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7/21/2019 Trabalho_de_Pesquisa nova verso.pdf

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Instituto Superior de Engenharia de Lisboa

Departamento de Engenharia Mecnica

1Jos Berardo N. 25622 | Maximilian Grasberger N. 36967 | Fbio Damsio N. 37193

TRABALHO DE PESQUISA

IMPLEMENTAO DO PROGRAMA CATIAV5R20 AOTORNO CNC

Trabalho desenvolvido por:

Fbio Raimundo Damsio n37193

Maximilian Grasberger n36967

Jos Vicente Berardo n25622

Docente: Professor Jos Filipe Simes


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Agradecimentos:

Este trabalho no seria realizvel sem o apoio, a ateno e toda a disponibilidade

que o servio tcnico das entidades acima referenciadas tiveram para connosco.

Um especial agradecimento a todas as pessoas que foram essenciais para o

desenvolvimento deste documentos,

Engenheiro Hugo Sousa, da entidade SPEQ

Engenheiro Nuno Pvoa, da entidade SPEQ

Engenheiro Joo Medeiras, da entidade DISTRIM

Engenheiro Helder Santos, da entidade DISTRIM

Professor Jos Filipe Simes, Professor da Unidade Curricular

Engenheiro Srgio Palma, Tcnico Superior das instalaes da Unidade Curricular


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ndice

Agradecimentos: ........................................................................................................................... 2

1. Introduo: ............................................................................................................................ 4

2. Correces apontadas anteriormente: ................................................................................. 5

3. Implementao de uma operao de desbaste em MASTERCAM: .......................................... 5

4. Operaes em Catia e no torno EMCO PC TURN 55: .............................................................. 10

4.1. Operao de desbaste e sangramento (cilindro): ............................................................ 10

4.2. Operao de interpolao linear (bala) ........................................................................... 13

4.3. Inverso da operao de desbaste................................................................................... 165. Comparao dos cdigos NC obtidos: ..................................................................................... 20

5.1 Cdigos G no interpretados: ........................................................................................... 21

5.2 Alterao do sentido de rotao do torno: ....................................................................... 22

5.3 Medidas do eixo x em raio em vez de medida em dimetro: ........................................... 25

5.3.1 Contacto aos representantes: .................................................................................... 26

5.3.2 Solues apresentadas: .............................................................................................. 26

Concluso: ................................................................................................................................... 30


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1. Introduo:

Este trabalho visa enriquecer a pesquisa acerca do tema subjacente

implementao do programa CATIAV5R20 ao torno CNC presente no laboratrio do

ISEL, sendo que este baseado na informao disponibilizada pela unidade curricular,

que resulta do esforo acumulado dos alunos ao longo dos anos.

Numa primeira fase foi analisado e estudado o Manual de Iniciao ao mdulo

de torneamento-CATIA V5R20, elaborado por um grupo de colegas de algunssemestres atrs. O objetivo foi perceber qual o trabalho que resta concluir para

posteriormente procurar como faz-lo.

Como termo de comparao, foi utilizado o programa MASTERCAM X2, pois

este apresenta total compatibilidade com o equipamento, tornando assim possvel uma

comparao qualitativa do cdigo NC fornecido em ambos e permitindo ento apontar

quais as correces a introduzir nas opes do CATIA ou do seu ps-processador.


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2. Correces apontadas anteriormente:

Os colegas que realizaram o trabalho antecessor, identificaram dois comandos

onde o ficheiro NC dado pelo CATIA apresenta um output incompatvel com o torno do

laboratrio do ISEL.

CHAMADA DA

FERRAMENTASENTIDO DE ROTAO

INCOMPATVEL (CATIA) T0002 M4

CORRIGIDO T0202 M3

N FERRAMENTA T0202 -

TABELA DESGASTE

ASSOCIADAT0202 -

Tabela 1 - Comandos identificados por trabalhos anteriores

3. Implementao de uma operao de desbaste em MASTERCAM:

Vamos considerar uma simples operao de desbaste de um bruto cilndrico em

MASTERCAM. Esta operao tem como objectivo a extrao do cdigo NC desta

operao para posteriormente, este, ser comparado com o NC file dado pelo CATIA e

assim serem identificadas as diferenas entre os ps-processadores dos dois programasCAM.


