ILHA SOLTEIRA
XII Congresso Nacional de Estudantes de Engenharia Mecânica - 22 a 26 de agosto de 2005 - Ilha Solteira - SP
Paper CRE05-OA01
GERAÇÃO AUTOMÁTICA DE CICLOS DE FURAÇÃO PARA MÁQUINAS CNC
Yuri Zindulis, Wagner S. Bittencourt, Alexandre D. da Silva
UFSM, Universidade Federal de Santa Maria, Departamento de Engenharia Mecânica
Faixa de Camobi Km 9- Campus Universitário, CEP 97105-900, Santa Maria, RS
E-mail para correspondência: [email protected]
Introdução
Máquinas CNC (Comando Numérico Computadorizado) são equipamentos que, através de um
computador dedicado, permitem ao usuário programar tarefas, seqüências pré-determinadas de operações
organizadas de acordo com a necessidade do programador, a serem executadas no processo de fabricação.
Através de eixos de coordenadas, podem realizar rotinas de trabalho complexas como, por exemplo, curvas
parametrizadas (da Silva, A.D., Santos, M.F., 1999), difíceis de serem realizadas em máquinas manuais ou
copiadoras. Sistemas CAD/CAM (Projeto Assistido por Computador / Fabricação Assistida por
Computador), são programas que realizam a interação entre o sistema CAD (programas que permitem
representar desenhos por intermédio do computador) e a máquina CNC, executando diversas atividades
relacionadas ao processo produtivo, entre elas a geração automática das trajetórias das máquinas CNC.
Objetivo
O objetivo desse trabalho é criar uma função CAD/CAM como extensão de um programa CAD para
realizar a interação entre o sistema CAD e uma fresadora CNC de três eixos (da Silva, A.D., Simões, F.M.S.,
Guimarães, F.F., de Paula, A.A., 1998). O sistema gera o programa para a máquina para a operação de
furação de todos os furos que aparecem no desenho da peça representada no CAD, substituindo assim um
software CAD/CAM. Isso diminui o custo de operação de empresas de pequeno e médio porte, pois
dispensam o investimento nesses programas para essa necessidade.
Metodologia
Esse trabalho mostra uma metodologia de trabalho para realizar a interação entre um sistema CAD e
uma máquina CNC, através de a linguagem computacional disponível no software CAD, aplicada a uma
fresadora CNC.
O programa consiste em ler todas as informações do desenho inserido no ambiente CAD, que são
listas de códigos específicos para cada entidade de desenho, como, por exemplo, linha, círculo, cilindro,
linha contínua, etc. Uma varredura no desenho identifica todas as entidades “círculo” ou “cilindro”, que
correspondem aos furos a serem usinados. A rotina acessa a lista de dados de cada uma dessas entidades,
para resgatar o diâmetro dos furos e as posições a serem furadas. A seguir, é organizada uma seqüência de
furação agrupando-se os furos de mesmo diâmetro. Parâmetro tecnológico do programa CNC, como, as
velocidades de corte são informadas manualmente pelo usuário do sistema. A entidade “cilindro” será
considerada quando o desenho fornecido é em terceira dimensão. Enquanto é feito o mapeamento das
entidades do desenho, são armazenadas em listas de dados as informações das entidades de interesse,
contendo a posição do centro nos eixos de coordenadas, diâmetro do círculo e profundidade do furo. Com os
valores de diâmetros é calculada a rotação adequada da ferramenta. Na seqüência de operação, para evitar
trocas excessivas de ferramenta, todos os furos de mesmo diâmetro são realizados em conjunto, obedecendo
ao critério de distância mínima entre furos consecutivos.
Para rodar o sistema no ambiente CAD, é necessário carregá-lo na barra de tarefa com a
denominação “furos”. Após alguns instantes, tempo necessário para o programa realizar o mapeamento do
desenho e todos os cálculos necessários, aparecerá a mensagem “A peça selecionada gerou as operações de
furação” criando um arquivo de armazenamento da seqüência de operações a serem realizadas, estando estas
codificadas para linguagem CNC da fresadora. Esse programa CNC é armazenado na forma de um arquivo
texto (por exemplo, extensão *.doc,*.txt, etc) para que possa ser carregado no comando da máquina CNC.
Essa operação é realizada através de programa específico de transmissão de dados entre computador e
comando.
Resultados
Criou-se um programa, como aplicativo do sistema AutoCAD, com a finalidade de gerar uma lista de
dados, que irá servir para operar uma fresadora CNC da indústria ROMI S/A, cuja tarefa é a realização de
furos em uma peça com a otimização de seqüência de trabalho.
O programa é carregado para máquina CNC por meio de um computador, realizando, através do
desenho da peça, um mapeamento de entidades de desenho e separando todos os círculos e cilindros para
realizar a furação. Dentro de cada círculo é armazenado o raio e as coordenadas do centro, enquanto que
dentro da entidade cilindro é armazenado, além do raio e as coordenadas do centro, a profundidade do furo.
A Figura 1 ilustra a geração da seqüência do programa CNC:
Figura – 1 Representação da geração do programa “furos”
Conclusões
Comprova-se que a aquisição de um sistema CAD/CAM não é a única maneira de poder programar
uma máquina CNC. As extensões programáveis dos sistemas CAD permitem tal flexibilidade. Com o
programa consegue-se obter os mesmos resultados para furação em peças, salientando que, o emprego de
recursos de programação nos aplicativos de sistemas CAD é aconselhável para pequena variedade de peças
diferentes em empresas de pequeno e médio porte, ou que o serviço realizado não utilize todos os recursos
oferecidos por um software CAD /CAM.
Referências Bibliográficas
Silva, A.D., Postal, M., Simões, F.M.S., “Sistemas Dedicados de Programação de Máquinas de Comando
Numérico através de Aplicativos de Sistemas CAD”.
Silva, A.D., Santos, M.F., “Decodificação Automática de Programas CN Parametrizados”, IV Congresso
Iberoamericano de Ingenieria Mecanica CIDIM’99.
Silva, A.D., Simões, F.M.S., Guimarães, F.F., de Paula, A.A., “Aplicação de um Sistema CAD para Geração
e Simulação de Programas para Fresadoras CNC”, XIV Congresso Brasileiro de Engenharia Mecânica,
Bauru, 1997.