ferramenta) #107=2.0 (dimetro do furo) G90 G54 S#104 M03 (seleo do modo absoluto, coordenada de sistema, rotao inicial) G00 X#101 Y#102 (posio corrente X e Y do centro do furo) G43 H#106 Z.1 (aciona a compensao de comprimento da ferramenta, para chegar ao Z corrente) G01 Z-#103 F[#105 / 2] Y[#102 + #107 / 2 - #100 / 2] F#105 G02 J-[#107 / 2 - #100 / 2] G01 Y#102 G00 Z.1 M30 Definies de matrizes (conforme linguagem APT que tambm usado como arquivos fontes gerados em sistemas CADCAM) Desde que dimensionar em um desenho de engenharia normalmente independente do sistema de coordenada da mquina ferramenta na qual a pea ser usinada, os programadores consideram que embora as dimenses possam ser suficientes para definir as vrias linhas, crculos, pontos, etc., difcil de fazer no sistema de coordenada da mquina. Os comandos REFSYS, TRACUT, e COPY permitem o programador trabalhar no sistema de coordenada mais conveniente (por exemplo, um cuja origem um ponto de referncia no desenho), e ento facilmente especificar uma transformao no sistema da mquina. Para propsito de discusso, tal sistema de coordenada ser conveniente chamado de "sistema local". O sistema global, normalmente da mquina, ser chamado de "sistema bsico". Esta transformao pode consistir em qualquer combinao de rotaes, translaes, imagens de espelho e fatores de escala, e especificado atravs de uma sentena de definio de MATRIZ. Tais transformaes sempre podem ser representadas por trs equaes da forma:

A11x1 + a12y1 +a13z1 +a14 = xb A21x1 + a22y1 +a23z1 +a24 = yb A31x1 + a32y1 +a33z1 +a34 = zb Quer dizer, para este tipo de transformao, possvel determinar coeficientes, (a11, a12,, a34), tal que, para um determinado ponto com coordenadas (X1, Y1, Z1) no sistema local, as equaes os transladam as coordenadas transformadas (Xb,Yb,Zb), no sistema bsico. A transformao chamada como uma 'matriz' porque este termo descritivo de forma na qual as trs equaes so representadas interiormente pelo processador N/C, como uma ordem dos coeficientes: A11 a12 a13 a24 A21 a22 a23 a24 A31 a32 a33 a34 As notaes de dupla-subscrio so bastante comuns em matemtica de matriz. Note que esta mostra a linha e coluna de um elemento da matriz. Por exemplo, a23 esta na segunda linha e terceira coluna. A matriz de transformao revela os atributos geomtricos do sistema de coordenada local, em termos do sistema bsico, diretamente. Suas primeiras trs colunas representam os eixos do sistema local: (a11, a21, a31) o eixo X de vetor positivo, (a12, a22, a32) o eixo Y de vetor positivo, e (a13, a23, a33) o eixo Z eixo de vetor positivo. A quarta coluna (a14, a24, a34), o ponto de origem do sistema local.

Figura 1 mostra o desenho da pea; o eixo maior da pea paralelo ao eixo de X.

Figure 2 mostra a orientao da pea na mquina; o eixo maior da pea agora paralelo ao eixo de Y.

Figure 3 mostra a relao entre os sistemas de coordenada da base (mquina) e local (desenho da pea).

A transformao necessitou que todas as entidades, dimensionados nos termos do sistema local ter dimenses apropriadas no sistema bsico, uma combinao de 90 graus de rotao seguida por translao de: 120 mm em X, 50mm em Y, e 0mm em Z. A sentena abaixo define "uma matriz definida como uma combinao ordenada de duas determinadas matrizes". M1= MATRIX/XYROT, 90,TRANSL, 120,50,0 Gera a matriz 0 -1 0 120 1 0 0 50 0010 Que efetuar esta transformao. Por exemplo, considere o ponto P que tem

coordenadas locais (80,30,0). Suas coordenadas de sistema bsico podem ser computadas por: Xp = 0(80) + (-1) (30) + 0(0) +120 = 90 Yp = 1(80) + 0(30) + 0(0) +50 = 130 Zp = 0(80) + 0(30) +1(0) +0 = 0 O programador da pea especifica P em termos de suas coordenadas locais (80, 30, 0) e invocando a matriz, M1, com o comando: TRACUT, COPY, ou REFSYS, isto faz o processador CNC executar a transformao que se rende s coordenadas bsicas (90, 130,0). Com referncia para figurar 3, pode verificar o leitor que as colunas da matriz contm: os vetores de eixo e a origem apontam do sistema de coordenada local, como previamente declarado. Mquinas CNC ou mquinas Convencionais? Introduo Usar uma mquina CNC no significa substituir o operador por um computador, voc pode fazer qualquer coisa que se faa em uma mquina CNC em mquinas convencionais. As nicas diferenas em questo de produtibilidade so o tempo de produo e a repetibilidade das peas, sendo que em alguns casos a diferena de tempos pode ser considerada infinita, pois a complexidade das peas pode exigir um empenho sobre-humano do operador. Falando desta maneira pode-se at entender que o ganho do CNC sobre o convencional no to grande, porm isso um grande equivoco, pois a partir do advento do CNC foi possvel criar peas com geometrias de extrema complexidade em tempo recorde, peas, cuja fabricao era possvel apenas nas mos experientes de um exmio mestre modelador. Podemos perceber isto nas linhas aerodinmicas dos automveis modernos com formas complexas e bonitas que se alteraram com muita rapidez. No inicio da fabricao dos automveis em srie, os modelos T de Henry Ford, por exemplo, todos os carros eram iguais e da mesma cor, o consumidor era obrigado a optar entre comprar aquele carro que todos tinham ou ficar sem. Hoje a colocao de um novo modelo to rpida, que o consumidor se sente s vezes at incapaz de se decidir qual escolher. Neste sentido, eu me atrevo a dizer que hoje em dia, possuir mquinas convencionais ou CNC, esta diretamente relacionada entre ter perspectivas ou no para o futuro. Outro ponto importante o fato que as mquinas CNC esto tendo seus preos reduzidos pelo prprio aumento da demanda. importante planejar muito bem quando se deseja implantar mquinas CNC em um parque pr-existente de mquinas convencionais, ou mesmo, montar um parque de mquinas CNC a partir do zero. O lucro certo, se toda estratgia for bem estipulada. Tal planejamento exige estudos de: Pesquisa do tipo de mquina que o mercado ou a prpria empresa anseia; Empresas que fornecem exclusivamente servio de usinagem precisam estar atentas aos anseios de seus consumidores, tais como complexidade geomtrica, preciso, tamanho e tempo de resposta das peas, exigidos por eles assim como volume de produo dos mesmos. Analisando estes itens saberemos determinar o tipo de mquinas que iremos precisar. Por outro lado, se o setor de usinagem for um membro da empresa, e os servios de usinagem fizerem parte da concepo do produto desta empresa, o estudo pode se