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Como em qualquer operao de MASTERCAM, em primeiro lugar preciso

defenir o bruto, a posio do bruto e a posio da bucha. O bruto de maquinagem

utilizado tem 20mm de dimetro exterior e 100mm de comprimento. Aps estes

parmetros estarem definidos comea-se a definir operaes de corte. Neste caso apenas

vamos implementar uma operao de desbaste de 3mm de profundidade e 32,5mm de

comprimento ( Figura 1 ). Os restantes parmetros de corte esto identificados nas

Figuras 2 e 3.

Figura 1 - Maquinagem MASTERCAM


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Figura 3 - Parmetros de Corte MASTERCAM

Figura 2 - Parmetros de Corte MASTERCAM


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Considerando o ps-processador incoporado no MASTERCAM no laboratrio,

obteve-se o seguingte cdigo NC:

Neste cdigo NC existem Cdigos G, cdigos M, parmetros de corte (S, F, T) e

anotaes. As anotaes so apenas de carcter informativo ao operador, o torno CNC

no necessita destas instrues para correr. Para uma lista detalhada de instrues G,

recorrer aos anexos.

As instrues G presentes so:

G90 - Posicionamento absoluto

G94 - Avano dado em minutos

G71 - Programa em metros

G80 - Cancelamento dos ciclos fixos

G40 - Cancelamento da compensao do dimetro da ferramenta

G00 - Posicionamento rpido

G97 - Rotao do fuso dado em RPM

As instrues M presentes so:

Figura 4 - Cdigo NC MASTERCAM


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M03 - Rotao no sentido inverso ou dos ponteiros do relgio (CW)

M05 - Paragem da rvore principal

M30 - Fim do programa

As restantes instrues so:

X, Y, Z - Coordenadas absolutas

S - Velocidade de rotao em RPM

F - Velocidade de avano em mm/min

T - Chamada de Ferramentas

Agora que j temos o NC file proveniente do MASTERCAM, e j sabemos o

que significa cada uma das instrues, podemos analisar o cdigo NC proveniente do

CATIA e comparar as diferenas entre os dois.


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Figura 6-Implementao da operao de desbaste

Para a adaptao do cdigo ao equipamento, foi necessrio a remoo e a

alterao de alguns comandos.

Remoes:

Linhas introdutivas ou simplesmente informativas;

Comandos G43; H1;H2;

Alteraes:

Todas as coordenadas x foram multiplicadas por 2;

Alterao da chamada da ferramenta com as devidas medidas de

desbaste;


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Figura 7 - Maquinagem CATIA-V5R20

Considerando o ps-processador da FANUC0 original do CATIA, obtemos o

seguinte cdigo:

Figura 8 - Cdigo NC CATIA-fanuc0


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4.2. Operao de interpolao linear (bala)

Figura 10 - Desbaste, interpolao linear e sangramento

Figura 9-bala tutorial com interpolao linear, desbaste e sangramento


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Figura 11-cdigo proveniente do catia

Figura 12-cdigo corrigido


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Para a adaptao do cdigo ao equipamento, foi necessrio a remoo e a

alterao de alguns comandos.

Remoes:

Linhas introdutivas ou simplesmente informativas;

Comandos G43; H1;H2;

Alteraes:

Todas as coordenadas x foram multiplicadas por 2;

Alterao da chamada da ferramenta com as devidas medidas dedesgaste;

Para alm da correco aos comandos apresentados acima (destacado a verde),

foi tambm introduzido algumas alteraes ao projecto, de forma manual (destacado a

azul) para que a operao de inverso de desbaste seja feita com uma ferramenta

apropriada para tal.


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4.3. Inverso da operao de desbaste

Como explicado anteriormente, foram introduzidas algumas linhas de cdigo

suplementares de modo a optimizar o processo para o fabrico da bala. Porm, essa

alterao teve de ser experimentada de modo a garantir a excelente adaptao ao

processo da mesma. Como tal, foi assim experimentada essa operao segundo a figura

13.

Figura 13 Inversoda operao de desbaste

Figura 14-inverso da operao de desbaste


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Como podemos observar, o cdigo expresso nas figuras anteriores contm

algumas diferenas quando comparado ao cdigo do MASTERCAM. Essas diferenas,

as evidenciadas a cores, correspondem umas a alterao das opes estabelecidas nos

parmetros de maquinagem do CATIA, outras a parmetros do ps-processador e ainda

a referncias de tabelas identificativas de parmetros das ferramentas (estas ltimas

devem estar de acordo com as tabelas programadas no computador do equipamento).

