O que é um sistema de controle CNC?
Antes de discutir os tipos de sistemas de controle CNC, vamos primeiro entender o que é um CNC;
"O termo CNC significa Controle Numérico Computadorizado, o que significa que uma máquina é controlada por um software de computador para fazê-la funcionar automaticamente, sem a necessidade de um operador humano. Portanto, o software e o hardware que controlam todo o processo são chamados de sistema de controle CNC." Aprenda o que é fabricação CNC.
As máquinas CNC são usadas principalmente nos setores industriais, mas, recentemente, tornaram-se muito famosas entre os jovens na forma de impressoras 3D, que são usadas para fazer diferentes produtos a partir de filamentos.
É importante observar que o sistema de controle CNC minimiza a necessidade de operadores humanos, mas, até certo ponto, isso depende da máquina. Por exemplo, algumas exigem um ajudante humano de vez em quando, enquanto outras máquinas fazem todo o trabalho sozinhas.
Tipos de sistemas de controle CNC
No mundo das máquinas CNC, sua estrutura e função variam. Elas são usadas para dobrar chapas de carroceria de automóveis, pintar produtos, levantar e colocar coisas, extrudar itens, apertar parafusos e muito mais.
Portanto, o sistema de controle CNC ou o software usado para controlar essas máquinas também é muito difundido. No entanto, os três principais parâmetros que cada sistema de controle integra são discutidos a seguir;
- Sistema de controle CNC de loop de feedback
- Sistema de controle CNC baseado em movimento
- Número de sistemas de controle CNC baseados em eixos
1. Sistema de controle CNC de loop de feedback
A primeira coisa que é senso comum é que uma máquina precisa ser instruída por meio de alguma instrução (arquivo de código G) para trabalhar em uma tarefa ou produto específico.
Assim, quando um operador envia um arquivo de instruções para a placa-mãe da máquina, ela envia os comandos às ferramentas para controlar seu movimento e velocidade. Agora, o sistema de loop está envolvido;
- Sistema de loop aberto: Nesse tipo de sistema de controle, a placa-mãe principal da máquina recebe apenas algumas instruções e, em seguida, a placa-mãe envia os sinais para as peças da máquina sem saber a condição da máquina, como se ela está quebrada, se faltam algumas peças etc. Não há mecanismo de feedback no sistema de loop aberto.
- Sistema de loop fechado: Nesse sistema de controle, depois que o arquivo de código G é enviado para a placa-mãe, a placa-mãe recebe feedback da máquina e faz ajustes em tempo real no programa, de modo que o trabalho final não tenha erros. Em um sistema de loop fechado, há um sensor analógico/digital que mantém a vigilância sobre o movimento e a velocidade da ferramenta durante a operação.
2. Sistema de controle CNC baseado em movimento
Portanto, você precisa entender como o arquivo/instrução de código G é alimentado na máquina e como o sistema de loop ajuda a implicar esses comandos. Agora, é hora de aprender qual caminho uma ferramenta escolhe para uma operação específica.
Por exemplo, digamos que queremos cortar entre os pontos A e B, então a questão é qual caminho a ferramenta escolhe, pois isso também precisa ser informado ao sistema.
No sistema de controle baseado em movimento CNC, há dois caminhos de ferramenta famosos;
- Caminho de contorno: Nesse sistema de controle, pequenos pontos são especificados entre os pontos inicial e final para que a máquina siga um caminho predefinido e nos dê a forma e a precisão necessárias. É importante observar que podemos atribuir qualquer caminho, como uma linha reta, curva, ponto irregular etc., e o sistema de controle garantirá que a máquina siga esse caminho. Um caminho de corte é usado para operações complexas, como corte, soldagem, roteamento e distribuição.
- Ponto a ponto: Como o nome sugere, no sistema de controle ponto a ponto, no arquivo de código G, o operador define o ponto inicial e final, mas o caminho que a ferramenta escolhe é decidido pela máquina (que, na maioria das vezes, é a linha mais curta entre esses pontos). O sistema Point-to-Point é usado para tarefas simples, como pick & place e distribuição.
3. Número de sistemas de controle CNC baseados em eixos
Portanto, a última coisa que o sistema de controle CNC precisa gerenciar é o movimento do cabeçote da ferramenta e, às vezes, da peça de trabalho.
Dependendo do número de eixos que a ferramenta move, o sistema de controle também é alterado. Por exemplo,
- Sistema de controle de 2 eixos: Nesse modo, a ferramenta se move ao longo de apenas dois eixos, que são X e Y; isso significa que, em uma superfície plana, a ferramenta se move do ponto A para B (eixo X) e, em seguida, de B para C (eixo Y).
- Sistema de controle de 2 eixos e meio: Nesse modo, a ferramenta move os eixos X e Y da mesma forma que em um sistema de 2 eixos, mas também recebe um eixo vertical adicional Z. É importante observar que o eixo Z é chamado de meio eixo nesse sistema porque não se move simultaneamente com os eixos X e Y.
- Sistema de controle de 3 eixos: Como o nome sugere, em um sistema de controle de 3 eixos, os eixos X e Y horizontais e o eixo Z vertical têm a capacidade de trabalhar simultaneamente.
- Sistema de controle de 4 eixos: Os eixos X, Y e Z, todo mundo os conhece. Em um sistema de controle de 4 eixos, um dos eixos recebe a capacidade de rotação ou movimento angular.
- Sistema de controle de 5 eixos: Da mesma forma, no sistema de controle de 5 eixos, o programa dá à ferramenta a capacidade de se mover ao longo dos eixos X, Y e Z com rotações ao longo de dois dos três eixos (rotação do eixo X = eixo C, rotação do eixo Y = eixo B e rotação do eixo Z = eixo A).
Vale a pena observar que quanto mais eixos uma máquina tiver, melhor ela poderá trabalhar em operações complexas e fabricar produtos precisos.
Porém, o lado negativo é que quanto mais complexo o programa de entrada se torna, mais partes móveis são necessárias. Veja a diferença entre 3 eixos e 5 eixos.
Conclusão
Em resumo, um sistema de controle CNC é uma combinação de software e hardware que gerencia o sistema de loop de entrada de dados e o caminho que a ferramenta percorre, além de coordenar o movimento ao longo de vários eixos - ele gerencia todos os três simultaneamente.
Mais adiante, os tipos de sistemas de controle indicam como a máquina faz tudo isso e qual é a complexidade do sistema de controle com base no trabalho. Por exemplo, ela usa um loop aberto ou fechado, seu percurso de ferramenta é contornado ou ponto a ponto, e qual é o número de eixos de uma máquina?