Aula 13 Outros processos de usinagem e suas máquinas CNC, CAD/CAM Pontifícia Universidade Católica de Goiás Departamento de Engenharia Curso: Engenharia de Controle e Automação Disciplina: Processos de Fabricação Prof. Jorge Marques dos Anjos Aula 13 Outros processos de usinagem e suas máquinas CNC, CAD/CAM

Fresagem (ou Fresamento) Processo de fabricação destinado a obtenção de superfícies quaisquer com o auxílio de ferramentas multicortantes A ferramenta gira e a peça (ou as vezes a ferramenta) se desloca em movimento de avanço. Processo tridimensional

Nomenclaturas Fresamento ou fresagem: é o processo de usinagem Fresa: é a ferramenta de corte Fresadora: é a máquina-ferramenta

Fresadoras Podem ser do tipo: Horizontal: eixo árvore paralelo à mesa Vertical: eixo árvore perpendicular à mesa Universal: possui os dois tipos de eixos Copiadora: possui dois cabeçotes Pantográfica: possui um pantógrafo

Fresadoras 1. Horizontal: eixo árvore paralelo à mesa

Fresadoras 2. Vertical: eixo árvore perpendicular à mesa

Fresadoras 3. Universal: 02 eixos árvore: um perpendicular e outro paralelo à mesa

Fresadoras 4. Copiadoras: 02 cabeçotes (um para o sensor apalpador e outro para a ferramenta) com a função de repetir perfis idênticos

Fresadoras 5. Pantográfica: possui um pantógrafo também com a função de copiar (manual)

Fresas São ferramentas multicortantes com vários formatos e ângulos

Tipos de fresagens Produtos da fresagem Ranhuras retas, segundo o perfil da fresa

Tipos de fresagens Produtos da fresagem Ranhuras T

Tipos de fresagens Produtos Ranhuras Trapezoidais

Tipos de fresagens Produtos Rasgos de chaveta

Tipos de fresagens Produtos Polígonos em cilindros

Tipos de fresagens Produtos Furações especiais, com precisão de localização.

Tipos de fresagens Produtos Engrenagens diversas

Tipos de fresagens Produtos Superfícies circulares especiais

Tipos de fresagens Produtos Roscas

RETIFICAÇÃO

Retificação

Retificação Processo de usinagem por abrasão, ou seja usinagem por atrito entre a ferramenta e a peça. Retificar é corrigir irregularidades

Tipo de retificadoras Retificadora plana Retificadora cilíndrica universal Retificadora sem centros (center less)

Retificadoras Planas

Retificadoras Cilíndricas Universal Retifica superfícies cilíndricas externas e internas Retifica superfícies planas em eixos rebaixados que exigem faceamento O rebolo gira e em contato com a peça retira material

Retificadoras sem centros (center less) Usado em produção em série Rebolo de arraste conduz a peça (avanço) Inclinação do disco de arraste 3 a 5º

CENTROS DE USINAGEM

Centro de Usinagem Os centros de usinagem são, de certa forma, a evolução das fresadoras CNC; às quais se juntaram outros sistemas mecânicos e eletrônicos, para obter uma máquina mais versátil.

A ilustração ao lado representa os movimentos e os sistemas de um centro de usinagem. Na realidade existem diversos modelos e aplicações distintas. Todos possuem um MAGAZINE de ferramentas

O magazine tem a função de alojar certo número de ferramentas O magazine tem a função de alojar certo número de ferramentas. Constituem-se de um cabeçote giratório ou de esteiras. Os magazines tipo esteira têm maior capacidade de ferramentas.

ATC - Automatic Tool Changer A troca da ferramenta que está no cabeçote por uma das que se encontram no magazine, é feita por um mecanismo denominado ATC (Automatic Tool Changer), trocador automático de ferramentas.

ATC

Tempo mínimo de preparação Além dos reduzidos tempos de fixação e ajustes iniciais, característicos das máquinas CNC, os magazines e os ATCs permitem fazer operações de fresamento, furação, mandrilamento, alargamento, rosqueamento etc. sem a interferência do operador, eliminando-se os tempo gastos nas preparação de várias máquinas, trocas de ferramentas e o transporte do produto entre elas.

CAD / CAM, etc.

CAD (Computer Aided Design) Geração desenho 2D/3D Análise de formas geométricas Renderização Cotas Vistas Cortes Programação linguagem baixa (autolisp)

CAE (Computer Aided Engineering) Métodos dos elementos finitos (FEM) – produto forma irregular subdividido em finitos de forma regular Definir parâmetros do produto (massa, volume, centro de gravidade, tensões) Vistas explodida Lista de materiais Custos

CAM (Computer Aided Manufacturing) Sistema de integração Comunicação entre desenho e máquina Simulação de movimentos Interpreta os pontos gerados pelo CAD e os transforma em programa CNC

CAI (Computer Aided Inspection) Máquinas de medição por coordenadas Relatórios de inspeção Dados metrológicos: tolerância, calibração, erros

CIM (Computer Integrated Manufacturing ) Integração de todos os sistemas CAD/CAM/CAE/CAI

CAPP (Computer Aided Process Planning) Integra dados de planejamento com manufatura Sequenciamento das operações (line schedule) Mão de obra Lead time Integração com sistemas ERP

Planejamento, desenvolvimento, analise, fabricação e montagem assistidas por computador

Processos fabricação não convencionais Processo de fabricação que na maioria das vezes usam outro tipo de energia para corte do material. Ex: Química, Elétrica, Eletroquímica, Eletrotérmica e Pressão Nos processo de fabricação convencionais podem ser identificados por processos onde ocorre o cisalhamento do material

Corte por Jato D'água Alta pressão (60 Ksi) Jato estreito (1 mm ou menos de diâmetro) Com ou sem adição de abrasivos. Bom acabamento. Sem modificação no material por calor. Geralmente por CNC.

Processo por Jato Abrasivo Características: Superfície áspera Controlada pelo tamanho das partículas Tempo de jateamento Aplicações: Acabamento rugoso, especialmente em peças de formatos complexos Preparação para pinturas metálicas Limpeza de escórias de processos de soldagem

Processo por Jato Abrasivo

Processo por Eletroerosão Processo de remoção de material pela destruição de partículas metálicas por meio de descargas elétricas

Processo por Eletroerosão Eletroerosão a Fio Fio é eletricamente ionizado Atravessa a peça submersa em água deionizada Movimentos constantes

Feixes de elétrons Bombardeamento de elétrons. Impacto dos elétrons transforma energia cinética em energia térmica Fusão + solidificação do metal  solda Evaporação do metal  corte

Feixes de elétrons Dependendo do formato do feixe:

Feixes de elétrons O equipamento