HUDSON HARUO SATO

ENSAIO GEOMÉTRICO: COMPARAÇÃO DOS DESVIOS GEOMÉTRICOS DE FORMA ENTRE A PEÇA USINADA E A

PROGRAMAÇÃO NO CNC

JARAGUÁ DO SUL, 2014

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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA CAMPUS

JARAGUÁ DO SUL - GERALDO WERNINGHAUS CURSO SUPERIOR DE TECNÓLOGIA EM FABRICAÇÃO

MECÂNICA

HUDSON HARUO SATO

ENSAIO GEOMÉTRICO: COMPARAÇÃO DOS DESVIOS GEOMÉTRICOS DE FORMA ENTRE A PEÇA USINADA E A

PROGRAMAÇÃO NO CNC

Trabalho de conclusão de curso submetido ao Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Santa Catarina como parte dos requisitos de obtenção do título de Tecnólogo em Fabricação Mecânica.

Professor Orientador:Delcio Luís Demarchi, Esp.

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JARAGUÁ DO SUL, 2014

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Sistema de Bibliotecas Integradas do IFSCBiblioteca - Campus Jaraguá do Sul – Geraldo Werninghaus Catalogado por: Khrisna Vivianne da Silva

000aSato, Hudson Haruo

ENSAIO GEOMÉTRICO: COMPARAÇÃO DOS DESVIOS GEOMÉTRICOS DE FORMA ENTRE A PEÇA USINADA E A PROGRAMAÇÃO NO CNC / Hudson Haruo Sato; orientador Delcio Luís Demarchi. – Jaraguá do Sul: IFSC, 2014.

100 fl.: il.

Trabalho de Conclusão de Curso (Tecnólogo) - Instituto Federal de Santa Catarina. Tecnologia em Fabricação Mecânica.

Inclui bibliografia.

1. Controle geométrico. 2. Máquina Ferramenta. 3. Erro geométrico de posição. I. Demarchi, Delcio Luís. II. Instituto Federal de Santa Catarina III. Título. CDD 000

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CRB 14/1229

ENSAIO GEOMÉTRICO: COMPARAÇÃO DOS DESVIOS GEOMÉTRICOS DE FORMA ENTRE A PEÇA USINADA E A PROGRAMAÇÃO NO CNC

HUDSON HARUO SATO

Este trabalho foi julgado adequado para obtenção do Título de Tecnólogo em Fabricação Mecânica e aprovado na sua forma final pela banca examinadora do curso Tecnólogo em Fabricação Mecânica do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Santa Catarina.

Jaraguá do Sul, 9 de março de 2014.

Banca Examinadora:

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Este trabalho é dedicado à minha família, especialmente ao meu pai (Julio H. Sato) e minha Mãe (Mª Terezinha Sato), e a todos ervidores/Professores do IFSC Geraldo Werninghaus

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AGRADECIMENTOS

Agradeço a Deus por ter tido esta oportunidade, a saúde e a disposição para percorrer esse caminho.

A minha família pelo apoio e incentivo.Ao Professor Delcio Luís Demarchi do Instituto Federal de

Educação Ciência e Tecnologia de Santa Catarina pela coordenação, auxílio e apoio durante a execução deste trabalho

A Professora Miriam Hening do Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia de Santa Catarina pela coordenação geral deste trabalho.

Ao Professor Rubens Hesse do Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia de Santa Catarina pelo auxílio e apoio para a execução deste trabalho

Ao Técnico de Laboratório Adriano Albino Machado do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Santa Catarina pelo apoio em fases do desenvolvimento desse trabalho.

À todos meu sincero respeito, muito obrigado!

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“Existem razões mais importantes que o imediato”

Mario Sergio Cortella

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RESUMO

Este trabalho apresenta a aplicação de um método de ensaio geométrico através da peça usinada.

Os ensaios geométricos são um conjunto de métodos para a verificação da exatidão de corte da máquina-ferramenta. O ensaio geométrico através da peça usinada é um desses métodos.

Desta forma, foi realizada uma pesquisa sobre os fatores que influenciam a exatidão de corte da máquina-ferramenta e o método aplicado, foi adaptado da norma NBR ISO 10791-7 (1997), que trata do ensaio geométrico para erros de forma em máquinas-ferramenta através da peça usinada. Para obter os resultados da exatidão de corte da máquina-ferramenta, foi utilizada uma máquina de medir por coordenadas.

Através da aplicação desse método e dos resultados obtidos, foi possível obter uma visão direta da exatidão de corte da máquina-ferramenta e abrir a discussão sobre os fatores que influenciaram os desvios de forma na peça usinada e a viabilidade da aplicação desse método.

Para concluir o objetivo, a peça modelo, também adaptada da norma ISO 10791-7 (1997), foi modelada em software CAD a fim de gerar a programação CNC através do software CAM e assim efetuar a aplicação do método de ensaio geométrico.

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Palavras-chave: Máquina-ferramenta Erro geométrico de forma. Ensaios geométricos.

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ABSTRACT

The geometrical deviations are of fundamental importance in manufacturing of mechanical components, when it comes to production of parts through machining of materials, the geometric condition of the piece is a factor that requires attention continues from the beginning of the project to the production monitoring.

In order to compare the measured result set with the workpiece in order to get an overview of form deviations in a workpiece trajectory, we sought references for performing an experiment, and the geometric means of the tests were execution of this work.

The geometric tests are a set of techniques to verify the accuracy of the cutting machine. In this work, by comparing the results obtained for the errors of form between the workpiece and programming performed, it is possible to get an overview of the process and the possible factors that influence the form deviations in machined part.

Thus, research on the factors that influence the geometric deviations of form in the workpiece by the milling process, with emphasis on machine tool was performed,

To complete the objective, a part model is adapted from ISO 10791-7 (1997), modeled in CAD software to generate CNC programming CAM software and thus perform milling for subsequent measurement through a machine to measure by coordinates.

Keywords: CAD / CAM. Trajectory Tool. Geometric form error. Geometric tests.