definir mais facilmente, pois podemos encontrar na prpria empresa as perspectivas necessrias para a definio do tipo de mquina ideal. Anlise de custo x beneficio das mquinas elegveis; Neste momento conhecemos o tipo de mquina que estamos querendo. Precisamos ento estudar o que o mercado nos oferece a esse respeito, as mquinas disponveis ou at adaptveis as nossas necessidades, analisar enfim os custos e benefcios de cada item do mercado que se encaixem em nossas necessidades. Assistncia apropriada implantao desta tecnologia. Talvez este item seja o mais importante e deveria constar como coadjuvante dos outros itens, pois quando uma empresa pretende ampliar seus horizontes munindose de tecnologias avanadas, importante que pessoas experientes no ramo sejam consultadas, pois isto pode, sem dvida, ser a diferena entre o lucro e o prejuzo. Temos conhecimento de empresas que tentaram resolver este problema de forma "caseira", ou at mesmo acreditando em vendedores de mquinas. Em pouco tempo tiveram seus negcios prejudicados e, em alguns casos, chegaram falncia. Esta assessoria torna-se imprescindvel para instalao da mquina e suporte produo nos primeiros meses de implantao. Conhecendo o nvel de investimento e aplicao dos recursos pode-se planejar a melhor maneira de se integrar aos sistemas fabris o novo meio produtivo. Em poucas palavras, para um sistema completo, do projeto pea pronta em mquina CNC, torna-se necessria a aquisio e implantao de alguns sistemas que se integrem e facilitem a flexibilizao do sistema como um todo, so eles: - Sistema de programao CNC - CAD/CAM - Sistema de simulao - Manufatura Digital - Ps-processador - Sistema DNC - gerenciamento e transferncia de programas (rede) para a mquina Todos estes sistemas, hardware e software, precisam ser compatveis.Outro item imprescindvel a adequao da nova mquina ao layout da fabrica, que precisa ser estudado j na poca da aquisio, pois neste instante se tem uma dimenso do novo equipamento e um bom layout leva tempo para ser planejado e implantado. Alm dos recursos fsicos e eletrnicos descritos no sistema macro acima, muito importante a preparao dos recursos humanos, visto que esta tecnologia exige pessoal especializado, no projeto, programao, operao e servios de suporte (porm o item de servios de suporte pode ser terceirizado com maior facilidade). Constituio bsica de uma mquina CNC: A mquina em si a parte mecnica, o que antes era a mquina convencional, ou ainda conhecido por alguns como a cinemtica do CNC.

O Comando ou Controle Numrico. o equipamento responsvel pela interpretao do programa CNC e traduo em comandos que so enviados ao PLC*

aos microswitches* para acionamento dos eixos. ainda responsvel pelo gerenciamento da interface da mquina com o operador - display, botes, acionadores, etc.

Os PLCs auxiliam os controles nos clculos matemticos, controlador lgico programvel, tambm chamado CLP ou controlador programvel, um dispositivo de computador que controla equipamentos em oficinas industriais. A quantidade de equipamentos que os PLCs podem controlar so to variados quanto as instalaes industriais deles. Sistemas de transportador, linhas de mquinas de processamento de alimentos, mquinas CN e at mesmo um sistema de elevadores prediais, provavelmente haver um PLC para controlar estas coisas. Em um sistema de controle industrial tradicional, todos os dispositivos de controle so enviados eletrnica e diretamente de um para outro de acordo com como suposto que o sistema opera.

Os servo-motores giram na velocidade e tempo necessrios para que cada eixo atinja os valores de posio e velocidades, estipulados em cada bloco do programa CNC.

