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1. INTRODUÇÃO À TECNOLOGIA CAM ..........................................................................................4
1.1 Métodos de programação CN......................................................................................................4 1.2 Metodologia CAD-CAM................................................................................................................5
2. REVISÃO DE USINAGEM .............................................................................................................7
2.1 Movimentos e grandezas na usinagem .......................................................................................7 2.1.1 Grandezas de avanço...............................................................................................................8 2.1.2 Grandezas de penetração ........................................................................................................8 2.2 Influência da geometria da ferramenta na usinagem ................................................................10 2.2.1 Ângulos da ferramenta............................................................................................................10
3. INTERFACE DO PROGRAMA EDGECAM .................................................................................13
3.1 Ambiente de Design....................................................................................................................13 3.2 Ferramentas de desenho............................................................................................................15 3.2.1 Linha ........................................................................................................................................15 3.2.2 Arco..........................................................................................................................................19 3.2.3 Ponto........................................................................................................................................20 3.2.4 Polígono ...................................................................................................................................21 3.2.5 Retângulo.................................................................................................................................22 3.2.6 Offset........................................................................................................................................22 3.3 Ferramentas de edição ...............................................................................................................24 3.3.1 Entity Data................................................................................................................................25 3.3.2 Radius ......................................................................................................................................26 3.3.3 Trim ..........................................................................................................................................27 3.3.4 Chamfer ...................................................................................................................................28 3.4 Integração com outros softwares de CAD ..................................................................................29
4.5 Simulação da usinagem..............................................................................................................54 4.6 Informações sobre a usinagem...................................................................................................55 4.7 Otimização do processo .............................................................................................................56
a) Movimento de ajuste: é o movimento entre a ferramenta e a peça, no qual é predeterminada a
espessura da camada de material a ser removida. Nos processos de sangramento e furação, este
movimento não existe, pois a espessura de material a ser removida é definida pela geometria da
ferramenta.
b) Movimento de correção: é o movimento entre a ferramenta e a peça, empregado para compensar
alterações de posicionamento devidas, por exemplo, ao desgaste da ferramenta, variações térmicas,
deformações plásticas, entre outras, que normalmente incidem durante a usinagem.
c) Movimento de aproximação: é o movimento entre a ferramenta e a peça, com o qual a ferramenta,
antes do início da usinagem, é aproximada da peça.
d) Movimento de recuo: é o movimento entre a ferramenta e a peça, com o qual a ferramenta, após a
usinagem, é afastada da peça.
2.1.1 Grandezas de avanço
São as grandezas que resultam do movimento de avanço. São elas: a) Avanço “f” – é o percurso de avanço em cada volta ou em cada curso da ferramenta (Figura 3).
b) Avanço por dente “fz” – é o percurso de avanço por dente e por volta ou curso da ferramenta, medido
na direção de avanço. Corresponde à distância entre duas superfícies de transição2 consecutiva,
considerada na direção do avanço. Tem-se a seguinte relação entre estas grandezas:
zffz = [1]
Onde:
“z” é o número de dentes da ferramenta.
2.1.2 Grandezas de penetração
São as grandezas que descrevem geometricamente a relação de penetração entre a ferramenta e
a peça.
a) Profundidade ou largura de usinagem ap – é a profundidade ou largura de penetração da ferramenta
em relação à peça (Figura 3), medida perpendicularmente ao plano de trabalho3. No torneamento
cilíndrico e de faceamento, fresamento e retificação frontal, ap é denominada profundidade de
2 Superfície de transição: é a superfície que está sendo gerada pela ferramenta. 3 Plano de trabalho é o plano formado pelas direções dos movimentos de corte e de avanço.
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Uma opção mais prática é acionar o check box “Dynamic” na caixa de diálogo Edit Radius:
Raio sendo feito com a opção Dynamic, quando o mouse se aproxima
das duas linha é identificado automaticamente o raio e é só confirmar
com o clique do botão esquerdo do mouse.
