Modos de alta velocidade FANUC AI - simplificados 

Usinagem de Alta Velocidade (HSM) é um conceito que começou a ser usado no final da década de 1990.

Simplificando, aumentar a taxa efetiva de remoção de material é a principal consideração, pois uma taxa de remoção aumentada se traduz em tempos de ciclo de máquina reduzidos.

À medida que o HSM começou a ganhar popularidade, ficou claro que mudanças no Design de Máquinas CNC e Sistemas de Controle CNC precisariam ser feitas para atingir maiores taxas de remoção de material.

Os designs de máquinas existentes na época eram dominados pelo uso de sistemas de box way. O problema inerente aos sistemas de box way é que, embora sejam muito rígidos, essa rigidez é fornecida pela massa e área de superfície muito significativas desses caminhos.

Entra Sir Isaac Newton e suas Leis do Movimento.

Mais especificamente, a Primeira e a Segunda Leis do Movimento de Newton. A Primeira Lei do Movimento de Newton lida com a Força Inercial.
Inércia é a resistência de qualquer objeto físico a uma mudança em seu estado de movimento ou repouso, ou a tendência de um objeto de resistir a qualquer mudança em seu movimento.

A Segunda Lei do Movimento de Newton lida com Aceleração.

Pode ser resumido da seguinte forma: A aceleração de um corpo é paralela e diretamente proporcional à força líquida que atua sobre o corpo, está na direção da força líquida e é inversamente proporcional à massa do corpo. Isso pode ser expresso como a equação Força = Massa x Aceleração (F = ma). Mais massa também requer mais energia para atingir a aceleração necessária para HSM.

Como não podemos mudar as leis da física, o design da máquina mudou para reduzir a massa e permitir maiores taxas de aceleração. Guias lineares agora são preferidas para máquinas que usarão usinagem de alta velocidade.

Maiores taxas de aceleração também criam outro problema relacionado à força inercial, mudanças de direção. Mudanças rápidas de direção são inerentes ao HSM, então qualquer Sistema de Controle CNC capaz de suportar HSM deve ser capaz de ajustar a aceleração E a desaceleração para atingir o movimento mais suave, preciso e contínuo na máquina.

Os sistemas de controle CNC também foram aprimorados, pois agora são capazes de lidar com esse problema e fornecem aos usuários a capacidade de equilibrar velocidade e precisão conforme necessário.

HPCC (High Precision Contour Control)

O Modo de Alta Velocidade original da FANUC era chamado de HPCC
(High Precision Contour Control). Ele foi construído sobre a Arquitetura de Chip RISC (Reduced Instruction Set Computing) da época. Com avanços significativos na tecnologia de microprocessadores, o HPCC original se tornou obsoleto. Os microprocessadores mais novos permitiam processamento significativamente mais complexo em velocidades significativamente mais rápidas.

FANUC AI

Os modos de alta velocidade mais recentes da FANUC são AICC e AIAPC- AI Contour Control e AI Advanced Preview Control. AI não se refere a "Inteligência Artificial". AI representa o Sistema Servo Alpha I Series da FANUC. Existem diferenças entre os dois modos AI. No entanto, a sintaxe para usá-los é exatamente a mesma. (Para dados detalhados sobre as duas especificações, entre em contato diretamente com a FANUC.)

Nota:
Todos os fabricantes de máquinas-ferramentas podem modificar a sintaxe do FANUC padrão.

Consulte seu revendedor de máquinas-ferramentas se a sintaxe AICC/AIAPC foi modificada pelo seu fabricante de máquinas-ferramentas.

Formato AICC/AIAPC:

Habilitar: G05.1 Q1 Rx

Onde: -Rxx fornece ao usuário a opção de selecionar entre 10 configurações fixas (R1 - R10) que contrastam a Velocidade do Caminho da Ferramenta (velocidade de avanço) com a Precisão de Posicionamento:

G05.1 Q1 R1 - A Velocidade do Caminho da Ferramenta tem prioridade sobre a Precisão de Posicionamento

G05.1 Q1 R2
G05.1 Q1 R3
G05.1 Q1 R4
G05.1 Q1 R5 - A Velocidade do Caminho da Ferramenta e a Precisão de Posicionamento têm Igual Prioridade
G05.1 Q1 R6
G05.1 Q1 R7

G05.1 Q1R8
G05.1 Q1 R9
G05.1 Q1 R10 - A Precisão de Posicionamento tem prioridade sobre a Velocidade do Caminho da Ferramenta

R1-R2: Movimento de Eixo Mais Suave e Precisão Melhorada.
R3-R5: Matriz e Molde - Desbaste.
R6-R8: Matriz e Molde - Semiacabamento.
R9-R10: Melhor precisão, acabamento, forma e movimentos suaves do eixo.