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LISTA DE ILUSTRAÇÕES

Figura 1 Classificação dos Processos de fabricação..............................27Figura 2 Fresamento frontal e fresamento periférico.............................28Figura 3 Ilustração do fresamento discordante, combinado e concordante...............................................................................................................29Figura 4 Símbolos para característica tolerada......................................31Figura 5 Deflexão da ferramenta de corte.............................................34Figura 6 Sistema de controle de Máquina-ferramenta CNC..................35Figura 7 Tolerância de cálculo dos programas CNC.............................38Figura 8 Fatores que afetam o comportamento geométrico da máquina-ferramenta..............................................................................................39Figura 9 Erros geométricos para um eixo de movimentação.................40Figura 10 Peças usinadas para verificar a exatidão da máquina ...........43Figura 11 Centro de usinagem ROMI D 600 ........................................45Figura 12 Pre-setter e fresa....................................................................46Figura 13 Regiões a serem comparadas.................................................47Figura 14 Modelamento CAD da peça..................................................48Figura 15 Máquina de medir por coordenada........................................49Figura 16 Esquema de medição.............................................................50Figura 17 Estratégia de faceamento.......................................................51Figura 18 Estratégia de usinagem para a região circular.......................52Figura 19 Estratégia de fresamento para região de inclinação...............53Figura 20 Simulação do furo central.....................................................53Figura 21 Peça usinada para o ensaio definitivo....................................56

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LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

ABNT - Associação brasileira de normas técnicas CAD – Desenho assistido por computadorCAM – Manufatura auxiliada por computador F - Avanço (mm/min) fz - Avanço por denteIFSC - Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Santa Catarina CatarinaISO – Organização internacional para padronizaçãoRPM (rotações por minuto)Vc - Velocidade de corte (m/min)z - Numero de dentes ou aresta de cortes da fresa π - PI (constante)

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SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO..............................................................23

1.1 JUSTIFICATIVA.............................................................241.2 OBJETIVOS.....................................................................241.2.1 OBJETIVO GERAL.........................................................241.2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS...........................................25

2 REVISÃO DA LITERATURA.....................................26

2.1 O PROCESSO DE USINAGEM......................................262.2 FRESAMENTO...............................................................272.3 MÉTODOS DE FRESAGEM..........................................282.4 TOLERÂNCIAS GEOMÉTRICAS DE FORMA NA USINAGEM..................................................................................292.5 DESVIOS GEOMÉTRICOS PROVENIENTES DO FRESAMENTO............................................................................322.6 CENTO DE USINAGEM................................................332.7 SISTEMA DE CONTROLE............................................332.8 SISTEMAS CAD.............................................................352.9 SISTEMA CAM...............................................................352.10 TOLERÂNCIA DE CÁLCULO PARA TRAJETÓRIA DA FERRAMENTA.....................................................................362.11 INTERPOLAÇÃO LINEAR............................................362.12 TRANSFERÊNCIA DE DADOS ENTRE SISTEMAS CAD/CAM....................................................................................372.13 CONFIABILIDADE DO COMPORTAMENTO GEOMÉTRICO DE MÁQUINAS-FERRAMENTA....................382.14 EFEITOS TÉRMICOS.....................................................392.15 ERROS DE MEDIÇÃO POR COORDENADAS CNC. .402.16 ENSAIOS GEOMÉTRICOS............................................402.17 PEÇAS PADRÃO USINADAS.......................................412.18 VANTAGENS DA AVALIAÇÃO PERIÓDICA DE MÁQUINAS.................................................................................42

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3 MATERIAIS E MÉTODOS..........................................43

3.1 GEOMETRIA DA PEÇA A SER ENSAIADA...............453.2 METODOLOGIA DE INSPEÇÃO..................................473.3 ESTUDO PRELIMINAR.................................................493.4 ESTUDO DEFINITIVO...................................................543.5 APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS.......................543.6 SÍNTESE DOS RESULTADOS......................................56

4 CONCLUSÃO................................................................58

5 REFERÊNCIAS.............................................................60

ANEXO 1......................................................................................62

ANEXO 2......................................................................................63

ANEXO 3......................................................................................64

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1 INTRODUÇÃO

O cenário da indústria mecânica atual busca avanço constante na performance, qualidade e confiabilidade dos sistemas mecânicos, sempre aliado à redução de custos na produção. Além da necessidade do desenvolvimento tecnológico para melhoria da qualidade, aliada à redução de custos, outros pontos são importantes tais como a alta produção de componentes, flexibilidade e confiabilidade.

Entretanto, o que é encontrado em muitos processos de fabricação são falhas, que atingem o processo em boa parcela das peças fabricadas, e os fazem operar abaixo da sua capacidade em níveis de precisão. Isto ocasiona perda de material com peças refugadas e retrabalho.

Então, para amplo e máximo aproveitamento da potencialidade do sistema, é necessário um estudo dos fatores que influenciam a exatidão de corte das máquinas-ferramenta. Um sistema que não utiliza seu completo potencial produtivo por não se atentar a certos fatores que influenciam a qualidade no processo de usinagem, gera queda no rendimento, perda do potencial produtivo e seleção incorreta da máquina-ferramenta para realização do processo.

Esse problema é mais crítico no processo de usinagem do que em outros, como a fundição ou a conformação. Quando comparada a esses processos, a usinagem é um processo lento, com ocorrência de grande perda de material, e valor agregado advindo de processos anteriores tais como a fundição e a conformação, sendo necessário a busca de alternativas para reutilização desse material para diminuir esse impacto.

Porém, qualquer outro processo não atinge a precisão geométrica que a usinagem permite. Isso faz com que esse processo seja amplamente utilizado, em casos nos quais a precisão geométrica são requisitos do projeto, necessitando maior controle e atenção.

A exatidão geométrica, confiabilidade e monitoramento do processo reflete na qualidade produto final. Assim, para aumentar a exatidão no processo, várias melhorias são objeto de pesquisa e implementadas nas máquinas-ferramentas. Porém, vários fatores atingem negativamente o processo de usinagem e acabam prejudicando

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de forma direta a geometria final da peça. São fatores indesejados, que atuam nas máquinas alterando as trajetórias que foram programadas para a ferramenta e a peça.

A minimização dessas deficiências que melhoram a exatidão de corte em máquinas-ferramentas, podem ser obtidas através de uma técnica que provém da compensação via CNC (Comando numérico computadorizado) da máquina, porém essa técnica não será abordada neste trabalho.

Entretanto, para compensação via CNC ocorrer, os ensaios geométricos em máquinas-ferramentas são de grande importância, pois a partir dos resultados obtidos nesses ensaios, é possível minimizar os desvios geométricos de forma e obter uma visão direta da exatidão de corte da máquina-ferramenta.

Ao se propor a aplicação de um método para ensaio geométrico em uma máquinas-ferramenta, optou-se como critério de delimitação de pesquisa, abordar estritamente os aspectos específicos de fatores que influenciam a precisão macrométrica na geometria de forma da peça usinada relativos a máquina-ferramenta.