Figura 38. Comando Fillet com a opção Dynamic ativa.
3.3.3 Trim O comando Trim serve para apagar uma parte da entidade e que está sendo interseccionada por
outra entidade.
Menu: Edit < Trim
Toolbar: Edit
Caixa de diálogo Trim
First – marca esta caixa para trimar a primeira entidade selecionada; Second – para trimar a segunda entidade selecionada. Break – esta opção “quebra” a entidade em duas entidades. Multiple – com esta opção poderemos selecionar várias entidades.
Figura 39. Caixa de diálogo Trim. Veja nas figuras abaixo a seqüência do uso do comando com as opções First e Second habilitadas:
Figura 40. Seqüência de utilização do comando Trim.
P1 P2
P1
P2
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Angle – especifica o ângulo do chanfro; Length – especifica o comprimento do chanfro; Lead – especifica o comprimento da primeira linha selecionada; Trail – especifica o comprimento da segunda linha selecionada; OBS.: Se somente um dos parâmetros (Lead ou Trail) for configurado o chanfro será simétrico.
Figura 41. Janela do comando Chanfer.
Exercício 6: Faça os chanfros e os raios de arredondamento conforme desenho abaixo, desenhe o rasgo de
9x17 no retângulo interno. Crie os layers conforme tabela e atribua aos elementos geométricos
correspondentes.
Figura 42. Desenho do exercício 6.
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Status Bar: Digitise start/end point to alter: ponto inicial e final para alterar
Clicamos com o mouse no símbolo e
arrastamos com o mouse para alterar o início
ou o fim da usinagem. Por exemplo: vamos
alterar o final devido à castanha de fixação.
Figura 63. Configuração do ponto inicial e final da operação de desbaste.
Pressiona-se ENTER e a última informação:
Status Bar: Digitise Billet or Cycle start position: ENTER
A estratégia é gerada, veja a figura abaixo:
Figura 64. Caminho da ferramenta na operação de desbaste.
Faça algumas modificações e visualize as diferenças: • Aumente a profundidade ap para 2mm; • Marque “Rough Cuts Only; • Profile extension: Start: 2 End: -17
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Na guia “Cycle Control” controlamos o comprimento e o ângulo que a ferramenta irá aproximar do
perfil e afatar do perfil.
Figura 65. Caixa de diálogo do desbaste onde controlamos a entrada e a saída da ferramenta.
Ciclo de acabamento Menu: Turn Cycle < Finish Turn
Toolbar: Turn
Configure os parâmetros conforme a janela ao lado e Pressione ENTER Figura 66. Caixa de diálogo para a operação de acabamento. Status Bar: Line/Arc/Continuous/Group as profile: selecionar o perfil para tornear;
Status Bar: Digitise new start point for profile chain (or finish): definir novo ponto no perfil;
Status Bar: Digitise start/end point to alter: alterar ponto inicial ou final.
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First – configuramos qual o primeiro eixo a máquina irá deslocar, em algumas circunstâncias devemos forçar para que um determinado eixo se mova primeiro. Nesta situação podemos deixar Automatic.
Figura 69. Caixa de diálogo para mover a ferramenta para o ponto de troca. Correção de Raio da Ferramenta
Como a operação de acabamento é a que deixa a peça nas
dimensões finais e no torneamento em máquinas CNC’s há o
problema de correção de raio da ferramenta em superfícies cônicas
devemos informar a máquina CNC para que corrija o raio de
ponta da ferramenta. Observe na figura 70 que na superfície
cônica da peça a ferramenta está usinando a peça e que devido ao
raio de ponta a peça está maior.
Figura 70. Usinagem de um perfil cônico sem a correção de raio da ferramenta.
O que está sobre a superfície da peça é o ponto de referência e não a ferramenta. Inserindo correção de raio. Menu: Tooling < Radius Compensation
EmType temos três opções:
• Left – compensação à esquerda (G41); • Right – compensação à direita (G42); • Pathcomp – sem compensação, o
comando “joga” o caminho da ferramenta para além do perfil afim de corrigir a tragetória.
