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