Pretende-se aqui exempl ificar a maquinagem de contornos 2D
em PowerMILL. A modelação 3D do componente é executada em
Autodesk Inventor e depois exportada em formato DXF para o
PowerMILL. Vamos usar esta geometria 2D para a maquinação em
PowerMILL.
Use a ferramenta Project Geometry
para projetar a
geometria dos rasgos interiores. O sketch criado deve conter todos
os contornos do modelo 3D.
Em Autodesk Inventor execute o modelo 3D seguinte. Defina o
centro da geometria na origem do modelo. O material do
componente é Alumínio.
Faça clique em
parafechar o sketch ativo.
Na Browser Bar faça cl ique com o botão direito sobre o últ imo
sketch criado e selecione Export Sketch As.
Faça cl ique em Options e defina como versão gravação para o
formato DXF a 2000.
Faça cl ique com o botão direito sobre a face indicada e seleccione
New Sketch.
1
Faça clique em
.
Faça clique em
.
Faça clique em
Faça clique em
.
parainiciar o PowerMILL 10.
No PowerMILL faça cl ique no menu Ficheiro Importar Modelo e
seleccione o ficheiro DXF anteriormente criado.
No lado direito do ecrã, faça cl ique em
desenho em perspetiva isométrica.
para visual izar o
Defina as dimensões da ferramenta Diâmetro = 10 mm e
Comprimento = 50 mm. Faça clique em
para definir a
ferramenta como ferramenta Número 1.
Deve modificar o nome da ferramenta para outro mais lógico, por
exemplo, no caso anterior pode definir a ferramenta como Fresa de
Topo direito 10 mm. Para modif icar o seu nome na Browser Bar faça
dois cl iques sobre o nome atual.
Definição das ferramentas
A ferramenta escolhida para a
maquinação é uma Fresa topo
direito com diâmetro de 10 mm.
Para escolher a ferramenta, faça
cl ique na seta no canto inferior
esquerdo da área gráfica.
2
Faça clique em
.
Faça novamente cl ique em
para definir uma nova
ferramenta de topo direito de diâmetro 5.5 mm.
Com o botão esquerdo do rato selecione o contorno exterior. Use
em simultâneo com a seleção a tecla Shift para ir adicionando os
diferentes segmentos do contorno exterior. Na caixa de diálogo
Operação em Tipo selecione Postiço, para maquinagem exterior
ao contorno.
Defina as dimensões da ferramenta Diâmetro = 5.5 mm e
Comprimento = 27.5 mm.
Faça clique em
para definir a ferramenta como
ferramenta Número 2. Na Browser Bar deve definir a ferramenta
como Fresa de Topo direito 5.5 mm.
Em Definir topo por defina 0 como cota máxima em Z em
Definir fundo por defina -8 para definir a cota mínima em Z do
contorno.
Definição das trajetórias de maquinagem - Contorno exterior
Na Browser Bar, faça cl ique com o botão direito sobre
Configuração da Ent idade e selecione Criar Configuração de
Figura.
Faça clique em
Faça clique em
.
.
3
Em Max X deve aparecer 60.5 e em Min Y deve aparecer -60.5.
Como o modelo importado é um perfil 2D é necessário def inir a
espessura do bloco. Em Min Z defina -8. Lateralmente o bloco fica
com a dimensão máxima do modelo, o que na real idade pode não
acontecer, a não ser que tenha sido previamente maquinado para as
medidas finais. Vamos aumentar lateralmente o bloco em 6 mm (±
o raio da ferramenta + a sobreespessura para acabamento). Em
Expansão defina 6 e faça cl ique em
para travar as alterações
das dimensões do bloco segundo Z.
Definição do bloco de material
A ferramenta a util izar para a maquinagem do contorno exterior
é a Fresa de 10 mm.
Faça clique em
para definir o bloco
de material a maquinar.
Faça clique em
Faça clique em
maquinar.
.
para calcular os l imites do bloco a
Faça clique em
.
Definição dos parâmetros de corte
Faça cl ique em
para def inir os parâmetros de corte,
velocidades, avanços e rotação da ferramenta. Não esquecer que
estamos a trabalhar Alumínio. Os dados devem ser definidos de
acordo com o tipo de material e ferramenta a usar.
4
Faça clique em
Dados de maquinagem da Fresa de 10 mm:
Mergulho
Maquinagem
Rotação
100
400
2000
mm/min
mm/min
rpm
.