Figura 71. Caixa de diálogo para acionarmos a compensação de raio da ferramenta.
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Se utilizarmos as compensações de raio à esquerda ou a direita no programa CN que será
gerado terá os códigos G41 ou G42, mas na simulação gráfica não veremos nenhuma mudança. Se utilizarmos o Pathcomp, não teremos no programa G41 ou G42, mas graficamente poderemos observar. Na caixa de diálogo “Radius compensation” escolha Pathcomp. Agora arraste a compensação para antes da operação de acabamento.
Depois regenere a operação de acabamento.
Figura 72. Como arrastar a CRF para a posição desejada. Procedimento para Regenerar uma estratégia após uma alteração.
Na figura abaixo é demonstrado o efeito do Pathcomp que na prática é o mesmo da
compensação de raio, observe que agora a ferramenta “passa” sobre o perfil da peça, deixando na dimensão
correta.
A linha que o raio da ferramenta toca é a geometria da peça e a linha que o ponto de referência da ferramenta toca é o caminho da ferramenta calculado pelo CAM.
Figura 73. Caminho da ferramenta compensado pelo raio da ferramenta.
OBS.: Verifique na simulação com remoção de cavaco se ocorre alguma “colisão” no
acabamento, se ocorrer na caixa de diálogo acione o comando Safe Approach
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A operação de abertura de canais, conhecida como operação de sangrar possui as seguintes opções:
• Desbaste de canal (Rough Groove); • Acabamento de canal (Finish Groove); • Desbaste de canal na face (Rough Side Groove); • Acabamento de canal na face (Finish Side Grooev).
Exercício 7: Antes da operação de abertura de canal, insira uma nova ferramenta para canal externo, no
toolstore não terá um bedame da largura do rasgo (3mm), então selecione a ferramenta “RF-151.23-2525-60-
GC225” e faça uma cópia desta ferramenta e na geometria desta ferramenta configure a largura do bedame
com 2mm.
Menu: Turn Cycle < Rough Groove
Toolbar: Turn
Cycle Type: Sequential – é o modo padrão, a ferramenta entra pelo ponto inicial e incrementa o corte até o ponto final; Centre Sequential – a ferramenta começa pelo centro do canal, usina para um lado e depois usina para o outro lado; Centre Alternate – a ferramenta inicia pelo centro dá um passe para um lado e para outro lado e assim sucessivamente.
Figura 74. Caixa de diálogo para desbaste de canais. Acabamento Menu: Turn Cycle < Finish Groove
Toolbar: Turn
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Guia: Depth Clearance – define o ponto onde a ferramenta retorna ao final do ciclo; Retract – define a distância que a ferramenta retrai; Level – define o plano na peça onde começa o furo; Depth – define a profundidade do furo.
Figura 77. Caixa de diálogo para furação, exibindo a guia Depth (profundidade). Guia: Step
Cut Increment: especifica o valor do incremento (quando configurado a furação é do tipo “pica-pau”); Degression: valor que será descrecido do cut increment; Safe Distance: distância segura que a ferramenta se move em G0 antes de atingir a profundidade em que o furo se encontra antes de começar a furar.
Figura 78. Caixa de diálogo de ciclo de furação, mostrando a guia Step, onde configuramos o incremento na
profundidade.
4.3.5 Abertura de Roscas
Selecione a ferramenta “R166.4FGZ.3225-16.1.25mm Ext. CG1020”. Edite a ferramenta e defina
a posição 4 no magazine.
Menu: Turn Cycles Toolbar: Turn
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Guia: General Pitch: passo da rosca em milímetros TPI: número de fios por polegada Lead In: comprimento de entrada da ferramenta Lead Out: comprimento de saída da ferramenta, por exemplo, para a ferramenta entrar um valor dentro do rasgo de saída de rosca.
Figura 79. Caixa de diálogo Torneamento de roscas.
