máquinas operatrizes

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MÁQUINAS OPERATRIZES ME 0830 Professor: Carlos Donizetti de Oliveira As Máquinas Operatrizes (MO) ou Máquinas Ferramenta tem a função de promover o movimento relativo entre a ferramenta e a peça, de modo controlado, permitindo que se obtenha a forma (geometria) desejada, o acabamento superficial desejado, as medidas, as tolerâncias de forma e de posição necessárias para o correto funcionamento da peça usinada. A evolução das MO são sempre no intuito de produzir mais peças num período menor de tempo (maior produtividade) a um custo aceitável e qualidade satisfatória. Movimentos Essenciais das MO: Movimento Principal: pode ser linear ou rotativo, executado pela peça ou pela ferramenta, é sempre mecanizado e consome praticamente toda a potência envolvida no processo de usinagem. São exemplos: a rotação da peça no torneamento, a rotação da broca na furação, a rotação do rebolo na retificação, o movimento linear de “vai-e-vem” na plaina. Movimento Secundário: pode ser linear e/ou rotativo, executado pela peça e/ou pela ferramenta, pode ser manual ou mecanizado e consome uma potência desprezível em relação ao movimento principal. São exemplos: o movimento linear de avanço executado pela ferramenta no torneamento e na furadeira. Movimento de Preparação: são os movimentos necessários para que a máquina seja colocada em condições de iniciar a usinagem ou dar continuidade a mesma. O maior grau de automação das MO está concentrado neste movimento, pois são estão intimamente ligados à produtividade e envolvem elementos de alta sofisticação tecnológica e de alto custo, motivo pelo qual, normalmente, é a parte mais cara do equipamento. São exemplos: a fixação da peça, troca de ferramenta e aproximação entre peça e ferramenta. Potência: representa a rapidez com que determinado trabalho pode ser executado, ou seja, para realiza-lo rapidamente (tempo pequeno) será necessário dispor de maior potência do que para realiza-lo lentamente (maior tempo). Potência de corte (N c ): F c Força de Corte; V c Velocidade de corte

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Page 1: Máquinas Operatrizes

MÁQUINAS OPERATRIZES – ME 0830

Professor: Carlos Donizetti de Oliveira

As Máquinas Operatrizes (MO) ou Máquinas Ferramenta tem a função de

promover o movimento relativo entre a ferramenta e a peça, de modo controlado,

permitindo que se obtenha a forma (geometria) desejada, o acabamento superficial

desejado, as medidas, as tolerâncias de forma e de posição necessárias para o correto

funcionamento da peça usinada.

A evolução das MO são sempre no intuito de produzir mais peças num período

menor de tempo (maior produtividade) a um custo aceitável e qualidade satisfatória.

Movimentos Essenciais das MO:

Movimento Principal: pode ser linear ou rotativo, executado pela peça ou pela

ferramenta, é sempre mecanizado e consome praticamente toda a potência

envolvida no processo de usinagem. São exemplos: a rotação da peça no

torneamento, a rotação da broca na furação, a rotação do rebolo na retificação, o

movimento linear de “vai-e-vem” na plaina.

Movimento Secundário: pode ser linear e/ou rotativo, executado pela peça e/ou

pela ferramenta, pode ser manual ou mecanizado e consome uma potência

desprezível em relação ao movimento principal. São exemplos: o movimento

linear de avanço executado pela ferramenta no torneamento e na furadeira.

Movimento de Preparação: são os movimentos necessários para que a máquina

seja colocada em condições de iniciar a usinagem ou dar continuidade a mesma.

O maior grau de automação das MO está concentrado neste movimento, pois são

estão intimamente ligados à produtividade e envolvem elementos de alta

sofisticação tecnológica e de alto custo, motivo pelo qual, normalmente, é a

parte mais cara do equipamento. São exemplos: a fixação da peça, troca de

ferramenta e aproximação entre peça e ferramenta.

Potência: representa a rapidez com que determinado trabalho pode ser executado, ou

seja, para realiza-lo rapidamente (tempo pequeno) será necessário dispor de maior

potência do que para realiza-lo lentamente (maior tempo).

