Introdução à Usinagem com CNC - Série Tekne

Autor(es): Michael Fitzpatrick
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Oferece a fundamentação necessária para o estudante se adaptar ao chão de fábrica e entender o seu funcionamento, assim como ler e interpretar desenhos técnicos, lidar com a exatidão extrema e, especialmente, dominar os processos da área. Também ensina a preparar, programar e rodar uma máquina-ferramenta CNC.

10 capítulos

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Capítulo 1 - Coordenadas, eixos e movimento

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capítulo 1

Coordenadas, eixos e movimento

A maior parte de um programa é composta das coordenadas dos pontos que se referem às distâncias para os eixos. Junto com as declarações que determinam como a máquina é usada, essas coordenadas X, Y e Z são empregadas tanto para o movimento da ferramenta como para o posicionamento da ferramenta em relação à peça, bem como para referência. Os eixos se referem aos mesmos que já aprendemos em fresadoras e tornos (Capítulos 3 e 4 do livro

FITZPATRICK, M. Introdução aos processos de usinagem Porto Alegre: AMGH, 2013), mas aqui, no

Capítulo 1, vamos formalizá-los. Estas quatro unidades são os alicerces de conhecimento para tudo em CNC e para o restante deste livro.

Objetivos deste capítulo

Identificar X, Y e Z – eixos lineares primários e secundários da máquina CNC.

Identificar A, B e C – eixos de rotação primários.

Identificar U, V e W – eixos lineares secundários.

Identificar pontos geométricos usando coordenadas cartesianas absolutas.

 

Capítulo 2 - Sistemas CNC

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capítulo 2

Sistemas CNC

O Capítulo 2 fornece a base de conhecimentos acerca das máquinas e as informações necessárias para utilizar um equipamento CNC. Analisaremos três aspectos do sistema CNC:

Mecânica de acionamento do eixo Com base na explicação do Capítulo 1 sobre os tipos de movimento de eixo que uma máquina CNC pode fazer, investigaremos a mecânica de como eles ocorrem. Vamos aprender como eles podem fazer uma superfície quase perfeita em lotes de materiais diferentes, não importando o acionamento de corte. Mesmo com a variação do sobremetal de uma peça para outra, todas as peças saem da máquina como uma duplicata quase perfeita da anterior.

Variação e evolução da máquina Embora as máquinas atuais sejam muito superiores a qualquer uma do passado, com certeza elas não são perfeitas. Então, nosso objetivo é a compreensão do que levou à evolução da máquina, para que o futuro seja mais facilmente vislumbrado. Observando cuidadosamente a linha do tempo, você poderá prever uma grande mudança logo à frente!

 

Capítulo 3 - Comandos CNC

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capítulo 3

Comandos CNC

Antes de estudar este capítulo, você pode optar por ir para o Capítulo 4 e, depois, retornar. A escolha depende do plano do curso e da sua carreira.

SEQUÊNCIA PARA O OPERADOR CNC

Muitas vezes, na indústria, uma carreira profissional começa com o cargo de operador de CNC, realizando o trabalho de produção guiada. Então, ganhando alguma experiência, você será instruído em preparações, ajustes e edições – aumentando sua responsabilidade.

Se você se encontra nessa situação, então, a melhor opção poderia ser permanecer aqui, no Capítulo 3, seguindo depois para o Capítulo 4 e dando continuidade à sequência apresentada.

SEQUÊNCIA DE TREINAMENTO PROGRAMÁTICA

Na maioria das escolas técnicas, sem a pressão de produzir peças, a sequência de aprendizagem é invertida. Começamos com programação nível básico e simulação de usinagem. Essas primeiras experiências seguras aumentam a eficácia e a segurança de nossas salas de aula. Mais tarde, você será guiado através do primeiro carregamento e da experimentação de um de seus programas. Se isso se adapta mais às suas necessidades, vá para o Capítulo 4 e volte aqui depois.

 

Capítulo 4 - Operando uma máquina CNC

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capítulo 4

Operando uma máquina CNC

Assumir o comando de uma máquina de produção é uma grande responsabilidade. Isso significa produzir um trabalho de qualidade a uma taxa que gere lucro. Mas não é só isso, você deve ter segurança, guardar registros de produção e fazer a manutenção da máquina e da área de trabalho. Este capítulo e o próximo fornecem as informações e habilidades necessárias. Contudo, eles também são organizados para ensinar mais do que um operador precisa para executar a produção; eles visam ao treinamento para a carreira.

Objetivos deste capítulo

Identificar as intruções de localização PZP.

Determinar a fixação do ferramental baseado em pontos de referência e PZP.

Selecionar o ferramental de corte dentro dos parâmetros de trabalho.

Definir dois tipos de programas de compensação.

Ler os requisitos especiais de trabalho.

A partir do manual do operador, classificar alarmes.

Executar ações corretivas.

Fazer um plano de 3 estágios para falha – praticar paradas de emergência.

 

Capítulo 5 - Planejamento de programação

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capítulo 5

Planejamento de programação

Para mim, escrever e executar um programa CNC com sucesso é como o melhor jogo de computador! Eu ainda me lembro do primeiro que escrevi. Nós, instrutores, entendemos que os alunos estão mais do que ansiosos para fazer o mesmo, criar seus próprios programas e testá-los no metal. Contudo, a experiência prova sempre que, embora seja divertido fazer isso, começar assim é um erro gigante!