Guia: Depth
Degression Factor: fator de decremento, onde: 1 – produz roscas com ap constante; 2 – usina roscas com volume de material removido constante. Total Depth: profundidade total; Number of Passes: nº de passes; Final Increment: profundidade de corte final Start Depth: profundidade de corte inicial;
Figura 80. Caixa de diálogo Torneamento de roscas, guia profundidade.
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Figura 82. Caixa de diálogo seqüência de usinagem. OBS.: Quando utilizamos as duas CPL’s padrão do EdgeCAM ( a CPL Turn e a CPL Inv Turn, o programa CN
terá em um lado da peça o Zero-peça na face da peça e ou outro lado terá o Zero-peça na placa. Se
desejarmos trabalhar sempre com o zero-peça na placa ou na face da peça teremos que criar uma NOVA CPL
e utilizar uma das disponíveis pelo software. Por exemplo: esta usinagem que realizamos ata agora o Zero-peça é na placa, para continuarmos com o Zero-peça na placa teremos que criar uma nova CPL.
a) b) c) Figura 83: a) CPL Turn utilizada na usinagem do primeiro lado, o Zero-peça é na placa; b) CPL Inv Turn que poderá ser utilizada na usinagem do segundo lado, o Zero-peça é na face da peça; c) CPL para o segundo lado e para continuar com o Zero-peça na placa.
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Guia: General Origin: quando marcado sera solicitado ao usuário a origem da CPL; Name: nome da CPL; Plane: plano, neste caso não é necessário; Work plane: plano de trabalho; Dimensions: dimensões (neste cado – 2D);
Guia: Reference CPL: qual CPL servirá como referência, no nosso caso a CPL de referência é a Turn; View: vista. Guia: Rotate X Rotation: rotação em torno do eixo “X”, neste caso será de 180°.
Figura 84: Caixa de diálogo de criação de uma CPL.
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Em qualquer lugar da tela de simulação podemos clicar com o botão direito do mouse e surgirá o menu rápido com as seguintes opções:
All wireframe: tudo aramado; All Hidden lines: tudo sem as linhas invisíveis; All Metallic: tudo com a aparência de metal. Stock Rotation: rotação do material; Three Quarter Turn View: vista em três quartos da peça, para visualizar a parte interna; Profile Turn View: vista da peça apenas no plano (perfil); Options: opções como: maximizar a janela no momento de sua abertura, cores, etc. View: podemos acionar o que visualizar, por exemplo: output: janela que mostra o que está simulando; Speed control: controle da velocidade de simulação e Toolbar: exibir ou ocultar a barra de botões.
Figura 85: Short cut menu da tela de simulação. 4.6 Informações sobre a usinagem
A qualquer momento podemos obter informações sobre a usinagem, uma informação bastante útil
é o tempo de usinagem.
Menu: Verify < Cycle Time A resposta aparece na janela Feedback.
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Menu: Mill Cycles Toolbar: Mill Caixa de diálogo Face Milling
Guia: General
Mill Type – tipo de fresamento: Climb – fresamento dicordante; Conventional–fresamento concordante; Optimised – otimizado. % Stepover – porcentagem que a fresa se deslocará lateralmente (ae) Angle – ângulo das passadas Offset – sobremetal Cut Increment – incremento de corte (ap)
Figura 93. Caixa de diálogo da operação de faceamento no fresamento. Feed – Velocidades Feedrate – velocidade de avanço Plunge Feed – velocidade de mergulho Speed – rotação.
Guia: Depth Clearance – altura absoluta que a ferramenta pode se deslocar livremente no plano XY; Level – altura absoluta que a usinagem irá começar; Depth – profundidade total da uusinagem em relação ao Level.
Figura 94. Caixa de diálogo de faceamento e as opções de profundidades.
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Ao pressionar OK será solicitado: Status Bar: Digitise containment boundary entities (Return for none): temos que selecionar o perfil do material.
Clique duplo na linha do material. Pressione Enter.
