Universidade Metodista de Piracicaba
(UNIMEP)
Faculdade de Engenharia Arquitetura e Urbanismo
(FEAU)
Curso de Engenharia de Controle e Automação
Grupo 2
PROCESSO DE FABRICAÇÃO E METROLOGIA:
Torno CNC
Santa Bárbara D’ Oeste – SP
Abril / 2009
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Relatório de atividade prática sobre torno CNC
Tipologia: Exercícios
Antes de 2010
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Universidade Metodista de Piracicaba
(UNIMEP)
Faculdade de Engenharia Arquitetura e Urbanismo
(FEAU)
Curso de Engenharia de Controle e Automação
Grupo 2
PROCESSO DE FABRICAÇÃO E METROLOGIA:
Torno CNC
Santa Bárbara D’ Oeste – SP Abril / 2009
Torno CNC
Ivan De Latorre Monfrinato RA: 0609248
Lucas Jacette RA: 0605667
Rubens da Silveira Lara Jr. RA: 0605667
PROFESSOR: Antonio Fernando Godoy
Relatório de Experimento apresentado para avaliação da Disciplina de Processos de Fabricação e Metrologia do 7º semestre, do Curso de Engenharia de Controle e Automação, da Universidade Metodista de Piracicaba sob orientação do Prof. Antônio Fernando Godoy.
Data da realização: 01/04/ Data da entrega: 15/04/
Santa Bárbara D’ Oeste – SP Abril / 2009
- 1 OBJETIVO
- 2 INTRODUÇÃO
- 3 DESCRIÇÃO DA PRÁTICA
- 3.1 Materiais Utilizados
- 3.2 Método
- 4 RESULTADOS ....................................................................................................
- 5 ANÁLISE DE RESULTADOS ..............................................................................
- 6 RESPOSTAS ÀS QUESTÕES DO ROTEIRO DA AULA PRÁTICA ....................
- 7 CONCLUSÃO ......................................................................................................
- 8 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ....................................................................
- Figura 2.1 Centro de Usinagem Fadal............................................................................ LISTA DE FIGURAS
- Figura 3.1 Torno CNC.....................................................................................................
- Figura 3.2 Interface do operador com o torno.................................................................
- Figura 3.3 Ferramentas do torno CNC............................................................................
- Figura 3.4 Etapa de zeramento das ferramentas............................................................
- Figura 3.5 Simulação do Programa.................................................................................
- Figura 3.6 Amostra sendo usinada.................................................................................
- Figura 4.1 Desenho da peça usinada...........................................................................
- Figura 4.2 Peça obtida. Vista de frente.........................................................................
- Figura 4.3 Peça obtida. Vista Horizontal.......................................................................
1 OBJETIVO
A prática de torneamento por comando numérico computadorizado tem como principais objetivos:
- Visualizar o funcionamento de um torno CNC e ter uma noção de todas as operações que esta máquina pode realizar;
- Acompanhar a usinagem de uma peça de aço conforme a programação feita com base no desenho;
- Observar todo o processo de preparação da máquina;
- Conhecer as ferramentas utilizadas nesta prática, assim como a sequência de operações destacando o processo de usinagem;
- Ter noções dos cuidados e da segurança em trabalhar com este equipamento.
o tempo gasto na preparação de várias máquinas e o transporte do produto ente elas. Assim o produto fica pronto mais rapidamente e a um custo menor. Os centros de torneamento são mais utilizados na produção de lotes médios e grandes peças. As principais características de um moderno centro de torneamento são:
- Construção rígida para que possa tornear os mais diversos tipos de materiais, inclusive aqueles de difícil usinabilidade, que exigem elevados esforços de corte.
- A máquina deve proporcionar alta precisão ao longo de sua vida útil, mesmo trabalhando em regimes severos.
- Máquina versátil, com diversas ferramentas, trabalhando simultaneamente.
- Presença de Magazine de ferramentas.
Figura 2.1 Centro de Usinagem Fadal. (Exposto na Feira Brasileira de Mecânica – 2007 pelo seu fabricante Cross Heuller) Ilustração: RS2 comunicação
3 DESCRIÇÃO DA PRÁTICA
3.1 Materiais Utilizados
- Torno CNC;
- Ferramentas
- Instrumentos de medição;
- Barra de Aço 1020.
3.2 Método
Primeiramente nos foi apresentado um pouco sobre a história dos tornos CNC, antigamente “programado” através de fitas perfuradas até o início da década de 70 quando surgem as primeiras máquinas controladas por comandos numéricos computadorizados. Após essa breve introdução sobre a evolução do torno CNC, foi mostrado o torno utilizado na prática, bem como suas ferramentas. Além disso, foi abordado brevemente sobre o sistema de programação direta, gerado por um software de manufatura CAD/CAM, onde após o projeto da peça, o próprio software gera o programa que, através de uma ligação em rede, é transferido para o microcomputador do torno.
Com a máquina e as ferramentas já zeradas, foi feito uma simulação do programa gerado, evitando qualquer tipo de erro de usinagem. Depois de realizada a simulação e verificada que não apresentou erros, a porta do torno foi fechada e o processo de usinagem foi iniciado. É importante alertar que como as ferramentas apresentam desgastes, se faz necessária a correção das medidas, para assim obter uma peça nas dimensões desejadas.
