Introdução

Este trabalho permite a produção automática de peças directamente a partir de um desenho bitmap.

Importância

Este trabalho tem interesse na produção rápida de protótipos e na produção personalizada de peças.

Utilização

A utilização deste sistema automático não necessita de conhecimentos técnicos. Tudo o que o utilizador necessita é fornecer um desenho em formato bitmap. Este desenho pode ser obtido duma fotografia ou desenhado à mão livre.

Objectivo do Trabalho

O objectivo principal deste trabalho é implementar um programa para gerar automaticamente um conjunto de instruções para controlar uma máquina de corte.

Descrição do Trabalho

O trabalho foi dividido em 4 partes:

Desenho da peça - Processo executado numa aplicação de desenho. A descrição da peça sai num ficheiro BMP.

Descrição do caminho de corte - É lido o ficheiro BMP e gerado um ficheiro com a descrição do caminho para a ferramenta de corte.

Instruções para a máquina de corte - É lido o ficheiro do trajecto da ferramenta e geradas as instruções para a máquina de corte.

n1 g1 x2000 y2000 f400 s700 m3

n2 g1 z-4000 f500 m8

n3 g1 x2000 f60

n4 g1 y2000 f60

Simulação da máquina de corte no computador - É lido o ficheiro com as instruções para a máquina de corte e visualizada uma simulação do trabalho da máquina no écran de computador.

Características Técnicas do Sistema Implementado

· O formato das instruções está de acordo com o standard RS-274-B. Os programas são gerados simultaneamente no formato tab sequencial e no formato word address. As palavras das instruções seguem a seguinte ordem: n, g, x, y, z, i, j, k, f, s, m.

· São utilizadas as seguintes funções g (preparatory functions): g01 (corte & contorno).

· A dimensão das palavras é no máximo 5 digitos, com resolução BLU=0.01 mm, programação incremental (endereços relativos) e são usados zeros à esquerda e à direita. Quando alguma palavra não é usada significa que não há alteração.

· A palavra de feed tem 4 digitos, calculados com o inverse-time code. É usado um feedrate constante de 2500 mm/min.

· A codificação da velocidade de spindle é através do three-digit magic-three code. É usada uma velocidade constante de spindle igual a 1740 rpm.

· O programa gerado não usa comandos tool porque só é usada uma ferramenta.

· São utilizadas as seguintes funções miscellaneous:

m3	Inicia splindle CW (sentido horário)
m8	Inicia coolant #1
m30	Fim de programa & rebobinar

Por defeito é seleccionada uma ferramenta de 5 mm de diâmetro (máximo 20 mm) localizada a 40 mm acima do alvo no ponto inicial.

O centro do trajecto da ferramenta deve estar a uma determinada distância do contorno. Esta distância deve ser igual a metade do diâmetro da ferramenta.

As Instruções para a Máquina de Corte

É lido o ficheiro do trajecto da ferramenta e geradas as instruções para a máquina de corte.

São adicionadas instruções extra para o controle da máquina: spindle, feedrate, coolant, etc.

Para executar na máquina, o operador move a ferramenta para o set point, carrega as instruções e activa a máquina.

n1 g1 x2000 y2000 f400 s700 m3	Posicionar no inicio do corte. Iniciar spindle.
n2 g1 z-4000 f500 m8	Baixar a ferramenta. Iniciar coolant.
n3 g1 x2000 f60	Corte horizontal.
n4 g1 y2000 f60	Corte vertical.
n5 g1 x-2000 y-2000 f70	Corte diagonal.
n6 g1 x-2000 y-2000 z4000 f80 m30	Levantar ferramenta. Regressar ao start-point. Terminar & rebobinar.

palavra	#digitos	descrição
n	3	sequential number
g	2	preparatory function
x	5	dimensional word
y	5	dimensional word
f	4	feedrate code
s	3	spindle speed code
m	2	miscellaneous function