Desta forma, a pesquisa está estruturada em acordo com a Resolução CEPE/IFSC Nº0119 - Normas: Trabalhos Acadêmicos, (2011) do Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia de Santa Catarina – IFSC e dividida em cinco capítulos sendo: Capitulo 1, que trata da introdução e contextualização do trabalho, capitulo 2, que mostra a revisão bibliográfica sobre os principais assuntos relativos aos fatores que influenciam a precisão geométrica da peça usinada, envolvendo desvios geométricos de forma, entre outros, capitulo 3, materiais e métodos, onde estão descritos a metodologia para atingir os objetivos propostos, os resultados obtidos e o capitulo 5, onde são descritas as conclusões obtidas através da aplicação do método para ensaio geométrico na máquina-ferramenta.

1.1 JUSTIFICATIVA

Quando o termo qualidade dimensional é abordado, os ensaios geométricos são de grande importância para a conformidade geométrica da peça. Através deste, é possível selecionar corretamente a máquina-ferramenta a ser utilizada ainda na fase do projeto e ainda adotar

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métodos corretivos e preventivos para aprimorar a exatidão da máquina-ferramenta, através da correção via compensação dimensional no CNC da máquina.

Entretanto, esse recurso ainda é pouco utilizado pelas empresas. Nesse contexto, surge a pergunta: Qual a viabilidade para a aplicação de um método de ensaio geométrico em uma máquina-ferramenta?

Sendo assim, buscou-se estudar métodos para ensaios geométricos em máquinas-ferramenta, assim como estudar os fatores que influenciam os desvios geométricos de forma, e em estudos futuros planejar, corrigir, prevenir, monitorar e otimizar o processo.

1.2 OBJETIVOS

1.2.1 OBJETIVO GERAL Aplicar um método de ensaio geométrico em máquina-ferramenta.

1.2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

a. Usinar uma peça modelob. Medir os desvios de forma com o auxílio de uma máquina de

medir por coordenada.c. Discutir os resultados obtidos.

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2 REVISÃO DA LITERATURA

2.1 O PROCESSO DE USINAGEM

O processo de usinagem dentro da fabricação mecânica é definida como: “Operação que ao conferir à peça a forma, as dimensões, o acabamento, ou ainda a combinação de qualquer destes itens, produzem cavacos”. (FERRARESI, 2013, p.xxv)

A usinagem, apesar de ser um processo muito utilizado, ainda é muito imprevisível, a definição a seguir, faz um relato preciso do que envolve o processo:

“É um processo, ‘complexo’ devido às dificuldades em se determinar as imprevisíveis condições ideais de corte. (MACHADO et al, 2009, p. 384).

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A figura 1 apresenta um diagrama, com uma divisão em: processos sem a remoção de cavaco e processo com a remoção de cavaco.

Como visto no diagrama anterior, os processos de fabricação

dividem-se em processos com remoção de cavaco e processos sem a remoção de cavaco, onde cavaco define-se como: “Porção de material da peça, retirada pela ferramenta, caracterizando-se por apresentar forma geométrica irregular”. (FERRARESI, 2013, p.xxv)

Este trabalho, se referenciará em um processo de usinagem convencional com remoção de cavaco, o fresamento, que será abordado no item a seguir. É um processo amplamente utilizado na indústria, devido a sua versatilidade em garantir diversas formas geométricas. Além de ser muito utilizado por exemplo, para a fabricação de engrenagens.

2.2 FRESAMENTO

Como observado no item anterior, o fresamento é uma das operações de usinagem com remoção de cavaco, e é caracterizada como:

Figura 1 - Classificação dos Processos de fabricaçãoFonte: Machado et al (2013, p. 18)

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“Uma ferramenta chamada fresa, é provida de arestas cortantes, que ao movimento de corte proporcionado pela rotação e o movimento de avanço geralmente feito pela própria peça, lhe dá forma e dimensão desejada”. (DINIZ et al, 2013, p.215).

O modo de operação no fresamento, classifica-se de acordo com a localização dos dentes ativos da fresa. São eles: o fresamento tangencial ou periférico e o fresamento frontal. O fresamento frontal é a operação cujo eixo da fresa é perpendicular à superfície usinada. Para este caso, as fresas são chamadas de frontais ou de topo. Fresamento tangencial ou periférico é “a operação onde o eixo da fresa é paralelo à superfície que está sendo usinada. Para este caso, as fresas são denominadas cilíndricas tangenciais”. (MACHADO et al, 2013 p. 21). A figura 2 abaixo, ilustra o modo de fresamento frontal e periférico. 2.3 MÉTODOS DE FRESAGEM

Os métodos de fresagem são referentes ao movimento entre a peça e a ferramenta, são eles: movimento discordante, “é quando o movimento de avanço é contrário a direção do movimento de giro da fresa” (DINIZ et al, 2013, p. 220).

Segundo Diniz et al (2013), o movimento concordante, é o movimento cujo sentido de avanço é o mesmo do giro da fresa. No fresamento concordante, as forças geradas têm a tendência de gerar

pressão na peça sobre a mesa da máquina. No caso de peças presas pelos seus extremos, o fresamento discordante gera forças que tendem a

Figura 2 - Fresamento frontal e fresamento periférico.Fonte: Ferraresi (2013, p. XXXIV)

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movimentar a peça sobre a mesa, o que induz a geração de vibrações indesejadas. A dificuldade que a ferramenta de corte encontra para penetrar na superfície a ser usinada tende desgastá-la um pouco mais rápido. O fresamento combinado é quando a fresa está com seu eixo dentro da região de corte da peça. Assim, em uma parte do corte há fresagem concordante e, em outra, discordante, veja a figura 3.

Esses métodos ainda podem ser divididos em operações de desbaste e acabamento. Nas operações de desbaste a operação inicia com o material em estado bruto onde: “Normalmente, deixa-se um sobre metal para ser removido na operação de acabamento”. (SOUZA; ULBRICH, 2009, p. 198). Já a operação de acabamento: “Visa remover todo material excedente das operações anteriores de desbaste e obter melhor qualidade superficial”. (SOUZA; ULBRICH, 2009, p. 198).

2.4 TOLERÂNCIAS GEOMÉTRICAS DE FORMA NA USINAGEM

Para Agostinho et al (2009), quando é necessária alta precisão na usinagem, em alguns casos, as tolerâncias dimensionais não são

Figura 3 - Ilustração do fresamento discordante, combinado e concordante.. Fonte: Machado et al (2013, p. 29)

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suficientes para exata qualidade superficial e desvios geométricos. Através da análise comparativa, pode-se verificar variações, entre a peça acabada e a peça modelada em CAD. Os desvios geométricos são delimitados por meio dos desvios de forma e posição, ou seja, são definidos por meio de diversos erros dentro de um processo de fabricação de uma peça. Os limites de variações onde o desvio geométrico é aceito é definido como tolerância geométrica. A caracterização dos desvios geométricos se divide em duas classes sendo: “Desvios micrométricos, rugosidade superficial e macrométricos, retilineidade, circularidade e cilindricidade”. (AGOSTINHO et al, 2009, p. 114).

