O que é pós-processamento CNC?

No inicio do pós-processamento CN, um pós-processador era considerado uma ferramenta de interface entre o CAM e a máquina CN, ou seja, um mero tradutor, lendo as instruções emitidas de um sistema CAM e escrevendo numa forma apropriada para uma máquina CN especifica.
Hoje, porém, o pós-processamento evoluiu para incluir uma gama dinâmica de ferramentas de otimização do código que são responsáveis por emitir um código de máquina CN o mais eficiente e produtivo possível.

O pós-processador CN é responsável por unir duas tecnologias muito diferentes, e serve freqüentemente para compensar as deficiências entre elas. Tenha em mente o ponto crucial do assunto: um pós-processador pode ampliar a tecnologia, ou pode inibi-la, dependendo de sua aplicação.

Entender como um pós-processador pode ampliar tecnologia, ajuda entender como e por que os pós-processadores evoluíram, como era tradicionalmente aplicado, e como o surgimento de sistemas de pós-processadores avançado mudou o modo de uso desta tecnologia hoje. Este artigo mostrará como podem os pós-processadores CN atuar como componentes fundamentais em automatização industrial.

O que é um pós-processador?

A maioria dos sistemas CAM gera um ou mais tipos de arquivos de linguagem neutra que contêm instruções para uma máquina CN. Estes ou estão em um formato binário chamado CLDATA ou algum formato ASCII o qual é legível e geralmente escrito em linguagem APT.
APT é uma sigla para "Ferramentas Automaticamente Programadas" que aceita definições geometrias simbólicas e instruções de usinagem, e gera CLDATA que descreve uma operação de usinagem passo a passo em condições absolutas. Alguns sistemas de CAM provêem um grande grau de flexibilidade, permitindo incluir quase qualquer coisa no arquivo neutro, outros são bastante rígidos sobre o que pode e não pode ser incluído.

No outro estremo do pós-processamento estão as máquinas CN. Que requerem informações personalizadas para que o controle exija menos do profissional que opera a máquina. Mais importante, a máquina CN deve ser dirigida para satisfazer os critérios de chão de fabrica que estão principalmente baseados em segurança e eficiência.

O pós-processador é o software responsável para traduzir instruções neutras do sistema CAM para as instruções específicas requeridas pela máquina CN. Este software precisa responder às exigências e limitações do sistema CAM, máquina CN e ambiente industrial.
Então, pós-processar é uma parte importante de automatização industrial, como é qualquer coisa que se encontrem no caminho crítico entre o engenheiro responsável pela produção e o departamento de remessa.

Uma perspectiva histórica

As pessoas perguntam freqüentemente se realmente precisam de pós-processadores, desejando saber se talvez todo assunto não seja conversa de vendedores de sistemas de pós-processadores sem escrúpulos.
Na realidade, realmente não há uma conspiração, apenas muita praticidade.
Padrões internacionais (ISO) como também padrões nacionais americanos (ANSI, EIA) definem ambos um formato de saída para sistemas CAM e um formato de entrada para máquinas CN. Estes dois formatos, saída do CAM e entrada das máquinas CN, são muito diferentes.

Por que não um padrão, um único formato? Padrões estão freqüentemente baseados em prática existentes. Eles servem para definir um único método aceito de varias escolhas possíveis, todos os quais estão geralmente arraigados nas práticas de costumes afins.
Padrões contrários à prática comum aparecem de vez em quando, mas eles são difíceis de se justificar, de se estabelecer ou de serem aceitos. Eles também requerem muito mais dedicação e esforço que as maiorias das pessoas estão dispostas a dispor.

A proliferação de sistemas APT competindo entre si, permitiu a definição de um padrão para auxiliar os "input e output" e viabilizar a entrada de dados nos controles, deste modo, foram criados padrões definindo-se os elementos requeridos para usinagem. Semelhantemente, a proliferação de controles CN também exigiu um pouco de uniformidade, e para os controles foram criados padrões de linguagem definindo as primeiras regras baseadas em praticas de usinagem.

Isso nos deixou supor por um momento que uma única solução unificando tudo, tinha sido criada em um prazo razoável, e que um número significante de companhias fabricantes de CAM e de controle CN concordaram em fazer um esforço para o bem comum.

O que ocorreu então?

O tempo passa e vendedores de CAM e de NC percebem logo que uma única solução unificando tudo não responderia pela competitividade.
Há três modos pelo menos para se agir, por exemplo, com o surgimento de um novo recurso ou característica tecnológica que não seja coberto pelos padrões.
- Primeiro; A pessoa revisaria primeiro o padrão, então implementaria este novo recurso, anunciaria aos clientes de um modo satisfatório logo depois que o padrão seja publicado.
- Segundo; Proveria o novo recurso primeiro aos clientes, então depois recorreria a padronização.
- Terceiro; Ignoraria qualquer esforço no sentido da padronização e implementaria os novos recursos ao cliente tão depressa quanto possível.

A opção mais aceita é aquela que dá menos tempo e chance a competição.
"O novo recurso ou característica será comercializado tão depressa quanto possível".