Exemplo 1

Desenho original

FILE: FACE.BMP

Código intermédio: trajecto da ferramenta de corte

GOTO 8300 8300

MOVE -6700 0

MOVE 0 -6700

MOVE 6800 0

MOVE 0 6700

MOVE -100 0

GOTO 6400 3200

MOVE -2200 0

MOVE 0 -300

MOVE 2300 0

MOVE 0 300

MOVE -100 0

GOTO 5400 4800

MOVE -400 0

MOVE 0 -400

MOVE 500 0

MOVE 0 400

MOVE -100 0

GOTO 7000 6400

MOVE -1200 0

MOVE 0 -500

MOVE 1300 0

MOVE 0 500

MOVE -100 0

GOTO 4600 6400

MOVE -1200 0

MOVE 0 -400

MOVE 1300 0

MOVE 0 400

MOVE -100 0

END

FILE: FACE.PATH

Código final no formato tab sequencial

+001 +01 +08300 +08300 +0213 +717 +03

+002 +01 -04000 +0625 +08

+003 +01 -06700 +00000 +0373

+004 +01 +00000 -06700 +0373

+005 +01 +06800 +00000 +0368

+006 +01 +00000 +06700 +0373

+007 +01 -00100 +00000 +25000

+008 +01 -01900 -05100 +04000 +0370

+009 +01 -04000 +0625

+010 +01 -02200 +00000 +1136

+011 +01 +00000 -00300 +8333

+012 +01 +02300 +00000 +1087

+013 +01 +00000 +00300 +8333

+014 +01 -00100 +00000 +25000

+015 +01 -01000 +01600 +04000 +0565

+016 +01 -04000 +0625

+017 +01 -00400 +00000 +6250

+018 +01 +00000 -00400 +6250

+019 +01 +00500 +00000 +5000

+020 +01 +00000 +00400 +6250

+021 +01 -00100 +00000 +25000

+022 +01 +01600 +01600 +04000 +0544

+023 +01 -04000 +0625

+024 +01 -01200 +00000 +2083

+025 +01 +00000 -00500 +5000

+026 +01 +01300 +00000 +1923

+027 +01 +00000 +00500 +5000

+028 +01 -00100 +00000 +25000

+029 +01 -02400 +00000 +04000 +0536

+030 +01 -04000 +0625

+031 +01 -01200 +00000 +2083

+032 +01 +00000 -00400 +6250

+033 +01 +01300 +00000 +1923

+034 +01 +00000 +00400 +6250

+035 +01 -00100 +00000 +25000

+036 +01 -04600 -06400 +04000 +0283 +30

FILE: FACE.TAB

Código final no formato word address

n+001 g+01 x+08300 y+08300 f+0213 s+717 m+03

n+002 g+01 z-04000 f+0625 m+08

n+003 g+01 x-06700 y+00000 f+0373

n+004 g+01 x+00000 y-06700 f+0373

n+005 g+01 x+06800 y+00000 f+0368

n+006 g+01 x+00000 y+06700 f+0373

n+007 g+01 x-00100 y+00000 f+25000

n+008 g+01 x-01900 y-05100 z+04000 f+0370

n+009 g+01 z-04000 f+0625

n+010 g+01 x-02200 y+00000 f+1136

n+011 g+01 x+00000 y-00300 f+8333

n+012 g+01 x+02300 y+00000 f+1087

n+013 g+01 x+00000 y+00300 f+8333

n+014 g+01 x-00100 y+00000 f+25000

n+015 g+01 x-01000 y+01600 z+04000 f+0565

n+016 g+01 z-04000 f+0625

n+017 g+01 x-00400 y+00000 f+6250

n+018 g+01 x+00000 y-00400 f+6250

n+019 g+01 x+00500 y+00000 f+5000

n+020 g+01 x+00000 y+00400 f+6250

n+021 g+01 x-00100 y+00000 f+25000

n+022 g+01 x+01600 y+01600 z+04000 f+0544

n+023 g+01 z-04000 f+0625

n+024 g+01 x-01200 y+00000 f+2083

n+025 g+01 x+00000 y-00500 f+5000

n+026 g+01 x+01300 y+00000 f+1923

n+027 g+01 x+00000 y+00500 f+5000

n+028 g+01 x-00100 y+00000 f+25000

n+029 g+01 x-02400 y+00000 z+04000 f+0536

n+030 g+01 z-04000 f+0625

n+031 g+01 x-01200 y+00000 f+2083

n+032 g+01 x+00000 y-00400 f+6250

n+033 g+01 x+01300 y+00000 f+1923

n+034 g+01 x+00000 y+00400 f+6250

n+035 g+01 x-00100 y+00000 f+25000

n+036 g+01 x-04600 y-06400 z+04000 f+0283 m+30

FILE: FACE.WORD

Exemplo 2

FILE: CHE150.BMP

Simulação de execução: resolução imagem=100*100, diâmetro ferramenta=1

Simulação de execução: resolução imagem=150*150, diâmetro ferramenta=7