R1 = Usinagem de desbaste
R10 = Usinagem de acabamento

(Usando R1, um canto de 90° produzido a uma taxa de avanço de 10.000 mm/min produzirá um desvio aproximado de 0,15 mm.)

Cancelar: G05.1 Q0

NOTA:
G05.1 Q2 é a função de interpolação suave FANUC.
AICC é ativado simultaneamente quando a interpolação suave é ativada.

G05.1 Q3 é a função de suavização nano FANUC.
AICC é ativado simultaneamente quando a suavização nano é ativada.

A interpolação suave FANUC e a suavização NANO são funções opcionais.

Consulte seu revendedor de máquinas-ferramenta para obter requisitos e preços.

Aplicação prática

Caso de aplicação 1: Contorno 2D
AICC/AIAPC Aborda os problemas típicos de arredondamento ou passada nos cantos quando a taxa de avanço é alta ou o perfil é pequeno.

Aplicações Caso 2: Superfície 3D
AICC/AIAPC manterá o perfil de contorno mais preciso.

Existem 4 regras simples que devem ser seguidas para o uso bem-sucedido do AICC/AIAPC.

1. Certifique-se de que G49 seja chamado antes da execução de G05.1 Q1 Rx
2. G05.1 Q1 Rx deve ser acionado ANTES de G43-Tool Length Comp
3. AICC e AIAPC precisam ser ligados e desligados para cada ferramenta
4. AICC e AIAPC não se aplicam a ciclos de furação enlatados

Exemplo:

%

O1 (GASKET-3X)

G00 G17 G40 G49 G80 G94

G00 G91 G28 Z0.0

T01 M06 (0.5 DIA 3-FLUTE CARBIDE END MILL)

G05.1 Q1 R1 (AICC/AIAPC HIGH SPEED MODE ON)

G00 G90 G54 X-0.4563 Y0.7832 S7500 M03

G43 Z2.0 H01 M08

Z0.1

(ROUGH 2D CONTOUR)

G01 Z0.0 F25.0

X0.0398 Y0.2207 Z-0.1375

G02 X-0.2204 Y0.0395 I-0.9161 J1.0387 F180.0

...

...

...

G00 Z0.1

G05.1 Q0 (AICC/AIAPC HIGH SPEED MODE OFF)

M05

M09

G00 G91 G28 Z0.0

G49

M01

T02 M06 (0.5 DIA 4-FLUTE CARBIDE END MILL)

G05.1 Q1 R5 (AICC/AIAPC HIGH SPEED MODE ON)

G00 G90 G54 X-0.2575 Y0.8356 S7500 M03

G43 Z2.0 H02 M08

Z0.1

(FINISH 2D CONTOUR)

G01 Z-0.55 F100.0

G41 D02 X-0.2805 Y0.9585 F150.0

...

...

...

G00 Z0.1

G05.1 Q0 (AICC/AIAPC HIGH SPEED MODE OFF)

M05

M09

G00 G91 G28 Z0.0

G49

G00 G91 G28 Y0.0

M30

%

Para aqueles que gostariam de ver os efeitos do AICC/AIAPC em primeira mão, realize o download do programa acima de teste no link abaixo. Você pode então executar o programa em modo aéreo, acima da mesa da máquina, e ver como é o movimento. Registre também o tempo do seu ciclo.

Tente executar o programa novamente com o Block Skip habilitado e monitore o movimento e o tempo do ciclo novamente. Isso provará, sem sombra de dúvida, que o AICC/AIAPC são ferramentas valiosas para atingir maiores taxas de remoção de material e produzir peças precisas.