Sendo assim as coisas agora ficam um pouco mais complicadas. Se a nova característica está no controle CN, como poderia o sistema CAM do cliente prever esta nova característica de modo a habilitá-la no controle CN, e vice-versa?
O padrão tem que ser estendido em ambos os lados da interface para fazer a nova característica funcionar. Os vendedores de CAM e de NC, ambos têm que concordar em incorporar a funcionalidade sem padrão para permitir acesso a esta nova característica. Quem ganhará? Ambos ganharão igualmente?

Seria mais provável que algum tipo de pré-processador fosse exigido para mudar o 'output' do sistema CAM para satisfazer as exigências de 'input' da máquina CN. Além disto, um pré-processador provavelmente é preciso já para controlar conversões de formato binárias entre o computador do sistema CAM e o controle CN. Inicialmente a conversão será simples, mas com o passar do tempo e divergências do padrão continuam a aumentar, a conversão ficará então mais complexa talvez para um ponto onde poderiam ser requeridos pré-processadores diferentes para cada máquina CN.

Quem proverá o pré-processador, especialmente se ambos o 'output' do sistema CAM e o 'input' da máquina CN contêm extensões ao padrão? O que acontece quando um padrão revisado aparece, ou uma publicação de vendedor de CAM ou o fabricante de computador lhe fala que o computador que você está usando está obsoleto e não é compatível com o modelo mais novo?

Isto tudo estão começando a soar familiar?

Realmente dá no mesmo se a interface entre CAM e NC é unificado ou não. Pressões de mercado criarão incompatibilidades no final das contas, e algum software será necessário para atravessar a questão. A única pergunta a se responder é, que software usar?

Escolher um sistema de pós-processamento ou um pós-processador.

Pós-processadores podem fazer muitas outras coisas além de traduzir o código CLDATA ao código da máquina CN. Por exemplo, um pós-processador pode se resumir em movimentação dos eixos, limitando a alimentação e velocidade de pós-processamento, e a qualidade da informação pós-processada podendo assim minimizar o uso dos recursos disponíveis do CAM ou do CN.

Porém, pós-processadores mais sofisticados podem validar o programa antes que fosse cortado na máquina CN. Há muitas regras simples que um pós-processador pode seguir, como colocar mensagens de advertência, que seriam exibidas quando regras são violadas.
Alguns exemplos:
-Notando se uma ferramenta não é selecionada próximo do inicio do programa.
-Advertência quando movimentos de corte são implementados com fuso parado.
-Sinalizando longa série de movimentos de posicionamentos.
-Advertindo que a ferramenta esta fora do plano de usinagem;
-Notando se não forem ligadas as compensações de comprimento ou diâmetro quando forem solicitadas para uma ferramenta.

Além de validação simples vem a correção.

Há muitas situações onde um pós-processador pode descobrir um erro e corrigi-lo.

Exemplos incluem:
-Ciclos fixos ativos durante uma mudança de ferramenta (eles deveriam ser temporariamente cancelados);
-Selecionando uma gama de engrenagem de fuso incorreta ou inexistente (o pós-processador deveria selecionar uma gama de velocidades que a máquina possua);
-Especificando um sistema de lubrificação indisponível solicitado (o pós-processador deveria selecionar o próximo melhor tipo).

Os melhores pós-processadores mantêm um quadro global do trabalho completo a toda hora, enquanto adequando os eventos que estão chegando, tomam decisões sobre atual.
O programador CN usa esta informação para aperfeiçoar o trabalho sem, no entanto precisar intervir no pós-processamento.

Por exemplo:
-Pré-selecionando a próxima ferramenta assim que fisicamente possível;
-Segmentando uma fita em uma mudança de ferramenta de modo que o caminho da ferramenta chegue inteiro adequando tudo para que se ajuste no carretel atual;
-Selecionando uma engrenagem de fuso que melhores ajustes as exigências de velocidade atuais e subseqüentes;
-Alterando inteligentemente entre eixos paralelos (Z e W) baseado nos tipos de operações que chegar e limites de movimentos disponíveis.

Pós-processadores também podem trabalhar com relação às limitações e bugs do sistema de CAM ou na máquina CN. É geralmente muito mais fácil de mudar o pós-processador do que adquirir uma revisão nova do sistema CAM, ou uma nova revisão da executiva do controlador CN.

O ponto importante a ser dito é que o programador CN não deveria se preocupar sobre máquina CN ou idiossincrasias do operador de máquina que não afetam a produção de um trabalho diretamente. Sempre que possível, bons pós-processadores deveriam trabalhar sobre estes detalhes, porém sem transparecê-los aos usuários.

Sistemas CAM, máquinas CN, CLDATA e vocabulário de pós-processadores padrões não podem ser todos misturados para produzir um sistema de funcionamento imediatamente junto.
Há muitas variáveis no mundo real, e padrões são muito restritos a extensões, para se alcançar integração total de todos estes componentes.

Pós-processadores permitem juntar tudo, e pós-processadores bons podem fazer isto com um mínimo de esforço.

Os melhores trabalhos pós-processados são transparentes, em outras palavras os melhores pós-processadores são os que o usuário não toma conhecimento sobre a complexidade dos cálculos e ações que estão ocorrendo por traz do pós-processamento e nem se preocupa com ele. Eles aguardam o pós-processamento tranqüilamente, e só interferem quando algum alarme for dado, garantindo o trabalho feito.