Figura 95. Seleção do material em bruto na operação de faceamento. O caminho da ferramenta é calculado. Verifique na simulação o resultado. Faça alterações:
• Troque o tipo de fresamento
• Altere o stepover;
• Altere as alturas (profundidade, clearance, etc..).
Como controlar a entrada e a saída da ferramenta no material: A figura 96 mostra como a ferramenta está entrando no material, perceba que a distância até o material é menor que o raio, logo a ferramenta entra uma parte na peça durante o mergulho. Para melhorar a entrada e a saída, edite a estratégia.
Figura 96. Entrada na ferramenta no material na operação de faceamento. Guia: Lead
Percentage Feed – controla a velocidade de avanço na entrada e saída, é um valor em porcentagem da velocidade configurada na guia General Equal Lead Moves - se marcado a entrada e a saída da ferramenta serão iguais, se desmarcar podemos configurar a entrada e a saída separadamente Lead In – entrada Angle – a entrada será em ângulo Radius – antes de tocar o material a ferramenta fará um raio Length – comprimento de entrada.
Figura 97. Caixa de diálogo exibindo as configurações de entrada e saída da ferramenta.
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Faça as seguintes alterações e verifique na simulação:
• Angle: 45º
• Radius: 20
• Length: 100 5.4 Desbaste
Nesta etapa vamos usinar o perfil externo da peça, para isto, a estratégia a ser utilizada é a
Roughing. Para esta operação carregue uma fresa tipo Endmill de 30mm de diâmetro.
Menu: Mill Cycles < Roughing Toolbar: Mill Caixa de diálogo Roughing Guia: General
Parâmetros Importantes: Model Type (Tipo de modelo) Wireframe – modelo somente de linhas (aramado) Strategy (tipo de estratégia) Offset – sobremetal Stock Type – tipo de blank, no nosso caso é necessário configurar profile; Feed – velocidades.
Figura 98. Caixa de diálogo de desbaste no fresamento.
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Configure os valores da janela ao lado. Intermediate Slices (“camadas” intermediárias) Flat Land (áreas planas)
Figura 99. Caixa de diálogo mostrando as profundidades na operação de desbaste. Após pressionar OK as informações necessárias para o software são: Status Bar: Digitise line/arc/continuous/curve as profile: selecione o perfil a ser usinado
Pressione “ENTER”
Status Bar: Digitise Stock Profile: selecione o perfil do blank
Pressione “ENTER”
Status Bar: Digitise containment boundary entities (Return for none): selecionar entidades que limitarão a
usinagem (enter para nenhuma)
O desbaste é calculado.
Faça alterações no desbaste e verifique na simulação os efeitos das mudanças, algumas
sugestões de mudanças:
• Tipo de fresamento
• Estratégia
• Profundidade ap (verifique o tempo de usinagem)
5.5 Acabamento
Nesta operação vamos dar acabamento no perfil externo da peça, para isto, a estratégia a ser
utilizada é a Profiling. Para esta operação carregue uma fresa tipo Endmill de 20mm de diâmetro.
Menu: Mill Cycles < Profiling Toolbar: Mill
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Model Type (tipo de modelo) Mill Type (tipo de fresamento) Offset (sobremetal) Z Offset (sobremetal em Z) NC Output: como será a saída das informações no
programa CN: Feed – tudo em G1; Line Arc Smooth –
G2 e G3; Spline – se a comando CN suportar
programação em Splines;
Feed (velocidades) Compensation (compensação do raio da ferramenta)
Figura 100. Caixa de diálogo de acabamento no fresamento. Guia: Depth
Parâmetros novos: Cusp Height (altura de crista) Especifica a altura de crista entre uma passada no eixo “Z”.
