Tecnologias CAx na Manufatura

Valter Vander de OliveiraDisciplina: Sistemas Industriais

Tecnologias CAx

Conteúdo:

Conceito de tecnologia CAx 5 min

Evolução das tecnologias CAx 10 min

Sistemas CAD/CAE/CAPP/CAM/CAI 50 min

Aplicação do sistemas CAx (ferramentaria) 10 min

Desafios, Considerações finais e dúvidas 10 min

Panorama dos Sistemas CAx

Etapas da Manufatura

Evolução dos Sistemas CAx• 1950 início das pesquisas sobre CAD/CAM (MIT);

• 1952 primeira máquina CNC;

• 1954 primeiro sistema CAM;

• 1960 foi desenvolvido a prancheta eletrônica (sketchpac);

• 1970 o sistema CAD modelando objeto tridimensionais;

• 1970 o CAD tornou-se comercial;

• 1979 primeira comunicação entre os sistemas CAD e CAM;

• 1980 chegada do sistema CAD no Brasil;

Evolução dos Sistemas CAx

• 1980 comunicação entre sistemas CAx (IGES);

• 1990 os sistemas CAD/CAM migraram de 2D para 3D;

• 1990 aplicação de elementos finitos e outras análises;

• 1990 bibliotecas de elementos mecânicos;

• 1996 uso da tecnologia HSC nos sistemas CAM;

• 2000 modelamento por features e sistemas híbridos.

Sistemas CAD - Computer Aided Design

Sistemas CAD - Computer Aided Design

Sistemas CAD - Computer Aided Design

Os principais métodos de representação 3D:- Wireframe- CSG- B-rep- Híbrida- Baseada em Features- Paramétrica- Associativa

Sistemas CAD - Computer Aided Design

CAE - Computer Aided Engeneering

Elementos

Nós

CAE - Geração da malha

CAE - Simulação de Produtos

CAE - Análise de Tensões

CAE - Análise de Deformações

CAE - Análise Dinâmicas

CAE - Análise Dinâmicas

CAE - Análise Dinâmicas

CAE - Simulação de Processos

CAPP - Computer Aided Process Planning

CAPP - Computer Aided Process Planning

CAPP - Computer Aided Process Planning

• Reconhecer e extrair características de fabricação a partir das informações de projeto no sistema CAD, tais como, geometria, dimensões, tolerâncias, rugosidade, etc.

CAPP - Computer Aided Process Planning

• Selecionar os recursos adequados e disponíveis para diferentes operações.

CAPP - Computer Aided Process Planning• Realizar a programação do processo

CAM - Computer Aided Manufacturing

CAM - Computer Aided Manufacturing

CAM - Computer Aided Manufacturing

Classificação

Características

• Diferentes Processos• Eixos de trabalho (2 a 5 eixos).

• Tecnologia HSM;• Pós-processamento• Simulação gráfica• Interfaces CAx• Tolerância dimensional e geométrica

CAI - Computer Aided Inspection

CAI - Computer Aided Inspection

• Apalpadores;

• Sensores Laser;

• Fotometria.

Hardware de Capturade dados

Software deEngenhariaReversa

AplicaçãoFinal

Probe de ContatoScanner a LaserScanner Ótico

Sistema CADSistema CAM

Exporta Exporta

CAI e a Engenharia Reversa

CAD

CAMCombinar Percursos

TriangulrizaçãoRESULTADOSRESULTADOS

Hardware deCaptura de dados

Prototipagem Rápida

Triangularização

Visualização de ProdutoModelo CAD original

Modelo CAD deEngenharia Reversa

Cópia ou Ferramenta NC

Nuvem de Pontos Otimizada

Análise de Caract.

Combinar Superfícies

O Projeto Maitréia Bhudda

O Maior Projeto de Engenharia Reversa & Manufatura do Mundo (US$ 195 milhões)

Web Site do Projeto: http://www.maitreyaproject.org

A obra de arte do Maitreya Bhudda

x 100

A estátua de bronze de 152 metros (500ft.) do Projeto Maitréia será construída em Kushinagar, Uttar Pradesh, no norte da Índia.

Modelo de Triângulos SuperfícieWireframe

Modelo deSuperfícies AcabadoModelo Original

CAI - Processo de Engenharia Reversa

Modelo de Engenharia Reversa

Painel Usinado

Peça do PainelIdentificação do Painel

Manufatura do Painel

Benefícios dos Sistemas CAx

Razões para aplicação dos CAx:

(i) aumento da produtividade;

(ii) para criar um base de dados para a manufatura.

CAD

CAE CAM

Integração da Manufatura

ERP

CAPP

24%

27%10%

22%

17%

Autodesk

Dassault Systemes

PTC

Siemens PLM

Outros

Mercado Mundial dos Sistemas CAx

Seleção dos Sistemas CAx

• Funcionabilidade; • Capacidade;• Eficiência;• Comunicação;• Sistema Operacional;• Suporte;• Preço;• Outras características.

Sistemas CAx na manufatura de Moldes

Fabricação do Molde

A Máquina Ferramenta

Fluxo da Programação em Máquinas CNC

Programação CNC

#@%(*&)G00 XYZ

Ponto de Referência - Zero-peça

Definição do Bloco bruto para Usinagem

Estratégias de Usinagem

Estratégias de Usinagem - Desbaste

Estratégias de Usinagem - Acabamento

Tecnologia HSM - Fabricação Moldes

Montagem e ajustes no Molde de Injeção

12 a 15 % dos custos e de 30 a 50% do tempo gasto com a fabricação

Máquina-protótipo de polimento a laser

Instituto Fraunhofer.

Polimento a Laser

Polimento manual 10 e 30 min/cm2;Polimento a laser 1 min/cm2

Inspeção Dimensional e Geométrica

Desafios e Tendências

• Assegurar a total integração entre os sistemas CAD/CAE/CAPP/CAM/CAI;

• Estender este nível de integração para as todas as atividades da empresa;

• Acompanhar a evolução tecnológica de todos os processos de manufatura.

Pequeno conto de como evoluíram os métodos de trabalho na história da humanidade, por:

A evolução dos métodos de trabalho

A evolução dos métodos de trabalho

A evolução dos métodos de trabalho

A evolução dos métodos de trabalho

A evolução dos métodos de trabalho

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