Ponto de inicio da maquinagem
Faça clique em
para definir o ponto de início. Em Ponto
Inicial escolha Centro bloco segurança para definirmos como
posicionamento inicial da ferramenta o centro do bloco.
Definição da maquinagem - Desbaste
Faça clique em
Faça clique em
paradefinir o desbastedo bloco.
.
Definição dos planos de segurança
Faça clique em
paradefinir os planosde segurança.Coloque
Z de Segurança igual a 2 mm e Z início igual a 1 mm. Se a superfície
da peça estiver minimamente plana pode-se perfeitamente colocar
em Z seguro 2 e em Z inicial 1. Se pelo contrário a superfície estiver
muito irregular é melhor colocar um valor superior. O Z seguro
define o plano para o qual a ferramenta se desloca em Z para se
movimentar rapidamente. O Z Inicial é o plano para onde a
ferramenta se desloca em avanço rápido e a partir do qual se
aproxima da peça em avanço de trabalho (mergulho). Tudo isto
tendo em conta que o zero peça seja definido na face superior da
peça, caso não o seja estes valores serão forçosamente outros.
Selecione o separador Desbaste 2.5D.
Neste separador encontra 3 tipos de estratégias: Desbaste por
Incremento em Figuras, Desbaste por Cópia em Figuras e
Desbaste por Contorno em Figuras.
Desbaste por Incremento em Figuras
Desbaste por trajetórias paralelas ao contorno
a maquinar. Maquina uma área definida entre o
l imite do bloco e o contorno a executar.
Desbaste por Cópia em Figuras
Desbaste por trajetórias l ineares paralelas.
Maquina uma área definida entre o l imite do
bloco e o contorno a executar.
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Desbaste por Contorno em Figuras
Desbaste por um única trajetória paralela ao
contorno a executar. Útil para as situações em
que uma única passagem da ferramenta é
suficiente para l impar o material a desbastar.
Para o caso que estamos a executar o processo indicado é o
processo Desbaste por Contorno em Figuras. Faça duplo clique em
Desbaste por Contorno em Figuras.
Em Definido por escolha Passo Vertical e defina o incremento
em Z. O valor que vamos definir é 4 mm.
Para a definição deste valor deve-se ter em atenção o t ipo de
material a maquinar e se a ferramenta tem capacidade de corte de
topo. Caso a ferramenta a usar não possua grande capacidade de
corte no topo deve-se colocar um valor baixo.
Faça clique em
incremento definido.
Em Ferramenta escolha a ferramenta 1 que é a Fresa de 10 mm.
Em Passo Vertical escolha Manual para definir os planos de
trabalho.
para definir os planos pelo o
Faça clique em
paravisual izar os planos criados.
Faça clique em
.
Em Espessura vamos definir 0.5 mm para posterior acabamento
lateral. Esta sobreespessura para acabamento poderá ser mais ou
menos dependendo da qual idade acabamento que se pretende.
Faça clique em
para gerar a trajetória de
maquinagem. Importante, não feche a caixa de diálogo.
Definição da maquinagem - Acabamento Lateral
Faça cl ique em
para definir os planos de trabal ho. O valor
define os incrementos da ferramenta em Z.
Faça clique em
para criar o percurso de acabamento a
partir do percurso de desbaste anterior.
Em Espessura vamos definir
acabamento.
6
0,
porque se trata de um
Faça clique em
maquinagem.
Faça clique em
para gerar as trajetórias de
parafechar a caixa de diálogo.
Mudar o nome aos Percursos de Maquinagem
Em Tipo selecione Caixa para desbaste uma área definida por um
contorno.
Em Definir topo por coloque 0.
O percurso 1 vamos definir como Desbaste Contorno Exterior
Fresa 10 mm e no percurso 2 vamos definir como Acabamento
Contorno Exterior Fresa 10 mm.
Em Definir fundo por coloque -6.
Desbaste dos rasgos laterais (maiores) com a Fresa de 10 mm
Faça cl ique com o botão direito sobre Configuração da Ent idade
e selecione Criar Configurações de F igura.
Com a ajuda da tecla SHIFT selecione todas entidades dos
contornos dos rasgos.
Faça clique em
.
7
Faça clique em
Faça clique em
.
Faça cl ique em
para definir os planos. Faça cl ique em
para el iminar os planos anteriormente definidos.
paradefinir o desbastedo bloco.