Neste trabalho, por conta dos recursos disponíveis, os desvios micrométricos, não serão abordados, visto que, é conhecido o fato de diversos fatores que influenciam esses desvios, tais como: parâmetros de corte, potência de corte, o uso ou não de líquido refrigerante, índice de usinabilidade do material, entre outros. Assim, não abordaremos esses temas, já que, segundo a norma NBR ISO 10971-7 (1999), que trata dos ensaios geométricos em máquinas-ferramenta, onde não se estipula e apenas sugere parâmetros para realização desses ensaios assim como ao material a ser utilizado, jugou-se apropriado a definição desses parâmetros com base no conhecimento adquirido.

Então, os desvios geométricos podem ser definidos de acordo com a norma ABNT NBR6409 (1997), onde a tolerância geométrica para um elemento, ponto, linha, superfície ou plano de simetria limita o campo no qual a posição do elemento deve estar contido. A Figura 4 ilustra os símbolos para características toleradas representadas em desenhos técnicos.

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Algumas tolerâncias apresentadas pela Figura 4, serão abordadas neste trabalho e descritas na tabela 1 abaixo, ela indica as principais características destas tolerâncias.

Tolerância Especificação Definição

Retitude de uma linha

O campo de tolerância é limitado por duas linhas paralelas afastadas de uma distância “t”.

Tolerância de circularidade

O campo de tolerância é limitado na seção de medição por dois círculos concêntricos, afastados de uma distância “t”

Figura 4 - Símbolos para característica toleradaFonte: ABNT NBR 6409 (1997, p. 3)

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Tolerância de paralelismo de uma superfície em relação a uma superfície de referência

O campo de tolerância é limitado por dois planos paralelos afastados de uma distância “t” e paralelos à superfície de referência

Tolerância de perpendicularidade de uma superfície em relação a uma superfície de referência

O campo de tolerância é limitado por dois planos paralelos, afastados de uma distância “t” e perpendiculares à superfície de referência.

Tolerância de inclinação de uma superfície em relação a uma superfície

O campo de tolerância é limitado por dois planos paralelos, afastados de uma distância “t” e inclinados em relação à superfície de referência com o ângulo especificado

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Tolerância de concentricidade de um ponto

O centro de um círculo ao qual o quadro de tolerância está ligado deve estar contido em um círculo de diâmetro

0,01 mm, concêntrico com o centro do círculo A (centro de referência)

Tabela 1 - Principais tolerâncias aplicadas neste experimento.Fonte adaptada: NBR 6409 (1997, p.2)

Com estas definições, este trabalho apresenta uma quantificação dos desvios geométricos de forma através da peça usinada, realizando a comparação dos resultados obtidos na peça usinada e a programação realizada com auxílio de softwares CAD/CAM.

2.5 DESVIOS GEOMÉTRICOS PROVENIENTES DO FRESAMENTO

As fresas de topo podem cortar em três direções de avanço, tendo arestas de corte no topo e na periferia. O ângulo de saída de uma fresa de topo que influência a potência e a formação do cavaco.

Referente ao ângulo de saída, quanto mais positivo, menores são as forças e a potência. Ângulos de saída mais positivos são indicados para materiais mais macios quando comparados à materiais dúcteis e frágeis. Os ângulos que se formam em forma de hélice na fresa são importantes no fresamento para que o processo ocorra de modo suave e gradual alterando a força axial. Em fresas de topo, o aumento dessa força tende a aumentar a flexão da ferramenta (Figura 5) e por consequência, aumentar os desvios geométricos do produto usinado (MARCONDES, 1990, p. 234).

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2.6 CENTO DE USINAGEM

Uma máquina-ferramenta munido de um armazém de ferramentas (magazine), é denominado centro de usinagem, e é definida com as seguintes características onde: “Na própria máquina são escolhidas e trocadas as ferramentas, ferramentas e peças são posicionadas assim como a escolha da rotação, avanço e comandos de funções auxiliares”. (WITTE, 1998, p. 363).

Esses centros de usinagem, possuem um sistema de controle que realizam as operações através do CNC (comando numérico computadorizado), que será descrito no item a seguir.

2.7 SISTEMA DE CONTROLE

É conhecida a função do CNC da máquina, ele recebe códigos de programação, ajusta os parâmetros de velocidade, direção, e distância para os movimentos necessários para seguir trajetória programada, e calcula várias posições para cada eixo, e a velocidade desejada, a serem obedecidas de acordo com a trajetória programada. Os servo-motores recebem sinais que movimentam os eixos, e de maneira continua, o

Figura 5 - Deflexão da ferramenta de corte.Fonte Marcondes (1990, p. 234)

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CNC certifica-se da posição atual e a confronta com o programado, realizando ajustes imediatos, de maneira que a diferença ocorrida, seja a menos possível. A síntese dessa função do CNC é descrita de maneira direta onde: “A principal atribuição do CNC é a conversão dos códigos de programação em movimentações controladas, realizada pelos eixos da máquina”. (BEARD, 1989, p.52).

A figura 6 representa essa situação, que deve acontecer com o menor tempo possível, afim de, minimizar as alterações de trajetória que causam erros na peça final.

Figura 6 - Sistema de controle de Máquina-ferramenta CNC Fonte: Sousa (2000, p. 40)

Nas palavras de Souza (2000), o CNC possui processadores com capacidade finita, ocorrem desvios em comparação às trajetórias programadas. Para estes, cálculos complexos são realizados, ponto a ponto, e emitido aos servo-motores, em tempo real, e ficando mais complexos ainda, quando são adicionados comprimentos e raio da ferramenta na compensação do CNC. Ao passo que, ao serem necessárias superfícies mais complexas, e com tolerâncias menores, ocorre um aumento dos cálculos que o CNC necessita realizar por milímetro de avanço da ferramenta.

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Independentemente desses fatores, o sistema de controle tem de maneira continua, agrupado as melhorias desenvolvidas na microinformática e é um grande responsável para o aumento da exatidão de trabalho em máquinas-ferramenta. (SOUSA, 2000).

2.8 SISTEMAS CAD

Os sistemas CAD representam a peça em três dimensões, fato que melhora a interpretação dos desenhos. Os sistemas CAD podem ser definidos como: “A aplicação de sistemas computacionais para auxiliar as etapas que envolvam desenhos e projetos”. (SOUZA; ULBRICH, 2009, p 75).