Potência de corte (Nc):

Fc Força de Corte; Vc Velocidade de corte

Page 2: Máquinas Operatrizes

Velocidade de Corte (Vc):

[

]

DDiâmetro da peça que está sendo usinada; n rotação utilizada na operação

Velocidade de Avanço (Va):

[

] [

]

nrotação; favanço por rotação

Força de Avanço (Fa): experimentalmente, determinou-se que esta força está entre 10%

a 25% da Forca de Principal Corte (Fc)

Determinação da gama de rotações da MO: tem a finalidade de determinar a rotação

mínima e máxima que serão necessárias para executar todos os processos da empresa,

ou seja, serve para selecionar uma MO adequada já existente no mercado ou para

encomendar uma MO especial (dedicada e/ou otimizada) do fabricante, ou ainda para

projetar e construir a MO na própria empresa.

Rotação Mínima (nmin): é a rotação necessária na MO para se usinar com

mínima (ou menor) velocidade de corte (Vc-min) quando o diâmetro for o

máximo (Dmáx) da peça (como um eixo no torneamento) ou da ferramenta (como

a broca da furadeira ou o rebolo da retificadora).

Vc-min: é a mínima velocidade de corte prevista para os trabalhos na MO em

estudo/projeto, desde que não a inviabilize técnica ou economicamente. Deve levar em

consideração, nos processos que serão realizados na tal MO, a peça cujo material tenha

pior usinabilidade, as ferramentas que possuem materiais menos nobres que serão

utilizadas e o tipo de operação mais lento.

Dmáx: é a peça com maior diâmetro (no caso do torno) ou a ferramenta com maior

diâmetro (no caso da fresadora, retificadora ou furadeira) que poderão ser utilizados na

MO em questão, desde que não a inviabilize.

Rotação Máxima (nmáx): é a rotação necessária na MO para se usinar com

máxima (ou maior) velocidade de corte (Vc-máx) quando o diâmetro for o menor

Page 3: Máquinas Operatrizes

(Dmin) da peça (como um eixo no torneamento) ou da ferramenta (como a broca

da furadeira ou o rebolo da retificadora).

Vc-máx: é a máxima velocidade de corte prevista para os trabalhos na MO em

estudo/projeto, desde que não a inviabilize técnica ou economicamente. Deve levar em

consideração, nos processos que serão realizados na tal MO, a peça cujo material tenha

melhor usinabilidade, as ferramentas que possuem materiais mais nobres que serão

utilizadas e o tipo de operação mais rápida.

Dmin: Geralmente tende a valores muito pequenos ou nulos, fazendo com que a rotação

máxima tenda a infinito, valores muito altos e inviáveis.

ATENÇÃO! Rotações mínimas muito baixas só serão preocupantes se a potência do

motor for muito alta. Rotações máximas muito altas, acima de 4000 rpm, para MO

convencionais que não possuem automação suficiente para gerar uma produtividade tão

boa que justifique grandes investimentos em projeto e construção da máquina não são

aconselháveis.

Para MO convencionais e até para não convencionais, mas que não justifiquem

preços altos, rotações acima de 4000 rpm devem ser evitadas, pois a máquina fica mais

cara e surgem várias dificuldades de projeto e construção, elevando o custo da MO.

Altas rotações geram problemas como inércia (necessitando de balanceamentos mais

precisos), nos mancais do eixo-árvore (tanto para seleção quanto para lubrificação e

refrigeração).

Deve-se sempre que possível utilizar mancais de rolamento no eixo-árvore

(menor custo), mas, com o aumento da rotação, ocorre um paradoxo: rolamentos com

boa vida útil devem ser de grande diâmetro, contudo, rolamentos de grande diâmetro

não são aconselháveis para altas rotações e altas rotações reduzem a vida do rolamento.

Outro grande problema de altas rotações são a lubrificação e a refrigeração, podendo

exigir equipamentos caros para lubrificação forçada ou pulverização (ar+óleo).

Lubrificação em banho de óleo para rolamentos:

nrotação [rpm]; dmdiâmetro médio do rolamento; D diâmetro externo do

rolamento; ddiâmetro interno do rolamento.