Todo estes sistemas funcionando sincronizados formam a mquina CNC. Usamos aqui uma linguagem muito simples para que o maior nmero de pessoas possam entender com facilidade este mecanismo que no tem nada de simples, citamos os componentes bsicos, porm muitos outros componentes formam esta prola da tecnologia. Comentrios e concluso: O Comando Numrico nasceu e sua aplicao maior em mquinas de usinagem, porm vem se ampliado de tal forma que praticamente no existe campo nos meios fabris que no tenham sido atingidos por esta tecnologia. Empresas, principalmente as de transformao de metais, que pensam no futuro no podem deixar de planejar suas atividades sem considerar a tecnologia CNC, pois isso pode significar a diferena entre a continuidade e a extino. Como a implantao de qualquer nova tecnologia exige conhecimento, importante que estes investimentos sejam feitos consultando-se quem j convive com estes meios h tempos. As tecnologias emergentes relacionadas informtica vm se popularizando de tal forma que algumas coisas acontecem to rpido que ns no damos conta que isto s vezes j ocorreu. Por exemplo, quem diria a seis ou sete anos que poderamos ter na casa de pessoas comuns um aparelho de gravar CDs ou uma impressora com qualidade fotogrfica, uma verdadeira grfica domiciliar? Outro exemplo a internet, a maior biblioteca do mundo e todos ns podemos t-la. Se em casa temos estes avanos, quem diria nas industrias. Sem dvida temos que nos munir de muita tecnologia se quisermos continuar no mercado.Ter mquinas avanadas tecnologicamente no "luxo" mas sim necessidade para sobrevivncia. Legenda: * PLC Programmable Logical Computer (CLP computador lgico programvel) * Microswitch chaves ou vlvulas eletromecnicas acionadas por impulsos eletrnicos. O que um PLC? Controlador lgico programvel, tambm chamado PLC ou controlador programvel, um dispositivo de computador que controla equipamentos em oficinas industriais. A quantidade de equipamentos que os PLCs podem controlar so to variados quanto as instalaes industriais deles. Sistemas de transportador, linhas de mquinas de processamento de alimentos, mquinas CN e at mesmo um sistema de elevadores prediais, provavelmente haver um PLC para controlar estas coisas. Em um sistema de controle industrial tradicional, todos os dispositivos de controle so enviados eletrnica e diretamente de um para outro de acordo com como suposto que o sistema opera.

Em um sistema de PLC, porm, o PLC substitui a instalao eltrica entre os dispositivos. Assim, em vez de ser telegrafado diretamente de um para outro, todo o equipamento telegrafado ao PLC. Ento, o programa de controle dentro do PLC prov a "conexo de instalao eltrica" entre os dispositivos. O programa de controle o programa de computao armazenado na memria do PLC que conta ao PLC o que supostamente est entrando no sistema. O uso de um PLC para prover as conexes de instalaes eltricas entre dispositivos de sistemas chamado "softwiring".

Por que usar um PLC? A vantagem de "softwiring" provida por controladores programveis tremenda. Na realidade, um das caractersticas mais importantes dos PLCs. "Softwiring" faz mudanas no sistema de controle fcil e barato. Se voc quer que um dispositivo em um sistema de PLC se comporte diferentemente ou controle um elemento de processo diferente, tudo que voc tem que fazer a mudana do programa de controle. Em um sistema tradicional, para fazer este tipo de mudana envolveria mudar a instalao eltrica fisicamente entre os dispositivos, isto seria caro e demorado. Alm da flexibilidade de programao mencionamos apenas nestes equipamentos, PLCs oferecem outras vantagens sobre os sistemas de controle tradicionais. Estas vantagens incluem: - Alta confiana - Pequenas exigncias de espaos - Capacidade para computar - Custos reduzidos - Resistncia a ambientes severos

- Capacidade para expanso Mas o que exatamente um PLC? Um PLC consiste basicamente em dois elementos: - A unidade de processo central - O sistema de input/output A Unidade de Processo Central A unidade de processo central (CPU) a parte de um controlador programvel que recebe, decodifica, reserva, e processa informao. Tambm executa o programa de controle armazenado na memria do PLC. Em essncia, a CPU o "crebro" de um controlador programvel. Funciona do mesmo modo que a CPU de um computador normal, a no ser que usa instrues especiais codificadas para executar suas funes . O CPU basicamente tem trs partes: - O processador - O sistema de memria - A proviso de fora O processador a seo do CPU que codifica, decodifica, e computa dados. O sistema de memria a seo do CPU que armazena o programa de controle e dados do equipamento conectado ao PLC. A proviso de fora a seo que proporciona ao PLC a tenso e a corrente que isto precisa para operar. O Sistema de Input/Output O sistema input/output (I/O) a seo de um PLC para o qual todos os dispositivos esto conectados. Se a CPU pode ser considerado como o crebro de um PLC, ento o sistema de I/O pode ser considerado de como os braos e as pernas. O sistema de I/O o que real e fisicamente leva a cabo os comandos de controle do programa armazenado na memria do PLC. O sistema de I/O consiste em duas partes principais: - A prateleira - E os mdulos de I/O A prateleira um documento anexo com aberturas onde isso conectado ao CPU. Mdulos de I/O so dispositivos com terminais de conexo para os quais os dispositivos internos so telegrafados. Junto a prateleira e os mdulos de I/O formam a interface entre os dispositivos de campo e o PLC. Quando montado corretamente, cada mdulo de I/O so ambos telegrafados a seus dispositivos de campo correspondentes e instalados em uma abertura na prateleira. Isto cria a conexo fsica entre o equipamento de campo e o PLC. Em alguns PLCs pequenos, a prateleira e os mdulos de I/O so pre-empacotados como uma nica unidade.