Como a altura a maquinar é de 6 mm, vamos definir dois planos,
um a -3 mm e outro a -6 mm. Em Definido por seleccione Valor e
coloque o valor de -3 e faça cl ique em
.
Selecione o separador Desbaste 2.5D.
Neste separador encontra 3 tipos de estratégias: Desbaste por
Incremento em Figuras, Desbaste por Cópia em Figuras e
Desbaste por Contorno em Figuras.
Para o caso que estamos a executar o processo indicado é o
processo Desbaste por Contorno em Figuras.
Em Definido por seleccione Valor e coloque o valor de -6 e faça
cl ique em
.
Faça duplo cl ique em Desbaste por Contorno em Figuras.
Em Ferramenta escolha a ferramenta 1 que é a Fresa de 10 mm.
Em Passo Vertical escolha Manual para definir os planos de
trabalho.
Faça cl ique em
para definir os planos
de trabalho. O valor
define os incrementos
da ferramenta em Z.
Faça clique em
.
Em Espessura vamos definir 0.2 mm para posterior acabamento
lateral.
8
Faça cl ique em
para gerar a trajetória de
maquinagem. Não feche a caixa de diálogo.
Faça cl ique com o botão direito sobre Configuração da Ent idade
e seleccione Criar Configurações de F igura.
Definição da maquinagem dos rasgos - Acabamento Lateral
Faça clique em
para criar o percurso de acabamento a
partir do percurso de desbaste anterior.
Em Espessura vamos definir
acabamento.
0,
porque se trata de um
Em Tipo seleccione Caixa para desbaste uma área definida por
um contorno.
Em Definir topo por coloque 0.
Faça cl ique em
maquinagem.
para gerar as trajetórias de
Faça clique em
parafechar a caixa de diálogo.
Mudar o nome aos percursos de Maquinagem
Em Definir fundo por coloque -8.
Desbaste da caixa cilíndrica 20H8
A cota máxima de uma dimensão nominal 20H8 é de 20.03 e cota
mínima é de 20.00. Nestes casos deve-se apontar a maquinagem
para um valor médio. Deveria ser criado em Autodesk Inventor uma
circunferência que tivesse como d iâmetro um valor médio entre
estes dois valores, ou seja 20.015. Nos modelos 3D com cotagem
funcional, o Autodesk Inventor permite definir a geometria 3D do
modelo de forma toleranciada em Parameters.
Selecione o contorno cilíndrico 20H8.
Faça clique em
.
Faça cl ique em
.
9
Definição da maquinagem - Desbaste da caixa cilíndrica 20H8
Faça clique em
Em Espessura vamos definir 0.5 mm para posterior acabamento.
paradefinir o desbastedo bloco.
Faça cl ique em
para gerar a trajetória de
maquinagem. Não feche a caixa de diálogo.
Selecione o separador Desbaste 2.5D.
Para o caso que estamos a executar o processo indicado é o
processo Desbaste por Contorno em Figuras. Porque uma simples
passagem da ferramenta (Fresa de 10 mm) é suficiente para
desbastar a caixa cilíndrica de 20H8. No caso da caixa cilíndrica ter
um diâmetro superior teríamos que ir para uma estratégia do t ipo
Desbaste por Cópia em Figuras.
Em Ferramenta escolha a ferramenta 1 que é a Fresa de 10 mm.
Definição da maquinagem - Acabamento lateral da
caixa de 20H8
Faça clique em
para criar o percurso de acabamento a
partir do percurso de desbaste anterior. Em Espessura vamos
definir 0 porque se trata do acabamento.
Faça clique em
paradefinir os planos.Como a cota a cumprir
é de 20H8, com uma tolerância de 0.03 mm, vamos criar planos com
incrementos de 1 mm para garantir uma mel hor precisão da cota
nominal do furo 20H8.
Em Passo Vertical escolha Manual para definir os planos de
trabalho.
Faça clique em
paradefinir os planos de trabalho.
Faça clique em
.
Em Definido por escolha Passo Vertical e defina o incremento
em Z. O valor que vamos definir é 4 mm.
Faça clique em
Para a definição deste
valor deve-se ter em atenção
sobretudo o tipo de material
e se a ferramenta tem
capacidade de corte de topo.
10
.
Faça cl ique em
.
Faça clique em
paragerar atrajetória demaquinagem.
Faça cl ique em
para fechar a caixa de diálogo.
Com a caixa de diálogo Menu de Figura ativa, seleccione os
segmentos dos contornos a serem maquinados pela Fresa de
5.5mm. Use em simultâneo com a seleção a tecla SHIFT para ir
adicionado os diferentes segmentos dos contornos.