Sem diretriz, os iniciantes frequentemente compilam o programa e, então, tentam resolver os detalhes da sua execução depois. Aqui, no Capítulo 5, aprendemos que um investimento modesto em planejar antes de escrever retorna grandes dividendos em produtividade, qualidade e segurança. Além de habilidades organizacionais, o Capítulo 5 também trata de comunicar instruções para outros. Para fazer ambos, você vai utilizar muito sua experiência com máquinas manuais. Há somente duas unidades necessárias para planejar o trabalho CNC.

Objetivos deste capítulo

 

Capítulo 6 - Programação de nível 1

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capítulo 6

Programação de nível 1

Neste livro, vamos abordar a programação em três estágios. Primeiro, escrevendo os códigos à mão e, em seguida, trabalhando até a programação CAM no Capítulo 9. Aqui, no Capítulo 6, vamos estudar os arranjos de palavras de código em instruções completas, as quais preparam ou resultam em uma ação da máquina, chamadas de comandos ou blocos de comandos. Geralmente, essas instruções são abreviadas por blocos. Então, agruparemos os blocos para escrever dois tipos de programas:

Compensação manual Criar uma trajetória do cortador pela linha de centro da ferramenta sem a assistência de um programa CAM ou de controles de interface gráfica.

Compensação do raio da ferramenta Escrever um programa da trajetória da peça com comandos que informam ao controlador para realizar a compensação de uma determinada forma e um determinado tamanho do cortador.

Objetivos deste capítulo

Nomear seis prefixos de palavras.

Explicar os agrupamentos de códigos.

 

Capítulo 7 - Programação de nível 2

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capítulo 7

Programação de nível 2

Em seguida, vamos examinar a lógica de programação de computador que é usada extensivamente em programas manuais e, em um grau menor, dentro dos programas gerados por CAM. Usando essas técnicas, pode-se simplificar a programação matemática e reduzir os dados totais. Além disso,

é simplesmente divertido fazer essas coisas!

Vamos começar com os ciclos fixos. Usados para fresagem e torneamento, todos os comandos

CNC contêm alguns dentro de sua capacidade. Muitos apresentam uma biblioteca de ciclos enlatados (tudo está contido dentro do comando, incluindo as fórmulas que fazem os cálculos para a realização da rotina).

Objetivos deste capítulo

Identificar e usar parâmetros em ciclos fixos.

Encontrar ciclos específicos no manual do programador em sua oficina.

Formar um vocabulário de ciclos fixos padrão.

Escrever um ciclo fixo de rosqueamento para um centro de torneamento.

Desenhar um diagrama lógico de um programa de ramificação.

 

Capítulo 8 - Configurando uma máquina CNC

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capítulo 8

Configurando uma máquina CNC

No Capítulo 8, assumimos que o planejamento e a programação estão finalizados, mas ainda não testados. Então, é hora de focar a ativação deste primeiro trabalho em CNC e rodá-lo. Seguindo o plano, você montará os dispositivos de fixação da peça, estabelecerá e coordenará o PZP, adicionará as ferramentas de corte e, então, introduzirá os dados no controlador. Pronto – agora

é hora de cruzar os dedos, a execução da primeira peça!

Objetivos deste capítulo

Alinhar paralelamente ao eixo da máquina.

Alinhar a um ponto de referência XY.

Entrar com as coordenadas X e Y do PZP no controlador.

Estabelecer os deslocamentos da fixação.

Determinar e alimentar os deslocamentos das ferramentas.

Coordenar o PZP em um centro de torneamento.

Determinar a posição X e Y de uma ferramenta simples.

Estabelecer a posição PZP.

Comparar ferramentas principais, maquetes e métodos de posicionamento-mestre para deslocamentos.

 

Capítulo 9 - Programas e processos CAD/CAM

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capítulo 9

Programas e processos CAD/CAM

Com a leitura dos Capítulos 5, 6 e 7, você deve ter observado que programas compilados manualmente consomem tempo. Por sorte, hoje, quase todos os programas CNC são gerados por meio de software CAM, usando imagens desenhadas da peça a ser feita como padrão.

Essas imagens estão em “estruturas de arame” (wireframes) ou modelos sólidos, e ambos serão definidos e estudados neste capítulo. Muitas oficinas usam software baseado em PC, como nosso programa de exemplo, o Mastercam X4©.

Objetivos deste capítulo

Desenhar um modelo em wireframe da Figura 9-2.

Extrudar o wireframe em um modelo sólido da Figura 9-2.

Planejar os métodos de fixação e as sequências de usinagem para fresar o modelo sólido criado na Unidade 9-1.

Avaliar as trajetórias de ferramenta em termos de segurança e eficiência.

Pós-processar a trajetória da ferramenta para fresadora vertical com comando Fanuc.

Importar um modelo externo (não criado no sistema CAM).

Preparar o modelo importado para trabalho CNC.

 

Apêndices

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apêndice I

Tamanhos de furo para rosqueamento (polegada e métrico)

347

apêndice I

A B

3,25

2,88

2,50

2,13

B

Material – chapa de alumínio de 0,125 pol

(Substituto aceitável)

Detalhe –1

3,00

2,00

2,00

1,50

0,38

1,25

Todos os cantos com arredondamento de raio 0,12 pol

125 Acabamento superficial geral

1,25

0,50

0,63

1,75

Diâmetro dos furos

0,005

Observações

0,1875

0,2500

0,3125

0,3750

0,4375

0,5000

0,5625

0,6250

0,015 B

1,00

A

3,75

XX = ±0,015 pol

XXXX+0,0010

-0,0000

Tolerâncias gerais

0,63

59o

Apêndice II

FYM101

Glencoe Tool Company

Fitzpatrick

Calibrador de furos

5,00

A 7/06 GDT atualizado

Revisões

Letra Data Mudanças

apêndice II

Desenho de fabricação do calibrador de brocas

 

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