Um pouco mais sobre "output/Input" Todos os dispositivos de campo conectados a um PLC podem ser classificados em um de duas categorias: - Entrada. - Sada. De entrada so os dispositivos que provem um sinal/dados a um PLC. Exemplos tpicos de entradas so botes de apertar, interruptores, etc. Basicamente, um dispositivo de entrada diz ao PLC, "Hei, algo est acontecendo fora daqui voc precisa conferir isto, veja como afeta o programa de controle". De sadas so os dispositivos que esperam um sinal/dados do PLC para executar as funes de controle deles. Luzes, sinalizadores, motores, e vlvulas so todos bons exemplos de dispositivos de sada. Estes dispositivos at ento s estavam prestando ateno ao prprio funcionamento deles, at que o PLC diz, "Voc precisa virar agora" ou "Seria melhor abrir um pouco mais sua vlvula", etc. H dois tipos bsicos de dispositivos de entrada e de sada: - Discretos - Analgico Dispositivos discretos so entradas e sadas de dados que tm apenas dois estados: de tempo em tempo. Como resultado, eles enviam e recebem sinais simples para/de um PLC. Estes sinais consistem em s Uns ou Zeros. Os "uns" solicitam ligar algum dispositivo e os "zeros" mandam desligar os dispositivos. Dispositivos analgicos so entradas e sadas que podem ter um nmero infinito de estados. Estes dispositivos no s podem ser de tempo em tempo, mas eles tambm podem identificar algo para diminuir de intensidade ou aumentar, etc. Este envia/recebe de dispositivos complexos sinaliza para/de um PLC. As comunicaes deles consistem em uma variedade de sinais, no apenas "uns ou zeros". Porque dispositivos de entradas e de sadas enviam tipos diferentes de sinais, eles s vezes tm tempo escasso para se comunicar com o PLC. Mesmo os PLCs sendo dispositivos poderosos, eles as vezes no podem falar o " idioma " de todos dispositivos conectados a eles. Isso o motivo porque os mdulos de I/O, o qual falamos precisam estar ativos mais cedo. Os mdulos agem como " tradutores " entre os dispositivos de campo e o PLC. Eles asseguram que o PLC e os dispositivos de campo adquiram as informaes das que eles precisam em um idioma que eles podem entender. Um pouco mais sobre o programa de controle. Ns falamos pouco sobre o programa de controle. O programa de controle um programa de software na memria do PLC. o que pe o controle em um controlador programvel. O usurio ou o desenhista de sistema normalmente quem desenvolve o programa de controle. O programa de controle composto das chamadas instrues. Instrues so, em essncia, pequenos cdigos de computador que fazem as entradas e sadas de dados atuarem como se deseja, ou seja, os dados entraro de certa maneira e sairo de outra.

H todos os tipos diferentes de instrues e eles podem agir para que um PLC faa quase qualquer coisa (somar e subtrair dados, temporizar eventos, comparar informao, etc.). Tudo voc tem que fazer programar as instrues na ordem correta e ter certeza que eles esto contatando os dispositivos certos de modo adequado, e voc ter um sistema PLC controlado. Lembre-se, alterar um sistema pode ser em um estalo. Se voc quiser que o sistema atue diferentemente, apenas basta mudar as instrues no programa de controle. PLCs diferentes oferecem tipos diferentes de instrues. Isso parte do motivo que faz cada tipo de PLC diferente. Porm, todos o PLCs usam dois tipos bsicos de instrues: - Contatos - Rolagem Contatos so instrues que recorrem s condies de entrada do programa que controlado, da informao provida dos dispositivos de campo de sada. Cada contato monitora um programa de controle de um certo dispositivo de campo. O contato espera pela entrada de informao para fazer algo em particular (por exemplo, ligue, desligue, etc. No entanto isto tudo dependem do tipo de contato). Ento, o contato conta ao programa de controle do PLC, "O dispositivo de sada acaba de fazer o que era suposto fazer. Seria melhor se voc verificasse para ver se esta de acordo e se isto afeta quaisquer dos dispositivos de entrada". Rolagem so instrues que recorrem s sadas de dados do programa de controle que o que suposto que cada dispositivo de sada particular faa no sistema. Como um contato, cada rolo monitora tambm um certo dispositivo de campo. Porm, cada contato distinto, monitora o dispositivo de campo e ento diz ao PLC o que fazer, um rolo monitora o PLC controlando o programa e ento diz para o dispositivo de campo o que fazer. Dizendo ao dispositivo de sada, "Hei, o PLC acaba de me falar que o interruptor ligou. Isso significa como suposto que voc ligue agora. Assim vamos "! Para o PLC, este processo de trs passos para monitorar as entradas de dados, em que o PLC controla o programa mudando o estado dos dispositivos, so chamada de sadas adequadas e esquadrejada. Como o PLC mantm diretamente tudo isso? O sistema de memria de um PLC muito complexo, permitindo no s armazenar informao sobre o programa de controle, mas sobre o estado de todas as entradas e sadas de dados de modo adequado. Para manter a rastreabilidade de toda essa informao, usa um sistema chamado de diretor. Um endereo um rtulo ou nmero que indicam onde uma certa parte da informao fica situado na memria de um PLC. Tal qual seu endereo residencial conta onde voc vive em sua cidade, um dispositivo ou parte do endereo de dados conta onde a informao sobre isto reside na memria do PLC. Deste modo, se um PLC quiser descobrir informao sobre um dispositivo de campo, saber olhar em seu local de endereo correspondente. Alguns endereos contm informao sobre o estado dos dispositivos de campo particulares. Outros dados so armazenados nos endereos resultados de computaes de programa de controle. Ainda outros contm dados de referncia introduzidos pelo programador de sistema. No entanto, no importa que tipo de dados seja, um PLC usa seu esquema dirigido para manter a rastreabilidade de tudo. Deste modo, ter os dados certos quando precisar. Resumindo tudo.