2.9 SISTEMA CAM

De acordo com Souza e Ulbrich (2009), após o desenvolvimento do hardware e software em 1990, foi possível avanços para os sistemas CAM. Com o aprimoramento da tecnologia CAD/CAM tornou-se possível a fabricação de peças com formas geométricas complexas. O software CAM é empregado na geração de programas para máquinas CNC e definido a seguir:

Para a geração de programas NC utilizando-se um de sistema CAM, necessita-se de um modelo geométrico tridimensional da superfície a ser usinada, o qual será utilizado para os cálculos das trajetórias de ferramenta. Este modelo geométrico da peça ou do ferramental (moldes e matrizes, para injeção ou estampo) a ser fabricado, devem ser modelados em um sistema CAD que seja capaz de

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representar o objeto realisticamente em três dimensões, através de um modelo sólido ou de superfícies. (SOUZA; ULBRICH, 2009, p. 259)

As principais e fundamentais atribuições dos sistemas CAM são: “Desenvolver três atividades: calcular as trajetórias da ferramenta, realizar a simulação e gerar os programas para os CNC”. (SOUZA; ULBRICH, 2009, p.259).

2.10 TOLERÂNCIA DE CÁLCULO PARA TRAJETÓRIA DA FERRAMENTA

O CAM faz um ajuste na trajetória da ferramenta dentro de

uma faixa de tolerância atribuída pelo usuário. Quanto menor a faixa de tolerância, mais próxima a ferramenta estará da geometria modelada em CAD. Em função do grau de curvatura da superfície em operações de acabamento, desbaste, pré-acabamento, alívio de cantos e acabamento final, são adotadas estratégias de usinagem, que são responsáveis para que a velocidade de corte seja realizada de maneira eficiente. (SOUZA; ULBRICH, 2009).

2.11 INTERPOLAÇÃO LINEAR Segundo Souza e Ulbrich (2009), na interpolação linear, o

sistema CAM determina a trajetória da ferramenta através de segmentos de retas que melhor se adaptam à faixa de tolerância definida pelo usuário no software do sistema CAM. Estes segmentos são representados pelo comando G01 da linguagem de programação ISO 6983, fazendo com que a interpolação linear tenha uma representação matemática mais simples em relação aos demais métodos.

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Os softwares CAM, oferecem várias estratégias de usinagens, ao programador, cabe definir qual o tipo de interpolação da trajetória, linear ou circular. A trajetória da ferramenta deverá conter uma tolerância de contorno a ser realizado. Sugere-se assim, quantificar a influência desta etapa da cadeia de fabricação, sobre o erro geométrico do produto usinado. (SOUZA; ULBRICH, 2009).

2.12 TRANSFERÊNCIA DE DADOS ENTRE SISTEMAS CAD/CAM

Na transferência de dados do sistema CAD para o sistema CAM, é gerada, computacionalmente, uma malha de triângulos sobre a geometria modelada no CAD, que se aproxima da representação geométrica real por meio da faixa de tolerância definida pelo usuário, como citado nos itens anteriores. Este processo que triangula a superfície, acontece na maioria dos sistemas e influencia a usinagem final conforme descrito a seguir: “Dependendo da grandeza dimensional, este fato pode influenciar no processo de cálculo e a usinagem final”. (SOUZA; ULBRICH, 2009, p.261).

Ainda segundo Souza e Ulbrich (2009), a inconveniência desse processo é a capacidade de gerar um modelo matemático capaz de representar de forma precisa, qualquer forma geométrica, em segmento de reta. Então, ao se definir uma faixa de tolerância estreita, uma malha mais fina de triângulos é gerada, aproximando o formato real da

Figura 7 -Tolerância de cálculo dos programas CNCFonte: (SOUZA e ULBRICH, 2009, p. 282)

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geometria, assim definindo a trajetória da ferramenta, porém, quanto menor for esta tolerância, maior será o tempo de cálculo e aumenta-se o tamanho do programa.

2.13 CONFIABILIDADE DO COMPORTAMENTO GEOMÉTRICO DE MÁQUINAS-FERRAMENTA

Segundo Souza (2000), esta confiabilidade se refere a um sistema apto a produção de peças dentro das tolerâncias, porém, essa condição fica comprometida devido aos efeitos térmicos, rigidez finita da máquina, limitações do sistema de controle e erros geométricos nos componentes mecânicos, limitam a exatidão possível nas peças usinadas por qualquer máquina-ferramenta. A figura 8 abaixo representa esses fatores.

Figura 8 - Fatores que afetam o comportamento geométrico da máquina-ferramenta. FONTE: Sousa (2000, p. 34)

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Estes fatores acarretam erros de forma na geometria da peça usinada e desviam a trajetória dos eixos da máquina. (Figura 9),

2.14 EFEITOS TÉRMICOS

Durante a operação em máquinas-ferramentas, esta, é influenciada por elementos externos e internos, que ocasionam alterações térmicas na estrutura da máquina e afetam seu comportamento geométrico. “Avalia-se que os efeitos térmicos sejam responsáveis por 40% dos erros em máquina-ferramenta“.(VENUGOPAL;BARASH, 1986, p. 255).

Nas palavras de Sousa (2000), os centros de usinagem contam com diversas origens de calor tais como: motores de acionamento das mesas e ferramenta de corte; Fusos que transmitem o movimento dos motores às mesas da máquina; Mancais que suportam o movimento de mesa e ferramentas; Sistema hidráulico e o processo de corte e os cavacos que se depositam sobre a área de trabalho. A junção desses

Figura 9 - Erros geométricos para um eixo de movimentação. Fonte Sousa (2000, p. 35)

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fatores, afetam a estabilidade térmica da máquina. Entretanto, essa estabilidade térmica, após certo de tempo de operação contínua, diminui consideravelmente a variação de temperatura na da máquina.

Por conta dessa influência térmica, a norma ISO 230 (1996), que também trata de ensaios geométricos em máquinas, recomendam ciclos de pré-aquecimento, para que os erros da máquina sejam medidos numa condição mais próxima de seu estado térmico normal quando em operação. Sendo assim, aspectos como a rigidez finita da máquina, e erros geométricos da estrutura da máquina não serão abordados, entendendo que, o efeito térmico, é o fator mais importante a ser relevado, deixando a cargo dos fabricantes, questão referentes a construção das máquinas.

2.15 ERROS DE MEDIÇÃO POR COORDENADAS CNC Além dos fatores de influência no dimensional final da peça

usinada relativos a máquina-ferramenta, diversos fatores conduzem a erros, referente a máquina de medir por coordenadas, destacam-se: o erro do operador, do ambiente e da máquina. Para maior clareza cita-se: “Sistemas de medição sempre apresentam erros. Em maior ou menor grau, erros estarão sempre agindo, sejam eles originados internamente ao sistema de medição ou decorrentes da ação de várias grandezas de influências externas”. (SOUSA; ALBERTAZZI, 2013, p.127).

