procedimento para faceamento zig-zag

PROCEDIMENTO PARA FACEAMENTO POR FRESAMENTO FRONTAL.
Considerações:
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O faceamento pode ser realizado em centros de usinagem pelo processo de fresamento frontal.
Idealmente, essa operação deve ser realizada com uma fresa (cabeçote) cujo diâmetro (df) seja
superior à largura a ser removida. Além de implicar uma penetração de trabalho (ae) mais baixa (ae
< 100%), uma fresa com maior diâmetro propicia a operação ser executada em um tempo de corte
baixo e com melhor qualidade da superfície usinada. Entretanto, em várias situações, essa fresa de
grande diâmetro não está disponível, o que acarreta na adoção de outras estratégias de
faceamento.
As estratégias mais indicadas são a “zig-zag” ou a “espiral”, tal como representado na Figura 1
(a,b).
A estratégia em “zig-zag” é mais apropriada para peças que possam ser envolvidas por um
paralelepípedo. Por outro lado, para peças cujas formas assemelham-se mais a cilindros,
recomenda-se a estratégia em espiral.
Nesse estudo, apenas a estratégia em “zig-zag”, vide Figura 2, será considerada.
(a)
(b)
Figura 1. Estratégias para faceamento. (a) zig-zag e (b) espiral
ETAPAS DO PROCEDIMENTO
Faceamento em “zig-zag”.
1 – Calcule o retângulo (DX, DY) que envolva a peça no plano “X-Y”.
2 – Identifique, a partir do desenho, o lado maior (comprimento) desse retângulo. Sua direção será a
direção de avanço. Caso o retângulo tenha lados iguais (quadrado), adote DY como seu comprimento.
Identifique também a espessura (DZ) a ser removida.
3 – Determine as coordenadas cartesianas do vértice correspondente ao canto inferior esquerdo (CIE)
desse retângulo em relação à origem do sistema de coordenadas da peça (SCP). Idealmente, mas não
necessariamente, a coordenada “Z” desse vértice é o valor da origem (SCPZ) mais o sobrematerial “DZ”.
4 – Selecione, a partir de um catálogo de ferramentas, o diâmetro (df), o número de dentes (K) e o material
das pastilhas da fresa (cabeçote para faceamento). Preferencialmente, selecione uma fresa cujo diâmetro
seja superior à largura a ser fresada.
5 – Calcule a penetração de trabalho máxima (aeM) em função do diâmetro da peça. A penetração de
trabalho é medida no plano de trabalho “X-Y” e é uma percentagem do diâmetro da fresa (df). Geralmente,
adota-se aeM entre 50 e 75% de df.
6 – selecione, a partir de um catálogo de ferramentas, a profundidade de corte máxima (apM), o avanço por
dente (fz) e a velocidade de corte (Vc) para a fresa escolhida e o material da peça a ser usinada.
7 – Calcule a rotação da fresa (N) em rpm e a velocidade de avanço (Vf) em mm/min, conforme equações 1
e 2 abaixo. A velocidade de corte e o avanço por dente são fornecidos pelos fabricantes de ferramentas em
m/min e mm/v, respectivamente.
(1)
(2)
8 – Calcule a direção de avanço a partir do lado maior, caso exista, do retângulo determinado no passo 2.
Arbitre um valor para o afastamento de segurança (as). Se a direção de avanço for paralela ao eixo “Y”, o
ponto de aproximação (PA) será calculado conforme Equação 3, caso contrário conforme Equação 4.
(3)
(4)
9 – Calcule o número de passadas no plano “XY” (NPXY), conforme Equação 5, e caso ele não seja um
inteiro, adote NPXY1 como seu inteiro superior. Nessa equação, D é o lado menor do retângulo. Recalcule a
penetração de trabalho (ae), conforme Equação 6.
(5)
(6)
10 – Calcule o número de passadas na direção “Z” (NPZ), conforme Equação 7, e caso ele não seja um
inteiro, adote NPZ1 como seu inteiro superior. Recalcule a profundidade de corte (ap), conforme Equação 8.
.
(7)
(8)
11– A elaboração do programa depende do valor de NP1, tal como exemplificado na programação
parametrizada apresentada a seguir. Os parâmetros utilizados a seguir estão indicados na Figura 2.