PLCs podem parecer um pouco complicado no princpio, mas nada para se apavorar. Apenas lembre-se que todos o PLCs seguem as regras bsicas de operao que discutimos acima. Todos o PLCs tm uma CPU e um sistema de "input/output". Todos eles usam um programa para controlar instrues e dirigir equipamentos pelo sistema de controle para que faam o que se deseja que eles faam com intensidade e tempo adequados. E no importa quantos sinos e apitos voc acrescente a isto, todos PLCs fazem as mesmas trs coisas: (1) Examina seus dispositivos de entrada de dados, (2) Executa seu programa de controle, e (3) Atualiza seus dispositivos de sada de dados adequadamente. Assim na realidade, a compreenso dos PLCs to simples quanto 1-2-3! 1. NURBS (Non-Uniform Rational B-Spline) - Alguns conceitos iniciais Atualmente, os sistemas CAD classificados como modeladores de superfcies permitem a construo de formas complexas, dando ao usurio total liberdade para o modelamento de seus produtos. Um sistema CAD com estas caractersticas possui sofisticados modelos matemticos que possibilitam representaes geomtricas complexas.Estes algoritmos matemticos so conhecidos como funes Spline. "Spline uma curva no-concntrica, no-reta e desenhada suavemente atravs de uma srie de pontos, conhecida tambm como curva francesa". Estes modelos matemticos foram desenvolvidos inicialmente por Lagrange, Hermite e mais recentemente pelo francs Paul Bzier, que utilizou em 1972 sua formulao no sistema Unisurf, para representar formas complexas de um painel de carro produzido pela empresa na qual trabalhava, a Renault.

Esta foi a primeira utilizao de sistemas computacionais para modelamento de superfcies em projetos mecnicos. Atualmente, a formulao proposta por Bzier sofreu algumas alteraes, surgindo os modelos B-Spline e a mais recente NURBS (Non-Uniform Rational B-Spline), permitindo maior manipulao e controle da curva ou superfcie gerada, e conseqentemente, maior versatilidade na representao de formas complexas. A seguir, encontra-se uma breve descrio das principais metodologias Spline utilizadas para a representao de curvas complexas em sistemas CAD. A representao de superfcies complexas uma extrapolao do conceito utilizado para a representao de curvas complexas. Todas as metodologias descritas a seguir utilizam-se equaes polinomiais paramtricas para a representao das curvas. As variveis X, Y, e Z esto em funo de um nico parmetro. 2. Curvas de Hermite Sendo uma das primeiras representaes matemticas de curvas complexas, Hermite definiu uma curva utilizando uma equao polinomial, dois pontos e dois vetores tangentes que determinam sua forma, como ilustra a Figura 1. A curva proposta por Hermite definida por um polinmio e pontos de incio e fim, associados a dois vetores, o que permite um controle razovel sobre a curva. A utilizao e edio dos pontos e dos vetores tangentes so teis para o modelamento de formas complexas.

Figura 1: Curva de Hermite

No entanto, utilizando a metodologia de Hermite, os valores dos pontos e as inclinaes dos vetores devem ser atribudos numericamente, dificultando a utilizao prtica desta tcnica. 3. Curvas de Bzier Visando eliminar as inconvenincias da formulao de Hermite, Bzier utilizou-se de um polgono para definir a curva, substituindo os pontos e os vetores utilizados por Hermite, como ilustra a Figura 2. Este polgono aproximado por uma equao polinomial paramtrica, baseado na equao a seguir:

onde: P o ponto da curva (x;y;z) representada pelo polgono P1 P4, U o valor paramtrico variando de 0 a 1

Figura 2: Representao de uma curva atravs de um polgono de controle

pontos do polgono atraem a curva, permitindo manipulaes interativas. As modificaes na curva so realizadas pela edio dos pontos que definem o polgono de controle. A curva passa pelo primeiro e ltimo ponto e so tangentes ao primeiro e ao ltimo segmento do polgono de controle. Um dos inconvenientes desta metodologia que apenas permite modificaes globais da curva. A alterao de um ponto do polgono, altera-se a curva toda. Uma evoluo das curvas de Bzier a representao B-Spline, que se utiliza tambm de uma equao polinomial paramtrica e pode ser considerada como uma generalizao das curvas de Bzier, com algumas modificaes, permitindo entre outras coisas, representar uma curva utilizando-se um polinmio de baixo grau, facilitando os clculos computacionais, permitindo tambm modificaes locais da curva. 4. Curvas NURBS Basicamente, a metodologia NURBS (Non-Uniform Rational B-Spline) baseiase na metodologia B-Spline, acrescentando duas funes principais:

Non-Uniform: Os vetores (knot) que indicam qual a parcela da curva afetada por um ponto de controle individual, no so necessariamente uniformes; Rational: possvel definir a intensidade (weight) com que cada ponto de controle "atrai" a curva. Alm disso, tambm permite a representao de entidades geomtricas primrias: cilindros, cones, e planos, assim como curvas cnicas, tais como: crculos, elipses, parbolas e hiprboles

