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Relatório de PMR-2202
Introdução à Manufatura Mecânica
Projeto 3 – Fabricação de uma Tabuleta de Mesa
por Corte, Dobra e Usinagem.
Grupo: TELFI
Novembro de 2005
Turma: 08-D
Nomes: Nº USP:
Carolina Conrad Muscat (Turma 5) 3752321
Diego Agra Mendes 5173819
Tiago Martins de Alexandre 3732131
Índice
1. Introdução.......................................................................................................3
2. Objetivos.........................................................................................................4
3. Metodologia.....................................................................................................4
3.1 Material utilizado........................................................................................4
3.4 O processo................................................................................................5
4. Resultados......................................................................................................9
5. Comentários e Conclusões.............................................................................9
6. Bibliografia.....................................................................................................10
Apostilas........................................................................................................10
Sites...............................................................................................................10
1. Introdução
No Projeto 3, foi proposta a fabricação uma Tabuleta de Mesa através
do planejamento e realização de processos de fabricação como o corte, a
dobra e a usinagem em máquina de comando numérico.
Em um pedaço da chapa utilizada dos projetos 1 e 2, fez-se uma
Tabuleta de Mesa com o nome de guerra do grupo de trabalho (TELFI) usinado
na área assinalada na mesma.
Com a imposição de algumas regras, como a obrigatoriedade de utilizar
a interpolação linear e a circular para execução das letras, o grupo teve que
usar a criatividade e calcular a melhor maneira para a utilização do espaço
indicado.
Neste projeto, o grupo teve que esboçar o desenho final da peça a ser
obtida para que fosse possível a definição da seqüência das operações a
serem realizadas, e as máquinas que serão utilizadas no processo a fim de se
chegar às configurações da peça final.
Para usinagem do nome de guerra do grupo de trabalho, foi utilizado um
programa de comando numérico, que teve que ser feito e simulado antes de
ser usado na máquina de comando numérico.
2. Objetivos
O Objetivo deste projeto é fabricar uma Tabuleta de Mesa com o nome
de guerra do grupo de trabalho que no caso é “TELFi”. Para isso, foi feito um
programa de comando numérico utilizando interpolação linear e circular como
estabelecido no projeto. A interpolação circular foi utilizada nas estremidades
das letras causando uma impressão de sofisticação no projeto. E a
interpolação linear foi usada no corpo principal das letras.
No programa, utilizamos funções espefícicas (G00) para minimizar o
tempo de usinagem para diminuir ao máximo o custo obtido com a utilização da
máquina de comando numérico. Mas, para isso, foi necessário calcular a
velocidade de corte mais coerente para o material com que se está
trabalhando, no caso o latão, pois não se pode usar uma velocidade muita alta
porque isso levará à formação de muita rebarba e também acarretará uma
certa perda de precisão na usinagem das letras.
Portanto, para se atingir o objetivo do grupo, foram levados em conta o
custo do projeto e também as condições para se conseguir a melhor peça final.
3. Metodologia
A fabricação da tabuleta de mesa envolveu, basicamente, três etapas:
1. Identificação dos objetivos e das restrições;
2. Desenho gráfico e computacional do projeto;
3. Preparação da placa e usinagem.
Primeiramente, avaliamos o que deveria ser feito através da leitura
das instruções referentes ao projeto no site. Após tomar nota dos
procedimentos, restrições (Ex: Tamanho máximo das letras, área de
usinagem, etc...) e recomendações (Ex: Manter um espaçamento uniforme),
iniciamos a etapa 2. Fizemos um esboço à mão de algumas das melhores
idéias que vieram do “brainstorm” pensando tanto na qualidade do desenho
quanto na dificuldade de transformá-lo em linguagem de programação.
A figura a seguir, mostra alguns desses esboços.
Ilustração 1
O desenho escolhido foi o número 3. O que levou à esta decisão foi o fato
de que este desenho atendia a necessidade de se fazer interpolação circular, o
objetivo interno do grupo de apresentar um design visivelmente agradável e era
razoavelmente fácil de se programar.
Após a escolha do desenho transformamos o em linguagem de
programação usando os computadores do ITBA.
O código gerado no programa segue a seguir:
**** Início ****
% Para facilitar o entendimento do relatório, colocamos, aqui, comentários
identificando as etapas:
%_N_TELFI_MPF
;$PATH=/_N_MPF_DIR
;$PATH=/_N_MPF_DIR
;$PATH=/_N_MPF_DIR
G90
G01X17Y68Z100
G91
m03S1280F500
% Rotação para o Latão: 1280 RPM. Velocidade de Avanço: 240 mm/min. Esta 500
mm/min pois o Cícero (Técnico especializado) pôde reduzir este
manualmente durante o processo. E usá-lo assim durante o teste para
otimizar o tempo de uso da máquina.
M51 % Jato de refrigeração à ar.
% OBS: As letras estão em itálico e possui um arredondamento característico
para ficarem mais bonitas e garantir o uso da interpolação circular.
