Universidade do Minho

 

 

 

 

Departamento de Produção e Sistemas

Departamento de Informática

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Simulação de um Sistema CAPP

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Professor: Goran Putnik  Email: putnikgd@eng.uminho.pt

Aluno: José Oliveira Email: si4340@ci.uminho.pt
1996


 

 

 


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