Criado na década de 40, o método CNC revolucionou os processos industriais, possibilitando a fabricação automatizada em massa de itens padronizados, substituindo diversas operações manuais.
Para facilitar a programação das máquinas de usinagem CNC, foi desenvolvida uma linguagem padrão: o Código G. Muito conhecido no meio industrial, o (g-code) é constituído por mais de 500 comandos.
Neste artigo, vamos abordar as principais informações sobre o tema, incluindo as funções, modais e outras formas de programação CNC. Vamos lá?
Código G ou (g-code) é uma linguagem de máquina universal utilizada em equipamentos CNC, que permite a criação de programas ou “roteiros” de fabricação de produtos. Para isso, são usadas letras e números, que indicam as tarefas e as posições das ferramentas da máquina durante o processo de produção.
Seu papel é “dizer” aos motores das máquinas como se mover nas dimensões x, y e z, indicando também a velocidade e o caminho a percorrer. A interpretação do código é feita por firmwares, como o GRBL, o Repetier e o Marlin.
O (g-code) é constituído por uma lista de mais de 500 comandos, cada um referente a uma operação diferente, como: a movimentação linear de eixos; a definição da temperatura de componentes da máquina; etc.
Um roteiro de fabricação segue uma estrutura com linhas sequenciais, que são executadas linha a linha, até o código criado terminar. As ações ocorrem automaticamente, de forma rápida, precisa e eficiente.
O (g-code) é aplicado em impressoras 3D, cortadoras a laser, máquinas-ferramenta automatizadas, como tornos e fresas, etc.
É uma forma de produção em que máquinas são controladas por Comando Numérico Computadorizado (CNC), utilizando computadores, matemática e automatização de equipamentos e ferramentas para fabricar peças.
Geralmente, um processo de usinagem CNC tem início com o desenvolvimento do projeto da peça, utilizando um software como o CAD, para fazer todas as especificações.
Em seguida, o projeto é convertido em uma série de informações numéricas que são usadas pela máquina CNC para movimentar ferramentas e realizar as operações desejadas. A usinagem CNC pode abranger algumas etapas manuais e o emprego de instrumentos robóticos, de acordo com a necessidade da aplicação.
A criação de um programa de Comando Numérico Computadorizado envolve informações como o formato da peça, tipo de máquina e ferramenta, e requer a utilização de uma linguagem de programação. Aqui estão as mais conhecidas:
Primeira linguagem criada para programação de máquinas CNC, atualmente é considerada obsoleta e é pouco usada, devido ao uso de opções mais modernas e rápidas.
Ainda assim, é importante conhecer as palavras e comandos envolvidos nesse tipo de programação, pois algumas aplicações simples, principalmente em empresas com poucas máquinas, ainda vêem vantagens no seu uso.
Na técnica MDI (Manual Data Input), as mesmas funções e recursos usados no modo automático são inseridos manualmente diretamente na MCU (unidade de controle) da máquina, por meio do painel de controle.
Modo de programação em que o programa é criado na própria máquina CNC, utilizando gráficos e funções do computador do equipamento.
Geralmente, é uma tarefa bem fácil, visto que os fabricantes de CNC costumam apresentar uma linguagem simples e intuitiva, com tutoriais ilustrados e a possibilidade de verificar se os comandos do programa estão corretos.
Nesta técnica, conhecida como controle conversacional ou sociável, podem ser geradas demonstrações gráficas da movimentação das ferramentas, simulando as operações previstas.
A linguagem APT (Automatically Programed Tool) foi criada especificamente para programar o percurso da ferramenta de corte.
O Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) a desenvolveu, na década de 1950, e ela foi evoluindo para acompanhar as mudanças nas máquinas CNC (antes apenas CN).
Semelhante à programação manual, serve para a criação de roteiros – normalmente checados por meio de testes na própria máquina.
Modo de operação que também caiu em desuso, o APT deu lugar, principalmente, aos softwares CAD e CAM.
Um dos métodos mais adotados para programação de CNC, o CAM possibilita a criação de roteiros para a produção de peças complexas, de uma forma mais simples e rápida, em comparação com outras linguagens.
Um sistema CAM agiliza as operações de produção evitando muitos cálculos matemáticos, facilitando a elaboração de programas para máquinas distintas, usando a mesma linguagem. Isso porque um computador auxilia nesse processo de preparação do roteiro, gerando um código e transferindo-o para a máquina CNC.
Outro atrativo do CAM é a demonstração gráfica que ele apresenta dos processos, enquanto estão sendo programados.
O (g-code) é a linguagem mais escolhida pelas empresas para programação CNC, sendo aplicado principalmente para o controle de máquinas-ferramenta automatizadas.
Suas instruções são enviadas ao controlador da máquina, que indica aos motores o que fazer.
Em um torno ou fresa, por exemplo, uma ferramenta de corte se move de acordo com esses comandos, seguindo um “caminho” para cortar a peça.
A elaboração de um roteiro de produção em código G é baseada nessa estrutura:
O programa é formado por linhas, cada uma contendo letras e números que definem tarefas específicas. Existem mais de 500 códigos pré-determinados, veja o significado de alguns, que seguem o padrão ISO 1056:
Função é o código que o comando consegue compreender, que define a forma de atuação da máquina. Pode ser modal ou não-modal.
As funções modais são aquelas que se mantêm ativas até serem substituídas por outra função modal de efeito contrário. Ou seja, depois de memorizada, ela será cancelada somente com a memorização de uma outra função que a cancele.
As funções G modais são: G00/01, G40/41/42, G20/21, G90/91, G94/95, M03, F e S.
Geralmente, o código G00 e o G01 são confundidos, mas há diferença entre eles. G00 significa Rapid Positionning (posicionamento rápido) e é usado para conduzir em velocidade máxima a ferramenta para a posição indicada em todos os eixos. Neste caso, não é preciso especificar o avanço, pois a velocidade mais alta será aplicada para chegar à coordenada. Vale destacar que é preciso se atentar para o fato de que os eixos podem apresentar velocidades máximas diferentes.
O G00 pode afastar ou aproximar a ferramenta do objeto sem tocá-lo, pois essa ação poderia resultar em quebra ou deslocamento do mesmo.
Com o uso da instrução G00, o tempo de fabricação é reduzido, devido aos deslocamentos velozes.
Já o código G01 se refere à interpolação linear, e sua atuação é baseada em movimentação com velocidade controlada.
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Apesar de ser um assunto que exige estudo e dedicação, esperamos que essa seleção de informações tenha esclarecido suas dúvidas iniciais sobre usinagem CNC e (g-code).
O surgimento do Comando Numérico Computadorizado contribuiu significativamente para o desenvolvimento da automação de máquinas de usinagem e o código G tornou a criação de programas possível.
Além do (g-code), que é a linguagem mais utilizada pelas empresas, existem outras formas de programação, como a manual e a conversacional, adequadas para casos específicos.
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