O programa CATIA possibilita a correco de alguns desses parmetros, sendo

que para as alteraes referentes ao ps-processador necessrio criar um novo, tal

como exemplificado noManual de iniciao ao mdulo de torneamento-CATIAV5R20.

Figura 15 - Ps-processador Fanuc0.


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Devem ser feitas algumas alteraes relativamente s opes do ps-

processador, pois assim eliminam-se algumas diferenas.

Figura 16 - Ps-processado

Como podemos verificar existem algumas diferenas entre os dois cdigos que

podem ser facilmente corrigidas nas opes de ps-processamento do CATIA.

A primeira diferena evidente que o CATIA, por defeito, numera as operaes.

Para corrigir isto basta desactivar a "check box" identificada como "Number Lines?".

Outra diferena entre os dois cdigos que o CATIA inicia e finaliza o programa com


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um sinal de "%", para alterar isto deve-se apagar o contedo dos espaos associados a

"File Prefix"e "File Sufix".

O torno CNC necessita de alguns parmetros de entrada para comear a

processar a informao. Estes so dados pelas instrues G71, G90, G80, G94 e G40

em que, por exemplo, o G71 informa o torno que todos os parmetros sero dados no

sistema mtrico. Para inserir estes parmetros iniciais no cdigo NC do CATIA

podemos simplesmente introduzir estas instrues no espao livre chamado "Program

Start".

O campooutput before tool change define a posio de segurana antes de

trocar de ferramenta (neste caso esta enviada para a posio x=30 e z =100).

Assim o novo cdigo NC dado por:

Figura 17 - Cdigo NC processado pelo fanucmod.


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5. Comparao dos cdigos NC obtidos:

Apesar das anteriores alteraes, subsistem algumas diferenas tais como:

A chamada da ferramenta com a devida referncia de desgaste.

Cdigos G adicionais.

Comandos de rotao opostos (M03 e M04).

Medidas do eixo x em raio em vez de medida em dimetro (como aceite pelo

equipamento).

Figura 18 - Diferenas nos cdigos de cada programa (CATIA corrigido)


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5.1 Cdigos G no interpretados:

O torno CNC existente no laboratrio de CFAC apenas l e interpreta as instrues

presentes no manual do torno. Instrues diferentes das nomeadas no manual tero de

ser traduzidas ou desprezadas, dependendo da sua importncia. Caso sejam desprezadas

so chamadas de instrues "rudo".

Dado que a operao de maquinao que foi feita uma operao simples, de

notar que o cdigo NC reduzido e relativamente simples. No caso de se querer

maquinar uma pea com um grau de dificuldade superior, iriam possivelmente

encontrar-se vrias instrues incompatveis com o torno. Verificou-se que no cdigo

NC do CATIA est presente apenas uma instruo que no ser interpretada pelo torno,

nomeadamente a instruo G43. Esta instruo visa compensar o comprimento da

ferramenta.


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5.2 Alterao do sentido de rotao do torno:

A questo do sentido de rotao, explicitado pelo comando M03-Sentido de

rotao horria e M04-Sentido de rotao anti-horria, sendo que o correto M03,

pode ser resolvida atravs dos parmetros de maquinagem escolhidos no prprio

programa CATIA-V5R20.

A resoluo deste problema baseia-se na perspetiva da orientao da mquina no

programa CATIA, ou seja apenas uma questo de referencial, pois a rotao dever

ser definida como anti-horria e no sentido horrio como explicitado no manual. Para

esse efeito, necessrio entrar nas opes do equipamento:

Figura 19 - Opes do equipamento


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Figura 20 - Definio do sentido de rotao do equipamento

A simples alterao deste parmetro no suficiente, pois deste modo a

ferramenta iria trabalhar em sentido contrrio, por isso ainda necessrio alterar esse

parmetro.

Figura 21 - Opes da ferramenta


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Figura 22 - Inverso da ferramenta

Desta forma, o comando de rotao do cdigo aparecer de acordo com o

pretendido (M3).


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5.3 Medidas do eixo x em raio em vez de medida em dimetro:

O principal erro no cdigo CATIA o facto do ps-processador deste considerar

as medidas segundo x em raio e no em dimetro, sendo que este parmetro no

possvel de alterao em opes do programa nem do ps-processador.