Algoritmos NURBS permitem um controle mais apurado sobre a geometria, alm da possibilidade de representar uma curva complexa utilizando-se um polinmio de baixo grau. Em sntese, estas caractersticas significam que mais fatores de controle podem ser aplicados curva, de modo que superfcies mais complexas possam ser representadas com um menor nmero de curvas. Por estas razes, a metodologia NURBS se tornou a mais eficiente para a representao de curvas e superfcies complexas. 5. Trajetrias de ferramenta O mtodo mais utilizado para descrever a trajetria de ferramenta para

usinagem de superfcies complexas a interpolao linear de segmentos de retas, utilizando comandos G01. Existem outras metodologias, como a interpolao circular/linear e interpolaes tipo Spline, neste caso, para descrever uma trajetria complexa de ferramenta. Por serem relativamente recentes, estas duas metodologias ainda so pouco estudadas. O programa NC gerado utilizando um mtodo Spline no ir conter os comandos tradicionais, G01, G02 ou G03, mas uma nova codificao, como ilustrar as linhas de programa a seguir: ... N4 G43 Z27.822 H00 N5 Z11.1 N6 G01 Z-2.075 M08 F4000. N7 POLY PO[X]=(-2.446 ,-.012 ,.006) PO[Y]=(0.,0,0) PO[Z]=(1.851 ,-.031 ,.012) N8 PO[X]=(-2.393 ,.005 ,-.001) PO[Y]=(0.,0,0) PO[Z]=(-1.643 ,.004 ,-.001) N9 PO[X]=(4.469 ,4.219 ,-.538) PO[Y]=(0,0,0) PO[Z]=(8.291 ,1.168 ,-.792) ..... Figura 3: Linhas de um programa NC em formato polinomial A Figura 4 ilustra as trs tcnicas de interpolaes, utilizadas para descrever uma mesma trajetria de ferramenta

Figura 4: Mtodos para descrever trajetrias de ferramenta e geometrias complexas

Os dois ltimos tendem a propiciar melhores resultados de usinagem, reduzindo o tamanho dos programas NC gerados, com a possibilidade de se trabalhar com maior velocidade de avano, reduzindo o tempo de usinagem. Outro fator j documentado, a possibilidade de se obter melhor qualidade na superfcie usinagem, utilizando-se interpolaes NURBS ou circular/linear. Sistemas de compensao de posio em mquinas de usinagem CNC Um bom controle CNC possui no mnimo trs sistemas de compensao de posio ou de "setagem", sendo que via de regra um mandatrio ao outro, por exemplo:

1) Sistema de trabalho (Work System Compensation), toda mquina CNC em geral tem seu zero fixo ou aquilo que chamam comumente de "Grid", s vezes precisamos posicionar dispositivos ou peas usando-se de referncias que no sejam os tais zeros fixos, desta forma precisaremos abrir mo deste tipo de "setagem" ou seja, identifica-se uma posio conhecida onde possa ser considerado o novo ponto de origem. E ali faz se atuar a nova referncia geralmente por intermdio de um G92 e esta nova configurao, ou seja, este novo ponto zero s ser desabilitado por um G28. Uma outra forma de se implementar isto na mquina CNC, pelas setagens que os operadores de mquinas fazem ao posicionar a mquina em uma nova posio e ali chamar do novo 0,0,0, veja figura abaixo:

Na figura acima o Cdigo G92 est dizendo que a partir deste ponto as referencias de coordenadas estaro a 500 mm na direo de X e 400 mm na direo de Ya partir do (0,0,0) fixo da mquina. 2) Em um nvel abaixo do sistema de trabalho, podemos ter o que chamam de sistema pea (Part System Conpensation), este muito usado quando se faz programao manual (MDI manual data input), pois o programador pode sempre recorrer a pontos conhecidos de onde partem certas cotas na pea no sentido de facilitar os clculos, este sistema pea pode ser definido em varias posies usando-se em geral do G54 a G59 e cancelado pelo G53, quando o G53 acionado no sentido de desabilitar os sistemas pea, se houver um G92 ativo este ainda ser mandatrio e a mquina no assumira coordenadas do zero mquina, veja a figura abaixo.

Na figura acima o Cdigo G54 est dizendo que a partir deste ponto as referencias de coordenadas estaro a 150 mm na direo de X e 100 mm na direo de Y a partir do (0,0,0) do G92.. 3) Em nvel inferior ainda, porm no de menor importncia os sistemas de compensao da ferramenta (Tool System Compensation), so dois que agem em conjunto ou no, um que compensa o raio da ferramenta e o outro o comprimento. Em geral para compensao do raio temos o G41 que compensa a ferramenta quando ela corta pela esquerda e G42 pra quando ela corta pela direita para desconsiderar as compensaes de raio devemos usar o G40; Com relao ao comprimento da ferramenta usaremos G43 que ir compensar a ferramenta no sentido positivo do comprimento enquanto que o G44 no sentido negativo do comprimento, ao se desabilitar os cdigos de compensao de ferramenta estaremos ainda sob domnio das compensaes de pea se este existir e assim tambm em relao ao sistema de trabalho; veja as figuras abaixo.

Compensao do raio.

Compensao do comprimento da ferramenta.