Figura 2 – Parâmetros utilizados na programação do faceamento em “zig-zag”
PROGRAMAÇÃO PARAMETRIZADA – baseada na sintaxe Romi-Mach91
Exemplo para NPXY1 =1 e DY > DX
G99
G90
G71
G17
G66
GZO
T01M6
O1S2500M3
G0 XPAX YPAY
Z(OPZ + DZ) M8
N10 G1 z-ap FFFFF
G0 xae
G1 yDYC
G0 zap
G0 XPAX YPAY
G1 z-ap
N20 H10 E20 L(NPZ1 -1)
M9
GZO
M5
M2
1
;Retoma origem do sistema de coordenadas
;(cancela G92)
;Sistema de coordenadas com origem fixa
;(absoluta)
;Distâncias em milímetros
;Plano “XY”
;Limpa tela p/ simulação gráfica
;Mov. p/ ponto de troca. Equivalente a
;G0Z0O0
;Troca p/ ferramenta 01
;Corretor 01; rotação de 2500 rpm e sentido
;horário
;Aproxima em “X-Y”
;Aproxima em “Z”. Ligar o fluido de corte
;(M8) é opcional
;Aproxima em incremental o valor da
profundidade de corte (ap) na direção do eixo
“Z”
;Desloca em incremental o valor da
;penetração de trabalho na direção do eixo
;“X”
;Avança até sair da peça. DYC = DY + 2ae
;Recua em incremental o valor da
profundidade de corte (ap) na direção do eixo
“Z”
; Volta em
;repete o procedimento
; desliga o fluido de corte
; afasta ferramenta p/ ponto de troca
; desliga mov. de rotação
; fim de programa
Os exemplos apresentados a seguir podem ser executados no centro de usinagem Romi-Discovery 4022, pois estão
em conformidade com a sintaxe do comando Mach9. Entretanto, não se trata de uma programação parametrizada em
Mach9. Os valores das variáveis indicadas nos programas devem ser substituídos manualmente antes da execução do
mesmo.
Exemplo para NPXY1 >1 e impar. DY > DX
G99
G90
G71
G17
G66
GZO
T01M6
O1S2500M3
G0 XPAX YPAY
Z(OPZ + DZ) M8
N10 G1 z-ap FFFFF
N20 G0 xae
G1 yDYC
G0 xae
G1 y-DYC
N30 H20 E30 L((NPXY1 -3)/2)
G0 xae
G1 yDYC
G1 zap
G0 XPAX YPAY
G1 z-ap
N20 H10 E20 L(NPZ1 -1)
M9
GZO
M5
M2
;Retoma origem do sistema de coordenadas
;(cancela G92)
;Sistema de coordenadas com origem fixa
;(absoluta)
;Distâncias em milímetros
;Plano “XY”
;Limpa tela p/ simulação gráfica
;Mov. p/ ponto de troca. Equivalente a
;G0Z0O0
;Troca p/ ferramenta 01
;Corretor 01; rotação de 2500 rpm e sentido
;horário
;Aproxima em “X-Y”
;Aproxima em “Z”. Ligar o fluido de corte
;(M8) é opcional
;Aproxima em incremental o valor da
profundidade de corte (ap) na direção do eixo
“Z”
;Desloca em incremental o valor da
;penetração de trabalho na direção do eixo
;“X”
;Avança até sair da peça. DYC = DY + 2ae
;Desloca em incremental o valor da
;penetração de trabalho na direção do eixo
;“X”
;volta em mov de avanço até sair da peça
; esse loop é realizado para um número par
; desloca em x (incremental) p/ última
passada
; executa a ultima passada (ímpar)
;Recua em incremental o valor da
profundidade de corte (ap) na direção do eixo
“Z”
; volta p/ ponto inicial
;aproxima em incremental para o Z anterior.
;repete o procedimento em Z
; desliga o fluido de corte
; afasta ferramenta p/ ponto de troca
; desliga mov. de rotação
; fim de programa
Exemplo para NPXY1 >1 e par. DY > DX
G99
G90
G71
G17
G66
GZO
T01M6
O1S2500M3
G0 XPAX YPAY
Z(OPZ + DZ) M8
N10 G1 z-ap FFFFF
N20 G0 xae
G1 yDYC
G0 xae
G1 y-DYC
N30 H20 E30 L((NPXY1 -2)/2)
G1 zap
G0 XPAX YPAY
G1 z-ap
N20 H10 E20 L(NPZ1 -1)
M9
GZO
M5
M2
;Retoma origem do sistema de coordenadas
;(cancela G92)
;Sistema de coordenadas com origem fixa
;(absoluta)
;Distâncias em milímetros
;Plano “XY”
;Limpa tela p/ simulação gráfica
;Mov. p/ ponto de troca. Equivalente a
;G0Z0O0
;Troca p/ ferramenta 01
;Corretor 01; rotação de 2500 rpm e sentido
;horário
;Aproxima em “X-Y”
;Aproxima em “Z”. Ligar o fluido de corte
;(M8) é opcional
;Aproxima em incremental o valor da
profundidade de corte (ap) na direção do eixo
“Z”
;Desloca em incremental o valor da
;penetração de trabalho na direção do eixo
;“X”
;Avança até sair da peça. DYC = DY + 2ae
;Desloca em incremental o valor da
;penetração de trabalho na direção do eixo
;“X”
;volta em mov de avanço até sair da peça
; esse loop é realizado para um número par
;Recua em incremental o valor da
profundidade de corte (ap) na direção do eixo
“Z”
; volta p/ ponto inicial
;aproxima em incremental para o Z anterior.
;repete o procedimento em Z
; desliga o fluido de corte
; afasta ferramenta p/ ponto de troca
; desliga mov. de rotação
; fim de programa