Sendo assim, o fator de erro na medição sempre estarão presentes, por mais habilidoso e cuidadoso que seja o operador, ou que as condições ambientais sejam bem controladas, o erro de medição sempre estará presente.

2.16 ENSAIOS GEOMÉTRICOS

As máquinas-ferramentas podem ser avaliadas de acordo com vários métodos, suas características os classificam em: métodos de qualificação e métodos de avaliação, conforme a norma ISO 10791. Os métodos de qualificação obtém maior confiabilidade e completos sobre o estado da máquina, mas são de difícil aplicação, longo tempo de ensaio e alto custo de equipamentos são necessários. Alguns exemplos desses métodos são: o laser interferométrico, o laser de alinhamento e as

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réguas/esquadros. Para os métodos de avaliação, menor custo e aplicação fácil e

rápida, são utilizados, apenas onde apenas uma visão geral sobre a condição da máquina-ferramenta é obtida, por conta de estarem sobrepostos os erros que as máquinas possuem normalmente, sendo difícil e/ou pouco confiável o apontamento de cada fonte de erro. Estes métodos destinam-se a uma avaliação mais rápida e frequente da máquina.

Segundo Sousa (2000), é com base nos resultados advindos da técnica de ensaio, que ações preventivas e corretivas são exploradas sobre a máquina ou sobre o processo. Entretanto, mesmo que o método possua uma baixa incerteza de medição, pouco adianta, se o custo de operação não for compensatório, portanto, além de confiabilidade metrológica, uma técnica de ensaio para avaliação deve agregar também: Rapidez e praticidade operacional, custo compatível com o benefício, fornecimento de resultados úteis para os propósitos do ensaio.

Sendo assim, para o desenvolvimento deste trabalho, optou-se pela técnica de ensaio descrita pela norma ISO 10791-7 (1999), que sugere métodos para realização do ensaio geométrico através da peça usinada que será descrita a seguir.

2.17 PEÇAS PADRÃO USINADAS

Nas palavras de Sousa (2000), é o método mais direto para o ensaio de máquinas-ferramenta, pois avalia o resultado da sua função. A peça é usinada em condição de acabamento e medida. A partir do resultado dos desvios obtidos em relação às dimensões programadas, avalia-se a exatidão de trabalho da máquina-ferramenta.

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É a forma mais comum de avaliar frequentemente a exatidão de

trabalho da máquina e com custo relativamente baixo. A figura 10 mostra algumas destas peça

Figura 10 - Peças usinadas para verificar a exatidão da máquina Fonte: Sousa (2000, p.76)

2.18 VANTAGENS DA AVALIAÇÃO PERIÓDICA DE MÁQUINAS

Apesar de todas fontes de incertezas relacionadas nos itens anteriores, e do rigor necessário para o resultado final, existem razões que justificam o desenvolvimento desse trabalho.

Desta forma, vê-se a criação de um elo entre os setores dentro da empresa, recaindo aos pilares da manufatura total produtiva. Além de prestar auxílio na parte do projeto anterior a etapa de fabricação, onde o tipo de processo é selecionado, remete também ao pilar do controle inicial, conforme a seguir:

A máquina é selecionada devidamente para fabricar peças de acordo com a sua exatidão de trabalho;Os ensaios podem indicar regiões do volume de trabalho, onde os erros da máquina-ferramenta são maiores e menores. O trabalho pode ser feito nestas áreas mais

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favoráveis; (SOUSA, 2000, p.80).

Outros pontos adotados como positivos para o desenvolvimento do trabalho, são:

Os recursos de correção de erros geométricos via CNC podem ser atualizados com frequência, mantendo a máquina com erros sistemáticos corrigidos; Redução de tempos e peças desperdiçados em processos de tentativa e erro. Processos mais robustos com menos peças refugadas/retrabalhadas; Peças mais críticas podem ser fabricadas, evitando a aquisição de equipamentos novos e mais caros; (SOUSA, 2000, p.80).

São razões que motivam e justificam a pesquisa dessas técnicas de ensaio em máquinas-ferramenta, tendo sido o objetivo do trabalho.

3 MATERIAIS E MÉTODOS

O material escolhido para a usinagem da peça que foi empregada para a realização do ensaio geométrico foi o aço ABNT/ASTM A36, por motivos econômicos e disponibilidade no mercado, além de ser bastante conhecido na indústria mecânica.

A usinagem foi realizada em um centro de usinagem vertical Romi Discovery, modelo D600, equipado com o comando Fanuc Oi-MC. A Figura 30 representa o centro de usinagem utilizado nos ensaios.

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Figura 11 - Centro de usinagem ROMI D 600 Fonte: (AUTOR, 2014)

Para gerar os modelo CAD e os programas NC dos corpos de prova foram utilizados os programas CAD/CAM: Solidworks 2008SP2.1 e o Edgecam 2012R2 respectivamente.

Para a usinagem da peça a ser ensaiada, o desbaste foi realizado utilizando um cabeçote com pastilhas intercambiáveis de diâmetro 50mm. Para o acabamento, foi utilizado uma fresa de diâmetro de 16mm de metal duro com quatro arestas de corte. Para determinar o comprimento da ferramenta foi utilizado o pre-setter representado pela Figura 31, nesta figura também está ilustrada a ferramenta utilizada para realização do acabamento da peça a ser ensaiada.

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.a)Pre-setter b) Fresa acabamento

3.1 GEOMETRIA DA PEÇA A SER ENSAIADA

Para realizar o ensaio geométrico, a geometria da peça foi adaptada da norma ISO 10791-7, que trata do ensaio geométrico a partir da peça usinada, o anexo 1 ilustra a geometria original da norma.

O objetivo dessa norma é: “Prover de informações, o máximo possível, sobre os ensaios que podem conduzir a uma comparação, aceitação, manutenção ou qualquer outro propósito”. (ISO 10791-7, p. 1).

Figura 12 - Pre-setter e fresa Fonte: (AUTOR, 2014)

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As regiões a serem comparadas, são indicadas na figura 32 abaixo.

Para atingir os objetivos, foi desenvolvido três corpos de provas, usinados nas mesmas condições, com sobre metal de 0,2mm, seguindo a sugestão da norma 10791-7, a fim de satisfazer a condição de acabamento.

A Figura 14 ilustra o modelamento da peça no software CAD.