Para muitas pessoas isso pode parecer muito simples de se entender, porm comum termos confuses sobre estas informaes mesmo entre pessoas com muita experincia em mquinas CNC, pois em geral no se explica a hierarquia nem a lgica de cada um destes sistemas nesta forma. Existem ainda outras formas de compensao, usada em mquinas CNC de usinagem, como compensao de rotao ou rototranslao, porm so casos mais complexos que sero considerados em ocasio mais oportuna. Uma Nova Viso para Redes Industriais Com a popularizao da Internet e seu crescimento exponencial, o termo "Rede de Comunicao de Dados", ou simplesmente "rede" torna-se cada vez mais comum no dia-a-dia em geral, e no poderia deixar de estar presente em ambiente industrial. A cada dia surgem novas alternativas para solues envolvendo mquinas da produo integradas s redes de comunicao, criando mecanismos poderosos de controle, monitoramento, gerao on-line de documentao e disseminao dessas informaes. Com as tecnologias surgidas das necessidades dos "Internautas", hoje possvel usufruir dessas funcionalidades com segurana, de qualquer parte do globo onde exista um acesso Internet. Como possvel notar, o conceito de que a rede serve apenas para compartilhamento de arquivos e impressoras est bastante ultrapassado. O catalisador dessa mudana em relao viso de mltiplo uso das redes de comunicao foi sem dvida o conceito PC (personal computer). Sem ele no seria possvel interligar tantos sistemas de usos to distintos (desde vdeo conferncia at controle numrico), a um custo to reduzido.Mas assim como os equipamentos vo evoluindo conforme as novas necessidades, as redes de comunicao tambm devem ser adequadas essa nova realidade. As aplicaes ditas "industriais" em relao a redes, eram outrora codinome de "robustez", pois o ambiente na maioria das vezes hostil a equipamentos eletrnicos. Atualmente o problema de hostilidade de ambiente possui solues de prateleira e padres consolidados, como exemplos a fibra tica, o cabeamento de par tranado de

alta velocidade ou a comunicao sem fio utilizando a tecnologia empregada na comunicao mvel celular. O requisito desempenho torna-se indispensvel j que o trfego de voz, imagem, telemetria e controle em ambiente industrial hoje uma realidade. Cada vez mais os sistemas necessitam de "disponibilidade de canal", ou seja, como h uma interdependncia muito grande entre mquinas que realizam as tarefas, o meio de comunicao deve se apresentar sempre disponvel.Chega-se, portanto a concluso de que no mais possvel tratar uma rede de produo como um simples apndice de uma rede corporativa. A rede da produo (entenda-se mquinas) possui caractersticas distintas de priorizao, gerenciamento e manuteno em relao ao ramo corporativo (entenda-se rede de escritrio). Apenas para ilustrar, um processo de transferncia de arquivo entre bancos de dados necessita um bom rendimento da rede, mas a preciso em relao ao tempo de resposta do processo no to importante. No caso de um sistema de telemetria e controle, o tempo de resposta ponto crucial para o funcionamento do sistema.Um exemplo de problema

A figura acima ilustra uma amostra de 8 segundos do trfego de informaes em um dado ramo de uma rede corporativa. O que chama a ateno no grfico da figura acima a barra onde se l 86,352%. Esta barra significa que nos oito segundos amostrados, mais de 86% das unidades de informao, os chamados pacotes, so do tipo broadcast, traduzindo de forma rude, unidades de controle, no de troca de dados. O problema existe em funo de dois principais fatores:

Configurao fsica da rede: o nmero de mquinas excessivo para a arquitetura utilizada. Configurao lgica: o sistema baseado em cliente-servidor(*) no atende toda a gama de necessidades dos usurios, isso cria a utilizao indiscriminada de protocolo de comunicao "peer-to-peer" (ponto-aponto) na rede.

(*) Nota explicativa: a arquitetura cliente-servidor prev que no deve existir comunicao direta entre as mquinas que compem a rede, ou seja, sempre deve haver um servidor entre as mquinas que precisam comunicao. A principal vantagem desta arquitetura a alta capacidade de controle e gerenciamento. O outro tipo de arquitetura a ponto-a-ponto, onde no h necessidade de um servidor para controle de comunicao, uma mquina se comunica diretamente com a outra. A vantagem a flexibilidade.

Possveis Solues: Soluo Global

A Soluo global seria a separao do trfego da rede referente rede corporativa da rede da produo. Essa separao no implicaria de forma alguma em perda de funcionalidade entre os dois sistemas, apenas separando o que trfego corporativo isolado no ramo corporativo, o trfego da produo no ramo da produo, e eventualmente comunicao entre os dois ramos. Vantagens: grande aumento na capacidade de resposta da rede a sistemas prximos a "real-time" abrangendo grande parte da produo. Desvantagens: mudana na configurao lgica e fsica em todos os prdios onde existam sistemas da produo e gerenciamento/controle apurados. Soluo Localizada A soluo localizada seria prover os sistemas que necessitem velocidade, de ramos especiais na rede. A vantagens seria o baixo custo, porm, haveria algumas desvantagens tais como: limite muito pequeno de flexibilidade e de limiar de crescimento. Consideraes Finais H a necessidade de reviso nos ambientes de rede, no s do ramo corporativo ou da produo. As aplicaes WEB e multimdia tendem a se tornar ferramentas indispensveis para o aumento da eficincia e velocidade dos sistemas. O sistema cliente-servidor no possui suporte realmente nativo para aplicaes WEB e multimdia. Foram feitas apenas adaptaes para utilizao destas tecnologias. No possvel depender apenas de um sistema operacional de rede que atenda todas as necessidades ao mesmo tempo.A