Mudar o nome aos percursos de maquinagem
Na caixa de diálogo Menu de Figura em Tipo selecione Cavidade
para maquinagem interior do contorno.
Em Definir topo por defina -6 como cota máxima em Z em
Definir fundo por defina -8 para definir a cota mínima em Z do
contorno. Até os 6 mm de profundidade o modelo já previamente
maquinado.
A partir de agora a ferramenta a ut il izar é a Fresa de 5.5 mm, por
isso temos necessidade de alterar os parâmetros de corte.
Definição dos parâmetros de corte
Faça clique em
.
Dados de maquinagem da Fresa de 5.5 mm:
Mergulho
Maquinagem
Rotação
100
250
2300
mm/min
mm/min
rpm
Estes dados devem ser definidos de acordo com o t ipo de
material a maquinar, ferramenta e máquina a usar.
Faça clique em
Faça clique em
.
.
Seleção dos percursos de maquinagem para a Fresa 5.5 mm
Faça cl ique com o botão direito sobre Configuração da Ent idade
e seleccione Criar Configuração da F igura.
Faça clique em
.
Definição da maquinagem - Desbaste dos rasgos menores
Faça clique em
paradefinir o desbastedo bloco.
11
Faça clique em
.
Em Espessura vamos definir 0.2 mm para posterior acabamento
lateral.
Faça cl ique em
para gerar a trajetória de
maquinagem. Não feche a caixa de diálogo.
Selecione o separador Desbaste 2.5D.
Para o caso que estamos a executar o processo indicado é o
processo Desbaste por Contorno em Figuras. Porque uma simples
passagem da ferramenta (Fresa de 5.5mm) é suficiente para
desbastar os rasgos menores. No caso de os rasgos terem uma
dimensão superior teríamos que ir para uma estratégia do tipo
Desbaste por Cópia em Figuras.
Em Ferramenta escolha a ferramenta 2 que é a Fresa de 5.5mm.
Definição da maquinagem - Acabamento lateral dos
rasgos menores
Faça clique em
para criar o percurso de acabamento a
partir do percurso de desbaste anterior. Em Espessura vamos
definir 0 porque se trata do acabamento.
Em Passo Vertical escolha Manual para definir os planos de
trabalho.
Faça cl ique em
para definir os planos de trabal ho. O valor
define os incrementos da ferramenta em Z.
Faça cl ique em
maquinagem.
para gerar as trajetórias de
Faça clique em
parafechar a caixa de diálogo.
Mudar o nome aos percursos de Maquinagem
Criar Programas CNC
Faça clique em
e elimine todos osplanos existentes.
Em Definido por escolha Valor e defina um plano a -8 mm. O
rasgo já foi maquinado previamente com a Fresa de 10 mm até -6
mm. Neste caso a Fresa de 5.5 mm pode perfeitamente maquinar
os 2 mm que faltam até -8 de uma vez só.
Faça cl ique
em
12
.
Faça cl ique com o botão direito sobre Programas NC e
seleccione Criar Programa NC.
Escrever Programa CNC
Atribuir ferramentas
Se necessário, pode atribuir ferramentas às trajetórias de
maquinagem, para isso seleccione a trajetória e defina o número da
ferramenta em N.º Ferramenta. É importante que o número da
ferramenta coincida com a sua posição no carrossel da máquina.
Não existe a necessidade de ativar a refrigeração, esta pode ser
controlada diretamente na máquina.
Em Arquivo de Saída defina o nome do f icheiro CNC.
Em Opções de Máquina escolha o comando da máquina. No caso
do comando HEIDENHAIN escolha heid400.
Para escrever o ficheiro CNC faça cl ique em
.
No caso de as trajetórias pretendidas não aparecerem todas
associadas ao programa CNC pode adicioná-las fazendo cl ique com
o botão direito sobre elas e selecionando Adicionar a.
Edit ar o f icheiro de CNC
Pesquise o ficheiro de CNC e abra-o com o Bloco de Notas.
Correções no ficheiro CNC
No ficheiro poderá fazer alguns pequenos ajustes ao programa
gerado, evitando sempre fazer modificações nas coordenadas X,Y e
Z.
Américo Costa - Licenciado em Eng.ª Mecânica pela Universidade
do Porto -Técnico de Formação doCENFIM - Núcleo de Trofa
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