Figura 13 - Regiões a serem comparadas. Fonte: AUTOR (2014)

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3.2 METODOLOGIA DE INSPEÇÃO

As análises dos desvios de forma das peças usinadas foram realizadas por meio da máquina de medir por coordenada da marca Tesa Micro-Hite 3D ilustrada na figura 15 a seguir:

Figura 14 Modelamento CAD da peça Fonte: AUTOR, (2014)

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Para as análise do erro de forma na peça usinada, foi comparado a peça usinada com o modelo CAD e o valor analisado no geral, é um campo de tolerância limitado por duas linhas, ou planos afastados a uma distância “t”. Seguiu-se a indicação da norma ISSO 10791-7, para a quantidade de pontos a serem apalpados, sendo no mínimo 10 pontos para retilineidade, perpendicularidade e paralelismo, e 15 pontos para circularidade e concentricidade, a figura 16 a seguir, exemplifica esses pontos.

Figura 15 - Máquina de medir por coordenada Fonte: AUTOR ( 2014)

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3.3 ESTUDO PRELIMINAR

Para a conclusão do experimento, elaborou-se um estudo preliminar, através da simulação no software CAM, afim de simular e detectar algum problema na execução da definitiva, como por exemplo uma possível colisão.

Para a realização do estudo preliminar foram definidas as estratégias de usinagem: A face inferior da peça, onde não seriam realizadas medições, foi usinada com cabeçote de 25mm, onde a mesma, tem a utilidade de fixação da peça na mesa da máquina-ferramenta, através de uma morsa. Para o faceamento da parte superior, foi utilizado um cabeçote de diâmetro 50mm, e adotada a estratégia otimizada em zig-zag, conforme a figura 17 a seguir:

PONTOS APALPADOS

Figura 16 - Esquema de medição. Fonte: AUTOR ( 2014)

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Para a região circular, a estratégia de usinagem foi a mesma para o desbaste e acabamento, concordante e otimizado. O desbaste foi realizado com cabeçote de diâmetro 25mm, com sobre metal de 0,02mm, e acabamento com fresa de topo de metal duro com 4 arestas de corte e diâmetro 16 mm.

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A Figura 18 ilustra a estratégia de usinagem para estudo preliminar da região circular:

A região periférica, onde localiza-se as inclinações a serem medidas, foram desbastadas com um cabeçote de 25mm, sobre metal de 0,02mm, acabamento com a fresa de topo de 16mm de diâmetro, o sentido de corte foi concordante. A figura 19 a seguir demonstra a simulação realizada para esta região:

Figura 18 - Estratégia de usinagem para a região circular. Fonte: AUTOR (2014)

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Figura 19 - Estratégia de fresamento para região de inclinaçãoFonte: AUTOR (2014)

O furo central, foi realizado com a fresa de topo de 16mm de diâmetro e interpolação linear, que fornece um modelo matemático mais simples, a figura 20 a seguir, ilustra a simulação;

Figura 20 - Simulação do furo central. Fonte: AUTOR (2014)

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Os parâmetros de usinagem utilizados estão apresentados na Tabela 2, e foram baseados na experiência, condições e recursos disponíveis.

Parâmetros de corte do estudo preliminarOperaçãoParametros Faceamento Desbaste Acabamento RPM 600 1200 1800

F [mm/min]

500 720 320

Ap [mm] 1 0,5 0,2Ae [mm] 50 25 16

Sobre Metal (mm)

1 0,2 0,0

Tolerância CAM

0,1 0,1 0,1

Estratégias Otimizada Otimizada Otimizadade

UsinagemZig-zag Zig-zag Zig-zag

Sentido deConcordante Concordante Concordante

Corte

FerramentaCabeçote com pastilhas ø 50

Cabeçote com pastilhas ø 25

Fresa de acabamento

ø16

Tabela 2 - Parâmetros de corte do estudo preliminarFonte: (AUTOR, 2014)

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3.4 ESTUDO DEFINITIVO

Para usinagem da peça a ser ensaiada, a face inferior, utilizada para fixação da peça na mesa da máquina-ferramenta, através de uma morsa, foi usinada com a elaboração manual de um programa.

Já, para a face superior, que será ensaiada, foram empregadas operações de desbaste e acabamento, ambas em sentido concordante. As estratégias utilizadas, seguiram conforme estudo preliminar. O desbaste foi realizado com sobre metal de 0,2mm, para o processo de acabamento final, conforme estudo preliminar e indicado pela norma 10791-7.

Os parâmetros de usinagem, foram mantidos os mesmos do estudo preliminar, e definidos com base no conhecimento adquirido, já que a norma ISO 10791-7, não define parâmetros, deixando a cargo do usuário a definição dos mesmos.

.3.5 APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS

A peça usinada para o ensaio definitivo está ilustrado na Figura 39.

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A tabela 3 a seguir, representa a média de 5 medições realizadas para os desvios de paralelismo, perpendicularidade, retilineidade e inclinação, encontrados em relação a programação realizada no software CAM. Utilizando as condições existentes para a execução e obtenção dos dados referentes as medições encontradas na peça ensaiada, e com base no estudo definitivo da peça usinada é possível apontar os desvios de forma obtidos:

Circularidade e concentricidade

Paralelismo

Inclinação e retilineidade

A

B

Perpendicularidade

Figura 20 - Peça usinada para o ensaio definitivo. Fonte: AUTOR (2014)

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Desvio

Nº

Inclinação A (Graus)

Inclinação B (Graus)

Perpendicularidade (Graus)

Retilineidade (mm)

Paralelismo (mm)

Peça 01

2.59°45” 2.59°00” 90.00°.5” 0,011 0,000

Peça 02

3.00°09” 2.59°39” 90.00°10” 0,012 0,002

Peça 03

2.59°36” 2.59°33” 90.00°31” 0,009 0,004

Tabela

Observa-se que apenas a peça 3, obteve resultado dentro da tolerância CAM imposta de 0,01mm para retilineidade.

A tabela 3 abaixo, representa os dados obtidos referentes aos desvios de forma em: Circularidade do furo, circularidade externa e concentricidade entre ambos.

Desvio

Nº

Circularidade furo (mm)

Circularidade externo (mm)

Concentricidade (mm)

Peça 01 0,024 0,016 0,015Peça 02 0,013 0,028 0,015Peça 03 0,015 0,021 0,031

Nestes quesitos, observa-se que a trajetória da ferramenta manteve-se acima da tolerância CAM imposta de 0,01mm.

3.6 SÍNTESE DOS RESULTADOS

Verificou-se que os resultados obtidos nos desvios de forma relativos a retilineidade, perpendicularidade, paralelismo e inclinação, não obtiveram resultados discrepantes, comparado a programação CAM,

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essa diferença em relação a programação, atribui-se conforme, citado por diversos autores, a efeitos térmicos, que são, segundo a literatura, responsáveis por 40% dos desvios geométricos, e também a incerteza de medição da máquina de medir por coordenadas.