rede pode apresentar um problema mascarado pela prpria capacidade de recuperao intrnseca do sistema. Devido a unidade de tempo envolvida, milisegundos, aparentemente tudo funciona bem, mas essa capacidade de recuperao apresenta pequeno limite de tolerncia considerando uma nova gama de aplicaes a curtssimo prazo. Problemas com Sistemas CNC com conexo de rede A utilizao de plataformas PC em Sistemas CNC uma realidade. Os grandes fabricantes j a utilizam em seus equipamentos mais sofisticados (Fanuc e Siemens s para exemplificar). Mas preciso ter em mente que para um CNC a funo principal no a de fornecer um servio de comunicao de dados veloz. Sendo assim h limitaes no uso de conexes de rede para estes equipamentos. No se pode encarar um CNC como sendo um micro "embutido" em uma mquina. Ele possui funes e requisitos bem diferentes daquele micro que usado em escritrio. Sua confiabilidade tambm questionvel, basta lembrar as tantas vezes que temos problemas com nossos desktops Windows (travamentos, vrus etc). Alguns sistemas se dizem capazes de utilizao e monitoramento remoto de mquinas CNC. Na minha opinio existem detalhes que devemos levar seriamente em considerao. Se o seu processo tolera atrasos da casa de segundos, esses sistemas so aceitveis, pois nem sempre temos as funes de rede com prioridade, ou seja, a rede e o prprio sistema geram atrasos. Se a necessidade de um monitoramento e controle na casa de centsimos de segundo, no indicado. Apesar da rede Ethernet estar consolidada como padro de nvel fsico de rede, o controle de processos crticos baseado nesta tecnologia ainda bastante questionvel.

Usinagem de formas complexas:do CAD/CAM ao CNC Por MSc Eng. Adriano Fagali de Souza 1 Manufatura de Superfcies Complexas A manufatura de superfcies complexas caracterizada por programas NC extensos e tolerncias que envolvem o processo, acarretando em inconvenincias na manufatura, que podem se agravar quando se utiliza o processo de usinagem em alta velocidade de corte. Para melhor esclarecimento desta etapa produtiva, a seguir encontra-se uma descrio do processo de produo envolvendo a cadeia CAD/CAM/CNC.

1.1 Criao de geometrias em um sistema CAD Atualmente as geometrias de produtos so geradas nos sistemas CAD fazendo uso de sofisticadas metodologias matemticas (como NURBS, por exemplo), necessrias para satisfazer as exigncias do modelamento de formas geomtricas complexas. Finalizado o processo de modelamento no sistema CAD, tem-se a transferncia desta geometria para o sistema CAM, visando a gerao de programas NC para a manufatura. Para a transferncia de dados do sistema CAD para o sistema CAM, grande parte dos sistemas freqentemente utilizam uma malha de tringulos gerada sobre a geometria original do CAD e que aproxima da representao geomtrica real atravs de uma tolerncia definida pelo usurio. Algumas empresas que desenvolvem sistemas CAD/CAM encontraram nesta tcnica uma maneira eficiente de se trabalhar. Esta metodologia permite uma comunicao simples e conveniente entre sistemas CAD e CAM, pois so apenas transferidas informaes por coordenadas cartesianas, permitindo assim uma fcil comunicao entre sistemas CAD/CAM de um mesmo fornecedor ou de fornecedores diferentes que, normalmente, so baseados em diferentes modeladores geomtricos. No entanto, neste processo triangularizao ocorre a converso de uma geometria gerada por um modelo matemtico, capaz de representar precisamente qualquer forma geomtrica, em segmentos de retas. Desta maneira introduzida a primeira tolerncia no processo, como mostra a Figura 1. Quanto menor a tolerncia para a triangularizao, melhor descrita ser a geometria; proporcionalmente, aumenta-se o tamanho dos arquivos e o tempo para clculo de programas NC.

Figura 1: Malha de tringulos gerada para a transferncia de dados

A Figura 1 foi criada um valor elevado de tolerncia para ilustrar o fato. Em azul hachurado, est a geometria original do CAD, criada por uma funo Spline. Em marrom a geometria triangularizada. 1.2 Gerao de programas NC atravs de um sistema CAM A trajetria da ferramenta para a usinagem de uma superfcie complexa gerada pelos sistemas CAM atravs de pequenos segmentos de retas, utilizando apenas os comandos G01, de acordo com a norma DIN 66025. O comprimento mnimo destes segmentos, no podem ser determinados pelos usurios e est relacionado com as tolerncias descritas e o grau de curvatura da superfcie. O software CAM para o calcular as trajetrias de ferramentas contidas em um programa NC, necessita deste outro valor de tolerncia. Esta tolerncia est relacionada com a exatido com que a trajetria da ferramenta ir seguir o modelo geomtrico proveniente do CAD, agora representado por uma malha de tringulos. Alguns sistemas CAM permitem estabelecer atravs de uma banda de variao, limites de tolerncias com a possibilidade de desvio da trajetria para dentro e/ou para fora da geometria. A Figura 2 ilustra uma trajetria de ferramenta calculada sobre um modelo geomtrico utilizando um valor de tolerncia simtrico, com a ferramenta saindo e invadindo o modelo dentro da tolerncia estipulada pelo usurio.

Figura 2: Tolerncia da trajetria da ferramenta

Para que se tenha uma qualidade satisfatria e um processo efetivo, o usurio deve estar plenamente ciente destas caractersticas citadas acima. 1.3 Execuo dos programas NC Depois de gerado o pro