A soluo encontrada na pesquisa baseia-se na implementao duma

funo introdutrio no cdigo NC que permite alterar a leitura pretendida das medidas.

G10.9X0-designao em raio

G10.9X1-designao em dimetro

A verificao desta soluo no pode ser realizada, pois o programa de comando

do equipamento no reconhece estes comandos. Assim sendo, foi exposta a situao ao

fornecedor do equipamento de modo a solucionar este problema por actualizao do

programa do equipamento ou outra soluo que venha a ser facultada.


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5.3.1 Contacto aos representantes:

Na procura da soluo ao problema mencionado anteriormente, foram

contactados os respectivos servios tcnicos de apoio ao cliente na perspectiva de

solucionar a questo. Foram assim contactadas as seguintes entidades:

SPEQ(Entidade especializadas em solues industriais com

mercado estabelecido em Portugal).

DISTRIM (Representante do CATIA e apoiante do InstitutoSuperior de Engenharia de Lisboa (ISEL)).

5.3.2 Solues apresentadas:

SPEQ:

Aproveito para vos aconselhar tambm o Retrofit do vosso torno EMCO PC

Turn 50, visto que uma oportunidade de adequarem o vosso torno aos computadores

actuais via USB.

Como pode ser constatado em anexo, a soluo que nos fui apresentada pela

entidade SPEQbaseia-se na actualizao fsica do equipamento implementando o

Retrofit, de modo a permitir alterao da programao do equipamento directamente

atravs do computador.

DISTRIM:

Aquele que utilizei foi um da IMS (Depois podem mudar para Cenit/Icam

1.jpg) chamado lathe_synch.lib (Procurem PP que tenham a palavra lathe2.jpg), no

esquecer de selecionar o "imslathe.pptable" (Se por exemplo estiverem a utilizar o PP

da Cenit utilizem o Cenitlathe.pptable 3.jpg).

Como pode ser constatado em anexo, a soluo que nos fui apresentada pela entidade

Distrimbaseia-se na alterao do ps-processador utilizado, defanuc0para lathe_synch

daIMS utilizando o controlador cardemo_fidia.ce.


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Para tal, devem ser executados os seguintes passos:

Figura 23-Escolha do controlador

Em opes e seguidamente na opo deMachining dever ser escolhido o tipo

de ps-processador/controladorIMS.

Seguidamente abrir, na rvore de operaes, os parmetros do equipamento,

apelido anteriormente de torno mecnico, e alterar as opes seguintes:

Controller Emulator:cardemo_fidia.ce

Post processor:lathe_synch.lib

NC data type:ISO

NC data format:Point (X,Y,Z)

Tal como explcito na figura seguinte.


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Figura 24-Opes de ps-processador

O cdigo apresentado segundo este ps-processador resolve a situao da

medida em x ser dada como coordenada em dimetro, porm, surgem algumas

incompatibilidades em relao linguagem utilizada.


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Como podemos observar na figura 18, o ps-processador Lathe_synchpermite

a obteno de um cdigo com coordenadas X expressas em dimetro, porm, este ps-

processador no pode ser utilizada na mquina, sem ser adaptado manualmente,

disponibilizada devido ao facto de conter outro tipo de comandos no compatveis, tais

como a no existncia do comando M6associado ao comando do numero da ferramenta

que serve precisamente para a chamada da ferramenta.

Figura 25-Comparao da coordenada x segundo os 2 ps-processadores

Figura 26-Comparao do cdigo FANUC0 com LATHE_SYNCH


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Concluso:

Este trabalho permitiu resolver alguns problemas identificados em operaes

simples de torneamento, nomeadamente uma operao de desbaste.

Este processo representativo de operaes mais complexas, pois so os

principais erros que impedem o bom funcionamento dos ficheiros obtidos pelo CATIA

e implementados no equipamento, como podemos ver no cdigo obtido na ilustrao do

manual, no foram identificados outros tipos de erros.

Com o auxlio das equipas tcnicas s quais agradecemos toda a colaborao,

conclui-se que cada mquina necessita do seu prprio ps-processador especfico.

Concluiu-se que o facto de no ser possvel alterar o valor da coordenada x de raio para

dimetro tem exclusivamente a ver com a programao do prprio ps-processador,

visto que conseguimos obter essa mudana variando apenas o ps-processador.

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