Já os desvios de trajetória da ferramenta em relação à banda de tolerância da programação realizada, foram evidenciados apenas na forma cilíndrica, onde a interpolação linear foi empregada, verificou-se desvios total entre 0,013 até 0,028mm para circularidade e entre 0,015 e 0,031mm para concentricidade. Essa situação, vai de encontro à literatura, onde na interpolação linear, ocorre a inversão de eixos da máquina, além da limitação do CNC para a geração de um modelo matemático capaz de reproduzir fielmente a superfície real da peça e também ao modo de fixação da peça a ser usinada na mesa da máquina-ferramenta.

Analisando os erros dos recursos de softwares, máquinas e equipamentos em cada etapa do ensaio, verificou-se que o processo de fresamento nestas condições pode apresentar desvios de até 0,038mm.

Ressalta-se que em alguns processos de usinagem, os erros de recurso analisados nesse trabalho podem representar maiores desvios, devido à maior complexidade da geometria da peça a ensaiar.

Com base na incerteza de medição de 5µm da máquina de medir por coordenadas, e as condições disponíveis, para medição da peça ensaiada, considera-se um erro de medição não calculado, frente aos resultados obtidos.

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.

4 CONCLUSÃO

Foi possível observar a grande quantidade de métodos para ensaios geométricos, porém, tais métodos, como por exemplo o laser interferométrico, exigem grandes recursos, de tempo e equipamentos. Em muitas situações é necessária a aplicação de vários métodos diferentes em uma mesma máquina, para a obtenção de diferentes componentes de erro.

Com o objetivo de comparar os resultados da medição entre a peça usinada e a programação realizada, foi possível quantificar os erros geométricos de forma, e obter uma visão geral da exatidão de corte da máquina-ferramenta.

Conclui-se que o ensaio geométrico, através da comparação entre a peça usinada e a programação CNC, apontaram que a interpolação linear obteve resultados de desvios geométricos de forma maiores que o fresamento linear, conforme revisão da literatura.

Outro ponto importante, apresentado pelo ensaio geométrico, é que, mesmo com a tolerância de 0,01mm atribuída na programação CAM, a trajetória da ferramenta oscilou sempre acima dessa faixa de tolerância.

Desta forma, foram cumpridos os objetivos deste trabalho que visava a comparação dos desvios geométricos de forma entre a peça usinada e a programação CNC.

Portanto com base na conclusão, experiência adquirida e pesquisa realizada, sugerem-se propostas para trabalhos futuros:

a) Analisar a influência da potência de corte no erro geométrico da peça usinada.

b) Investigar os erros geométricos do fresamento em peças com grandes comprimentos.

c) Avaliar a influência do tipo de interpolação (linear ou circular) na qualidade superficial do fresamento.

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d) Avaliar a qualidade da superfície usinada com diferentes tolerâncias da trajetória da ferramenta.

e) Investigar os desvios geométricos provenientes da vibração do dispositivo de fixação da peça.

f) Avaliar a influência de diferentes parâmetros de corte, na exatidão de corte da máquina-ferramenta.

g) Avaliar a influência da potência de corte no desgaste das arestas de corte.

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5 REFERÊNCIAS

AGOSTINHO, Oswaldo Luiz; RODRIGUES, Antonio Carlos dos Santos; LIRANI, João. Principios de engenharia de fabricação mecânica: Tolerâncias, ajustes, desvios e análise de dimensões. 10. ed. São Paulo: Bluscher, 2009. 295 p.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6409: Tolerâncias geométricas - Tolerâncias de forma, orientação,posição, batimento - Generalidades, Simbolos, definições e indicação em desenho. Rio de Janeiro: [s.n.], 1997. 19 p.

Erdel, Bert. O impacto da usinagem de precisão a alta velocidade na produção. Máquinas e Metais, pp. 36-41, Janeiro, 1997.

FERRARESI, D. Fundamentos da Usinagem dos Metais. São Paulo: Edgar Blucher, 2003.

FERREIRA, A. M. Estudo do Erro de Forma no fresamento de geometria complexas. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica ) - Sociedade Educacional de Santa Catarina - Instituto Superior Tupy. Joinville, p. 109. 2013.

MACHADO, Álisson Rocha; SILVA, Marcio Bacci da.; COELHO, Reginaldo Teixeira; ABRÃO, Alexandre Mendes. Teoria da Usinagem dos Metais. 1 ed. Uberlândia. Editora Blucher. 2009. 384p

MARCONDES, Francisco Carlos. A história do metal duro. Rio de Janeiro: Sandwik Coromant, 1990.

RESOLUÇÃO CEPE/IFSC Nº0119 - Normas: Trabalhos Acadêmicos. Florianópolis: Instututo Federal de Educação Ciência e Tecnologia de Santa Catarica, 2011.

SOUSA, R. A. (2000). Padrões Corporificados e a Tecnologia de Medição por Coordenadas Inovando a Qualificação Geométrica de

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Centros de usinagem. Tese submetida a Universidade Federal de Santa Catarina para Obtenção do Grau de Doutor em Engenharia Mecânica.

SOUZA, A. F. D.; ULBRICH, C. B. L. Engenharia Integrada Por Computador e Sistemas CAD/CAM/CNC - Princípios e Aplicação. São Paulo: Artiber, 2009.

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Anexo 1 – Programação parcial do fresamento CNC

% O0000(-IFSC - INSTITUTO FEDERAL DE SANTA CATARINA-)(-ALUNO: HUDSON-)(-NOME DO PROGRAMA: hudson fresamento-)(-DATA: 30/05/14-)N5 G17 G21 G40 G90 G94N10 G53 G0 Z-109 H0 G49 M9 M5N15 G05.1 Q0N20 T7 (-50.0 MM DIA X 45 DEGREE FACE MILL-)N25 M6N30 G05.1 Q1 R1N35 G90 G54 S600 M3N40 G0 X-88.333 Y105N45 G43 Z10 H7N50 Z8.5 M8N55 G94 G1 Z3.5 F1000N60 Y95 F500N65 Y-95N70 Y-105N75 G3 X-77.083 Y-116.25 I11.25 J0N80 G1 X-67.917N85 G3 X-56.667 Y-105 I0 J11.25N90 G1 Y-95N95 Y95N100 Y105N105 G2 X-45.417 Y116.25 I11.25 J0N110 G1 X-36.25N115 G2 X-25 Y105 I0 J-11.25N120 G1 Y95N125 Y-95N130 Y-105N135 G3 X-13.75 Y-116.25 I11.25 J0N140 G1 X-4.583

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Anexo 2 – Desenho técnico da peça de referência à norma ISO 10-791-7

Fonte: NBR ISO 10791-7 (1997)

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Anexo 3 – Desenho técnico da peça adaptada da norma ISO 10791-7