Figura 101. Caixa de diálogo das profundidades no acabamento
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As estratégias de furação no EdgeCAM contemplam uma série de operações de furação (furos
lisos, rebaixadas, alargadas, furos roscados, etc.). Nesta operação vamos dar furar os cinco furos de ∅ 10mm
o furo de ∅ 12 e o rebaixo de ∅ 20 x 10 de profundidade. A estratégia a ser utilizada é a “Hole”. Para esta
operação carregue uma broca tipo “Drill” de 10mm de diâmetro.
Menu: Mill Cycles < Hole Toolbar: Mill Caixa de diálogo “Hole Cycle”. Guia: General
Strategy: Drill – furo simples, a broca fura até a profundidade final sem quebra de cavaco ou eliminação de cavaco. Chipbreak – quebra de cavaco. Ream – alargador. Bore – ao final da profundidade o eixo árvore é parado, ideal para operações de alargamento.
Figura 103. Caixa de diálogo de furação no fresamento. Dwell time: tempo de parada em segundos no fundo do furo (ideal para operações de rebaixamento ou alargamento) Optimise Path: otimização do caminho, isto é, como a ferramenta se deslocará entre um furo e outro; Tap Cycle: ciclo de rosca (rosca direita ou esquerda) Tap Type: tipo de macho (mandril de flutuação ou macho rígido)
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Guia: General Description: Descrição; Comment: comentário; Family: família; Status: status do produto, se está aprovado, não aprovado, etc. Sequence: nome da seqüência de usinagem; Machine tool: pós-processador; Customer: cliente Programer: programador; Material: material da peça; CAD File: local e nome onde está armazenado o arquivo CAD; CAM File: local e nome do arquivo EPF ou PPF; NC File: local e nome do arquivo CN.
Figura 109. Interface do Job Manager, onde está sendo criado um Job Report.
Este Job deverá ser definido na seqüência de usinagem do EdgeCAM. Porque a usinagem que definimos não foi até o momento configurado nenhum Job para ela. O procedimento é este. Na Janela “Sequence” edite a seqüência de usinagem, veja na figura abaixo:
Será aberta a janela “Machine Parameters”, vá até a guia Job Data e
preenche os campos conforme figura abaixo:
Figura 110. Janela da seqüência de usinagem. Procedimento para incluirmos um Job Reports na usinagem.
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Figura 111. Guia Job Data, onde configuramos o Job Reports na usinagem.
OBS.: A criação do Job Report poderia ser feita no início da usinagem, quando passamos do Design para a manufatura, na caixa de diálogo Sequence Machining, há uma guia Job Data.
Para criar uma imagem da peça usinada e colocar no Job Reports, simule a usinagem da peça
após o término da usinagem clique em:
Menu: File < Save Job Images
OBS.: Cuide para que a imagem da peça na janela de simulação esteja do mesmo tamanho da área gráfica do
EdgeCAM.
Será aberta a janela Job Image coloque um nome para a imagem.
OBS.: Esta janela está atrás da janela de simulação.
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Abra o Job Reports: Iniciar < Programas < EdgeCAM < Job Reports Será aberto o Internet Explorer Clique no link do Job Report Peça fresada.
Figura 112. Interner Explorer mostrando os Job Reports.
São exibidas informações da usinagem da peça (estas informações são editadas e criadas no
“Job Manager”).
OBS.: Se as figuras não aparecerem no Internet Explorer, vá no “Job Manager”, clique no menu Caixa de Controle, em seguida clique em Job e por último em Purge. Volte ao Internet Explorer e atualize a página (clique na tecla F5).
No Job Manager podemos preencher outros campos importantes para o plano de processo.
Figura 113. Job Report da peça fresada apresentando informações sobre o processo (Job Notes), informações sobre a fixação da peça (Fixture & Gauge Notes) e informações sobre o material (Stock Notes).
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Estas informações são inseridas no Job Manager, nas guias apropriadas a cada assunto.
Observe que os arquivos que foram preechidos os campos com o nome do arquivo e o local onde se encontram gravados surgem no Job Report na forma de um link. No caso o arquivo de CAM e o arquivo NC.
Figura 114. Job Report da peça que usinamos e suas informações.
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