Om å være ”dedikert” og ”sette av tid”

booleanas usando entidades geométricas tais como: cilindros, cubos entre outras. O uso da programação baseada em features traz significado aos modelos geométricos e esta é a principal contribuição desta tecnologia (ROSSO Jr.; NEWMAN, 2003).

2.4 Troca de Dados entre CAM e CNC

Um pacote de software CAM é usado para criar dados, tais como o caminho de ferramenta e especificar ferramentas de corte que serão utilizados na usinagem da peça. Uma vez criado o caminho da ferramenta em dados CL (Cutter Location), estes são pós-processados em códigos de máquina que contêm os movimentos da máquina. O pós-processador é desenvolvido para uma máquina específica, onde contém códigos proprietários de um único modelo máquina CNC. Em geral o código G/M é o padrão de dados utilizado para descrever para um CNC como fazer uma peça. Essa característica traz um problema de interoperabilidade de código entre máquinas. Durante o processo de transição do CAM para o CNC, não é dada qualquer informação ao CNC sobre o que ele está fazendo ou porque as instruções têm de ser executadas na ordem dada (ROSSO Jr., 2005).

Para solucionar o problema da transferência de dados entre CAM e CNC, na metade da década de 1990, passou a ser desenvolvida uma nova interface de dados com base na norma ISO 10303, que é a ISO 14649 ou STEP-NC (ROSSO Jr.; NEWMAN, 2003). Essa norma visa fornecer um modelo de dados orientado a objetos para uma nova geração de CNC inteligentes. A sua inovação quanto ao padrão utilizado atualmente na programação NC, o código G/M, está na habilidade de representar a geometria das peças, utilizando o conceito de features, possuindo um modelo mais detalhado de dados que provê informações sobre geometrias, ferramentas a utilizar, operações a desempenhar e um plano de trabalho. Ainda possibilita o fluxo bidirecional entre sistemas CAM e CNC, fazendo com que não haja perda de informações e tornando muito mais fácil e rápida a atualização ou modificação em produtos já pré-projetados. Essa norma será abordada com mais detalhes na seção 2.5.

2.4.1 O Código G/M (ISO 6983)

O padrão de programação CNC permaneceu praticamente inalterado desde os anos de 1950, quando a primeira máquina NC foi desenvolvida (ISO, 1982). As máquinas ferramentas evoluí-

2.4 Troca de Dados entre CAM e CNC 33 ram muito, desde máquinas simples com controladores sem memória impulsionados por fitas perfuradas até as hoje altamente sofisticadas. Na década de 1970, as máquinas CNC tiveram um desenvolvimento significativo no sentido de serem mais automáticas e confiáveis abrangendo posteriormente com novos processo, tais como estampagem e nibbling, corte a laser e corte a jato de água. Com o desenvolvimento dos minicomputadores, e mais tarde, os microcomputadores, houve uma enorme melhoria na capacidade das máquinas CNC, atualmente capazes de realizar controle multi-eixos, multi-ferramentas e multi-processos. Estas capacidades crescentes fizeram a tarefa de programação cada vez mais difícil e complexa. Contudo, a programação CNC não evoluiu junto, não ampliando seu código para se adequar às novas capacidades do CNC. Essa inadequação da norma de programação CNC gerou a criação de códigos específicos por parte de cada fabricante CNC, acarretando em códigos proprietários e falta de interoperabilidade de código entre as máquinas CNC.

Basicamente, a máquina CNC recebe instruções em seqüências de blocos contendo comandos para preparar a operação da máquina, parâmetros, coordenadas e velocidade. De acordo com a ISO 6983, o código G/M é baseado nos seguintes comandos (WANG, 2009):

• Funções preparatórias: de G00 a G99;

• Comandos mistos: M (também chamado de funções da máquina); • Comandos de movimento de eixos: X, Y, Z, A, B, C;

• Comandos de avanço e velocidade: F (taxa de avanço) e S (velocidade do eixo árvore); • Comandos de identificação: N (número do bloco);

• Seleção de ferramenta de corte: T.

A Figura 2.1 mostra um exemplo de umaa linha de programa em cógigo G/M (ISO 6983). Alguns problemas enfrentados pelo uso da ISO 6983 estão resumidos a seguir (WANG, 2009):

• A linguagem concentra-se na programação de caminho do centro da ferramenta em relação aos eixos da máquina, ao invés de descrever as tarefas de usinagem com relação à peça;

• O código G/M é um tipo de linguagem baseada em números. O padrão define a sintaxe das instruções do programa, mas na maioria dos casos deixa a semântica ambígua;

2.4 Troca de Dados entre CAM e CNC 34 Figura 2.1: Exemplo de linha de programa em ISO 6983

Fonte: adaptado de (ROSSO Jr., 2005)

• A fim de reforçar a capacidade da máquina CNC, os fornecedores de controladores CNC desenvolveram seus próprios conjuntos de comandos de controle para adicionar mais recursos. Isso ocorreu devido à falta de desenvolvimento do padrão ISO 6983, tornando os controladores CNC pouco aderentes à norma. Extensões e variações são todas feitas de forma independente pelos fabricantes, o que significa que os operadores têm de conhecer os dialetos e peculiaridades das máquinas;

• O arquivo gerado contendo o código G/M tem que ser gerado por um pós-processador para uma máquina específica, para obter o conjunto de comandos de baixo nível. Essa transição para o baixo nível pode desprezar de dados que a princípio não são relevantes, mas dificulta ou até mesmo impede a verificação e simulação;

• A norma suporta apenas uma forma de fluxo de informações, isto é, do projeto para a fabricação. Assim, mudanças feitas no chão de fábrica não podem ser enviadas de volta ao setor de projeto, acarretando em que as experiências sobre o chão de fábrica não são preservadas;

• O código G/M define apenas três modos de movimentos (linear e circulares). O código G/M não suporta curvas spline, o que o torna incapaz de interpretar dados de superfícies complexas diretamente.

É evidente a necessidade de um novo modelo de dados para CNC. Atualizar o padrão do código G/M pode não ser suficiente. O novo modelo de dados precisa suportar um ambiente completo e integrado para a área de projeto e fabricação. Na seção 2.5 será descrita a norma que

2.5 ISO 14649 ou STEP-NC 35