Figura 3.5 Simulação do Programa. Figura 3.6 Amostra sendo usinada.
4 RESULTADOS
Depois de concluído o processo de usinagem, obteve-se uma peça semelhante ao desenho apresentado. As figuras abaixo ilustram a peça final.
Figura 4.1 Desenho da peça usinada.
Figura 4.2 Peça obtida. Vista de frente. Figura 4.3 Peça obtida. Vista Horizontal.
6 RESPOSTAS ÀS QUESTÕES DO ROTEIRO DA AULA PRÁTICA
6.1 Explique o comando numérico computadorizado – CNC. Apresente um breve histórico da evolução do comando numérico. CNC é uma sigla utilizada para comando numérico computadorizado. Esse comando lê, interpreta e executa cada um dos códigos que compõem o programa de usinagem. Para executar uma ordem, o CNC envia uma mensagem ao motor. Essa ordem nada mais é que um sinal elétrico deixado do CNC para o motor. Porém esse sinal é muito fraco, então através dos drivers esse sinal é amplificado. Então a partir daí, o motor pode girar conforme o desejado. Todas essas operações que estão ocorrendo na máquina são controladas por sensores de posição e de velocidade. A primeira máquina-ferramenta controlada por computador foi uma fresadora. Ela surgiu em 1952 e era usada na fabricação de peças de aviões e helicópteros. Esse primeiro controlador possuía, em muitos casos, um tamanho maior do que da própria máquina, consumiam muita energia, falhavam frequentemente e sua capacidade de cálculo era muito limitada. Durante cerca de 8 anos, essa tecnologia foi testada em muitos países, porém os usuários não tinham muita confiança em relação à eficiência do equipamento, sem contar nos preços elevados dos mesmos. Isso fez com que não houvesse uma alta implantação dessas máquinas, se restringindo apenas aos setores automobilísticos e aeronáuticos. Com a redução dos custos e o aumento da capacidade de cálculo dos controladores, a tecnologia CNC popularizou-se entre as indústrias. Hoje é impossível imaginar uma indústria e, principalmente os setores mecânico e metalúrgico, sem a presença de máquinas desse porte.
6.2 Quando uma empresa deve adotar / implantar máquinas de usinagem CNC. As empresas devem implantar máquinas de usinagem CNC a partir do momento que houver uma demanda muita alta de peças iguais, uma vez que o torno CNC possui uma alta repetibilidade na fabricação das peças; necessidade de baixo tempo de usinagem; usinagem de peças com geometrias complexas; um ótimo acabamento superficial das peças; redução da fadiga do operador; flexibilidade de produção.
6.3 Comparando-se a usinagem de uma mesma peça no torno CNC e no torno convencional, quais parâmetros / fatores diferem significativamente? Comparando a usinagem de uma mesma peça em um torno CNC e em um torno convencional, os principais parâmetros a serem levados em consideração são:
- Tempo de Usinagem;
- Acabamento da peça;
- Troca rápida de ferramenta;
- Sistema de fixação da peça na placa;
- Velocidade de corte
6.4 Porque máquinas CNC operam geralmente com Velocidade de Corte constante? Faça uma comparação do sistema de variação contínua de rotações do torno CNC com o sistema de variação discreta de rotações. Em um torno CNC, sua RPM varia conforme o mesmo retira material, aumentando a rotação conforme o diâmetro da peça diminui. Isto faz com que a velocidade de corte permaneça praticamente constante, propiciando um melhor acabamento da peça usinada. Fazendo uma comparação entre as formas de variações de rotação, pode- se dizer que um torno convencional possui variações discretas de rotação, que são proporcionadas pelo cambiamento entre as engrenagens com diferentes relações de transmissão. Já o torno CNC não varia a sua rotação baseado em
7 CONCLUSÃO
Realizado a prática, verifica-se que as máquinas CNC são altamente rentáveis, pois são capazes de usinar peças com perfis geométricos muito complexos com muita flexibilidade. Pôde-se observar que a peça ao ser usinada fica com um bom acabamento e que o seu tempo de usinagem é altamente curto. Pode-se verificar também que esse tipo de torno tem a capacidade de manter uma velocidade de corte constante, uma vez que sua rotação aumenta conforme o diâmetro da peça diminui, evitando desgaste maior da ferramenta. Além disso, devido as suas funcionalidades, é imprescindível que uma indústria e, principalmente os setores mecânico e metalúrgico abram mão de uma máquina-ferramenta CNC.
8 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Disponível em: http://www.engprod.ufjf.br/epd_automacao/EPD030_MaquinasCNC.pdf, Máquinas CNC, acessado em 11 de Abril de 2009, ás 14h03min.
Disponível em:
http://www.bibvirt.futuro.usp.br/textos/didaticos_e_tematicos/telecurso_2000_cursos_profi ssionalizantes/telecurso_2000_processos_de_fabricacao, Fresando com CNC , acessado 11 de Abril de 2009, ás 15h10min.
Disponível em: http://www.omundodausinagem.com.br/edicoes/2006/3/pag30.pdf, Usinagens completas em Centros de Torneamento, acessado em 09 de Abril de 2009, ás 09h25min.