Ficha de Trabalho 1 — UC02946

Parâmetros de Maquinagem e Programação G-code

Duração: 90 minutos | Consulta: Tabelas de Vc fornecidas | Calculadora: Permitida

Grupo I — Verdadeiro / Falso (20 pontos)

Classifique cada afirmação como V (Verdadeiro) ou F (Falso). Corrija as afirmações falsas.

1. O código G00 realiza um movimento de interpolação linear à velocidade de avanço programada. ___
2. O código M30 encerra o programa e posiciona o cursor no início para nova execução. ___
3. O ângulo de hélice de uma fresa de topo para alumínio deve ser inferior a 20°. ___
4. O backlash num fuso de esferas é normalmente inferior ao backlash num fuso trapezoidal. ___
5. O código G83 é utilizado para furação com extracção periódica da apara (peck drilling). ___
6. O HSS (aço rápido) suporta temperaturas de corte superiores ao carboneto cementado. ___
7. O avanço por dente (fz) multiplica pelo número de dentes e pela rotação para dar o avanço em mm/min. ___
8. O código G41 activa a compensação de raio de ferramenta à direita do contorno. ___
9. O encoder absoluto mantém a posição mesmo após desligar a máquina e não necessita de homing. ___
10. A profundidade radial de corte (ae) em planeamento é normalmente 5–10% do diâmetro da fresa. ___

Grupo II — Cálculo de Parâmetros de Maquinagem (40 pontos)

Problema 1 — Fresagem de Alumínio 6061-T6

Uma fresa de topo de carboneto não revestido Ø16 mm com 4 dentes vai fresar o perfil de uma peça em alumínio 6061-T6.

Condições recomendadas: - Velocidade de corte: Vc = 400 m/min - Avanço por dente: fz = 0,12 mm/dente - Profundidade axial: ap = 10 mm - Profundidade radial: ae = 4 mm (25% do diâmetro)

a) Calcule a velocidade de rotação n [rpm] necessária.

b) Calcule o avanço de trabalho Vf [mm/min].

c) Se a ferramenta custa 45 € e a vida útil é de 20 minutos a esta velocidade, calcule o custo de ferramenta por metro linear de fresagem (comprimento de avanço de 500 mm/min).

d) O técnico decide reduzir a velocidade para 300 m/min para aumentar a vida útil. Usando a Lei de Taylor com n=0,25 e C=400 (para Al+carboneto), calcule a nova vida útil T'.

Problema 2 — Selecção de Parâmetros para Torno CNC

Um veio de aço C45 (dureza 200 HV) com diâmetro inicial de 80 mm vai ser torneado para Ø74 mm num torno CNC com pastilha de carboneto TiAlN P25.

Condições: - Vc recomendada para C45 com TiAlN: 140 m/min - Avanço: f = 0,25 mm/rot - Profundidade de corte ap = 3 mm (por passagem: de Ø80 para Ø74 = 3 mm por lado)

a) Calcule a rotação n para o diâmetro inicial Ø80 mm.

b) Calcule a rotação n para o diâmetro final Ø74 mm.

c) Para manter Vc constante em modo G96 (velocidade de corte constante), como varia a rotação ao longo da operação?

d) Calcule o tempo de maquinagem para um comprimento de 150 mm.

Grupo III — Programação G-code (40 pontos)

Exercício — Programa para Contorno Rectangular

Escreva um programa G-code completo para maquinar o contorno exterior do rectângulo mostrado abaixo, utilizando uma fresa de topo Ø10 mm (T01) em alumínio 6061-T6.

Especificações: - Rectângulo: 80 mm × 50 mm, com canto inferior esquerdo na origem (X0, Y0) - Sistema de coordenadas: G54 (origem definida no canto inferior esquerdo) - Profundidade de corte: Z = -4 mm (peça tem 10 mm de espessura) - Velocidade de corte: Vc = 400 m/min → n ≈ 12 739 rpm (usar S13000) - Avanço de corte: Vf = 2 000 mm/min - Usar compensação de raio G41 (D01 = raio de 5 mm) - Entrada pelo ponto X-8, Y25 (lado esquerdo, a meia altura) - Saída pelo mesmo ponto

         Y
         │
    50   ├──────────────────┐
         │                  │
         │   CONTORNO       │
         │   80×50 mm       │
         │                  │
    0    ├──────────────────┤──── X
         0                 80

Requisitos do programa: 1. Setup inicial (G21, G17, G90, G40) 2. Selecção do WCS G54 3. Troca e activação da ferramenta T01 4. Arranque do fuso com rotação correcta para alumínio 5. Posicionamento rápido e descida para profundidade 6. Activação de compensação de raio 7. Contorno completo (4 lados) 8. Desactivação da compensação e subida 9. Paragem do fuso e fim de programa

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