Como Macros Personalizadas Simplificam Substituição de Ferramenta e Retomada de Operações Sem Interrupção

Alguns programadores evitam usar macros personalizadas porque sentem que estas tornam mais difícil reiniciar um programa a partir do meio de uma operação de usinagem complexa. Esta preocupação pode frequentemente ser superada com um pouco de planejamento. De fato, macros personalizadas às vezes tornam mais fácil reiniciar o programa e rodar a partir do meio de uma operação de usinagem de uma ferramenta de corte.

A técnica neste artigo foi inspirada por Chad Kluth da Mid Valley Industries em Kaukuana, Wisconsin. Eu estava ajudando‑o a resolver um problema diferente em uma macro personalizada de usinagem de furos em círculo de parafusos. Incluo aqui pois é relevante para nossa discussão.

A aplicação de Kluth envolvia usinar componentes de aço 4140 muito grandes e duros usados na indústria de mineração. Ele precisava furar até 100 furos, cada um de 2 polegadas de diâmetro, ao redor de um padrão de círculo de parafusos em uma face/flange redonda a uma profundidade de 6 polegadas. Como você pode imaginar, desgaste e quebra de ferramenta são grandes problemas. Mesmo uma broca com pastilhas novas pode não conseguir passar todo o ciclo sem desgastar — e a broca poderia estar no 90º furo quando isso acontece. Para piorar, uma inclusão dura na matéria‑prima poderia causar a quebra da broca a qualquer momento.

Kluth usa uma macro personalizada universal de círculo de parafusos capaz de realizar vários tipos de operações de usinagem de furos, incluindo furação, rosqueamento padrão, rosqueamento rígido, alargamento e alargamento de contra‑furo. O problema original tinha a ver com rosqueamento rígido. Sendo uma macro "universal", o comando M29 precisava ignorar rosqueamento rígido se a máquina estivesse realizando qualquer outra operação. Para resolver este problema, usamos variáveis locais "vazias".

Quanto a pular furos, um argumento no comando de chamada especifica o número de furos a pular. Por exemplo, se a broca desgasta durante o 90º furo, o usuário precisa definir este argumento para 89. Usamos a palavra K (palavra L com CNCs FANUC mais antigos) no comando de ciclo enlatado para especificar se a máquina deve pular um furo. Se K for definido como zero (K0), o furo é pulado. Se K for definido como um (K1), o furo é usinado.

Aqui está um programa de exemplo contendo um comando de chamada de exemplo:

• O0001
• N005 G90 S500 M03
• N010 G00 X0 Y0
• N015 G43 H01 Z0.1
• N020 G65 P9010 X0 Y0 Z0 C81.0 D6.0 R0.1 B12.0 A90.0 I100.0 F12.0 H89.0
• N025 G91 G28 Z0
• N030 M30

Estes são os argumentos obrigatórios que devem estar no comando de chamada:

• (X = centro X)
• (Y = centro Y)
• (Z = superfície Z)
• (D = Profundidade do furo)
• (C = Ciclo a usar — G81, G82, G83, G73 ou G84)
• (R = Posição rápida Z)
• (B = Raio do círculo de parafusos)
• (A = Ângulo inicial)
• (I = Número de furos)
• (F = Taxa de avanço)

Estes são os argumentos que são apenas necessários em casos especiais:

• (T = Necessário com G82 para especificar tempo de dwell)
• (Q = Necessário com G73 ou G83 para especificar profundidade de picotamento)
• (M29.0 = Necessário se rosqueamento rígido)
• (Sxxxx.x = Necessário se rosqueamento rígido para especificar RPM do fuso)
• (H = Necessário se pulando furos para especificar o número de furos a pular)

Aqui está a macro personalizada:

• O9010 (Macro personalizada universal de círculo de parafusos)
• #101=1 (Inicializar contador)
• #102=#1 (Inicializar ângulo atual para A)
• #103=360 / #4 (Distância angular incremental entre furos)
• #104=#26 + 0.1 (Plano de aproximação rápida)
• #105=#26 - #7 (Posição Z do fundo do furo)
• #32=1 (Contador de furo a pular — usado se H incluído no comando de chamada)
• N1 IF[#101 GT #4] GOTO 99 (Testar se terminou de usinar furos)
• #110=#24 + COS[#102] * #2 (Posição X para furo atual)
• #111=#25 + SIN[#102] * #2 (Posição Y para furo atual)
• #33=1 (Valor da palavra K, definido como 1 caso o próximo furo seja usinado)
• IF[#11EQ#0] GOTO5 (Testar se H incluído no comando de chamada)
• IF[#32GT#11] GOTO5 (Testar se terminou de pular furos)
• #33=0 (Próximo furo será pulado)
• N5 M#13 S#19 (Não executado se #13 e #19 forem vazias)
• G#3 X#110 Y#111 R#104 Z#105 P#20 Q#17 F#9 K#33 (Usinar furo atual)
• G80 (Cancelar ciclo)
• #101=#101 + 1 (Incrementar contador)
• #102=#102 + #103 (Incrementar ângulo atual)
• #32=#32+1 (Incrementar contador de furo a pular)
• GOTO 1 (Voltar ao teste)
• N99 M99 (Fim)

Aqui está um guia para os itens em negrito na macro personalizada:

• M#13 S#19 — Se uma palavra CNC contém uma variável local vazia, o CNC ignorará a palavra. Ao realizar rosqueamento rígido, o comando de chamada deve incluir as palavras M29.0 e Sxxxx.0 (S especifica o RPM para rosqueamento rígido). Se fazendo outra operação, os usuários devem deixar M e S fora do comando de chamada.
• P#20 and Q#17 — Se o usuário estiver usando alargamento de contra‑furo (G82), eles devem incluir T no comando de chamada para especificar tempo de dwell. Ao fazer furação com picotamento (G73 ou G83), os usuários devem incluir Q para especificar profundidade de picotamento.
• K#33 — FANUC tem dois formatos de programação para ciclos enlatados. Com CNCs FANUC mais novos, K especifica o número de furos sendo usinados. CNCs FANUC mais antigos usam L para o mesmo propósito. Se esta macro personalizada não funcionar (a máquina não está pulando furos mesmo se H incluído no comando de chamada), mude K#33 neste comando para L#33.