% Letra T
G01Z-100.3
G01X13Y40
G01Z2.2
G01X-13Y3
G01Z-2.2
G03X3Y-3I3J0
G01X20Y0
G02X3Y-3I0J-3
% Há este espaçamento toda vez que usou-se a função G00, pois ela é muito
perigosa e requer atenção.
G01Z2.2
G00X13Y6
% Letra E
G01Z-2.2
G03X3Y-3I3J0
G01X20Y0
G02X3Y-3I0J-3
G01Z2.2
G01X-23Y3
G01Z-2.2
G01X-15Y-40
G01X26Y0
G01Z2.2
G01X-18.5Y20
G01Z-2.2
G01X12Y0
G01Z2.2
G00X20.5Y-20
% Letra L
G01Z-2.2
G03X2Y1I0.5J1.5
G01X15Y38
G02X2Y1I1.5J-0.5
G01Z2.2
G00X-19Y-40
G01Z-2.2
G01X20Y0
G01Z2.2
G00X26Y43
% Letra F
G01Z-2.2
G03X3Y-3I3J0
G01X20Y0
G02X3Y-3I0J-3
G01Z2.2
G01X-23Y3
G01Z-2.2
G01X-15Y-40
G01Z2.2
G01X26Y0
G01X-18.5Y20
G01Z-2.2
G01X14Y0
G01Z2.2
G00X16.5Y-20
% Letra I
G01Z-2.2
G03X2Y1I0.5J1.5
G01X11.25Y30
G02X2Y1I1.5J-0.5
G01Z2.2
G01X1.5Y12
G01Z-2.2
G01Z2.2
M05
M30
**** Fim ****
Com o código pronto, iniciamos a 3ª etapa. A chapa foi cortada nas
dimensões requeridas. Traçamos os riscos para a furação e obtivemos o
primeiro molde. Devido ao fato de não termos usado o pulsão para centralizar
os furos, eles não saíram exatamente no centro da linha traçada. O que
posteriormente nos fez perder a chapa pois o não alinhamento dos furos nos
obrigou a “forçar” o encaixe da chapa na máquina. As tensões geradas na
fixação provocaram uma pequena deformação na direção z no final da chapa.
Quando a máquina traçou a letra “i”, a chapa foi atravessada pela fresa. Devido
a este erro, usamos o restante do material que ainda dispúnhamos e
preparamos outra chapa. Desta vez, tomando muito mais cuidado. Assim, a
segunda tentativa foi bem sucedida.
4. Resultados
O resultado do trabalho foi muito bom e de acordo com o esperado. A
usinagem da placa de Latão foi feita duas vezes. Na primeira vez, conforme já
explicado, a pequena deformação na placa fez com que a fresa a atravessasse
por inteiro, ao invés de apenas 3 mm. Depois de ter preparado a segunda
chapa, um outro horário foi agendado e o resultado está exposto abaixo:
A figura a seguir mostra uma foto da placa logo após a saída da
máquina.
Ilustração 2
Após a usinagem, retiramos a rebarba com o auxílio de uma lima com
muito cuidado. Depois, a placa foi cortada nas bordas para retirar os furos e
dobrada para formar um ângulo de 60º com a horizontal conforme requerido.
5. Comentários e Conclusões
Neste terceiro e último projeto da disciplina PMR 2202 – Introdução à
manufatura mecânica, foi proposta a usinagem de um nome escolhido pelo
grupo (TELFI) em uma tabuleta de latão.
O projeto mostrou ter um certo grau de uma complexidade, pois foi
preciso saber como deveria ser feito o programa a fim de que este funcionasse
adequadamente.
Assim, o projeto propiciou não apenas o aprendizado da programação
em linguagem G, mas a programação de forma correta, a execução dos
comandos para que se fossem obtidas as devidas interpolações que formarão,
mais tarde as letras. Além disso, o projeto mostrou-se bastante produtivo e
interessante, pois foi utilizada uma ferramenta extremamente moderna, que é a
usinagem por CNC.
Foram observados também os principais problemas decorrentes ao se
lidar com esse tipo de trabalho: a máquina não reconhece algumas funções, os
arquivos não são enviados de um micro para a estação de usinagem, entre
outros problemas menores.
É importante também ressaltar que nesta etapa lidamos com máquinas
novas no laboratório, no caso a dobradeira, onde era permitido que
dobrássemos nossa peça no ângulo desejado (60º).
Conclui-se que o projeto atingiu o objetivo desejado, pois foi possível a
usinagem da tabuleta, e além disso o grupo adquiriu conhecimentos sobre a
real utilidade do comando numérico, como usá-lo e sua importância. O projeto
promoveu um maior aprendizado ao grupo, agregando valor à todos seus
membros. O grupo pode colocar em prática todo o aprendizado adquirido
durante as aulas teóricas dessa matéria em relação aos processos de
fabricação de uma peça por corte, dobra e usinagem em comando numérico.
6. Bibliografia
Notas de aula do Prof. Lopes
Apostilas
Apostila Introdução ao controle numérico
Autor: Professor Marcicano
Sites
http://www.poli.usp.br/d/pmr2202
www.mundocnc.com.br
www.angelfire.com/va3/aco100/alunos/aran/t1.htm
www.ergomat.com.br
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