Page 4: Máquinas Operatrizes

Logo, em altas rotações, pode-se usar:

Rolamentos Cerâmicos: por possuírem menor densidade, a força centrífuga

sobre os corpos girantes é menor, o que permite atingir rotações maiores,

contudo, seu custo é elevado por conta da dificuldade de usinagem que tem

tolerâncias apertadas para evitar folgas, que deverão ser compensadas pela

dilatação das pistas de aço;

Uso de rolamentos de diferentes tipos: combinando rolamentos de diferentes

tipos faz com que haja divisão dos tipos valores das cargas, contudo apresenta

dificuldade de montagem e de lubrificação;

Mancais Eletromagnéticos: possuem baixa capacidade de carga por conta do

espaço limitado, necessita de refrigeração própria da bobina, pouco comum e

necessita de uma rede de assistência técnica/reposição de peças confiável.

Mancais Aerostáticos: são mancais por filme de ar. Não gera muito calor,

contudo, sua capacidade de carga é baixa por conta da limitação de pressões e

áreas. É pouco comum e necessita de uma rede de assistência técnica/reposição

de peças confiável.

Recomendações de Acherkan: é utilizado para reduzir a rotação máxima para viabilizar

o projeto de uma MO mais simples e barata

Dmáx Diâmetro máximo da peça ou da ferramenta; Dmin Diâmetro mínimo da peça

ou da ferramenta

Para MO convencionais de produção Rd = 4 a 5

Para MO convencionais de ferramentaria ou manutenção Rd = 8 a 10

Com o valor do intervalo de Dmin obtido pela fórmula acima, calcular o intervalo

da rotação máxima para verificar se ficou abaixo de 4000 rpm. Feito isso, determinar a

gama de rotações da máquina adotando um valor intermediário de rotação máxima entre

as calculadas acima (escolha livre).

Se, mesmo assim ambas as rotações derem acima de 4000 rpm, deve-se sugerir

mudanças no processo.

ATENÇÃO! Só usar a Recomendação de Acherkan se a rotação máxima calculada for

maior que 4000 rpm. NUNCA usar para projeto, pois o diâmetro mínimo da fórmula é

apenas uma referência de projeto para uma M.O. mais barata. A única situação que se

pode “começar” com a recomendação é quando não se tem o diâmetro mínimo que será

usinado, ou da ferramenta.

Page 5: Máquinas Operatrizes

Após usar a Recomendação de Acherkan, deve-se calcular as velocidades de

corte máxima nas peças menores para ver qual foi o prejuízo da redução da rotação

Dmin Menor diâmetro da peça que será usinada ou da menor ferramenta que será

utilizada; nmáx rotação máxima calculada pela recomendação de Acherkan.

ATENÇÃO! Se a velocidade de corte der muito menor que a desejada, deve-se calcular

qual o menor diâmetro que se pode usinar com a velocidade de corte desejada. Ou seja,

abaixo deste diâmetro a Vc será menor que a desejada e, provavelmente, a produtividade

irá cair por conta disso,

Vc-desejada velocidade de corte desejada pelo “comprador”; nmáx rotação máxima

obtida pela recomendação de Acherkan.

Se esta velocidade de corte for muito menor do que a desejada inicialmente ou,

mesmo com as recomendações, as rotações máximas calculadas ficaram acima de 4000

rpm, deve-se propor mudanças nas operações mais rápidas em peças pequenas: usar

ferramentas de materiais menos nobres (reduzir Vc), cortes mais pesados (maior ap e

menor Vc), ver se a quantidade dessas peças pequenas é relevante, sendo realmente

necessária a compra da M.O. com rotações acima de 4000 rpm. Com estas alterações no

processo, certamente a produtividade irá cair, contudo, ela é compensada pela economia

na compra de uma M.O. não tão sofisticada.

Se a Vc-min for muito baixa e/ou o Dmáx for muito grande, nmin será muito

pequena. Contudo, isso só será problema se a potência disponível no eixo-árvore for

média ou alta, pois o torque será muito elevado e os diâmetros de eixos e mancais de

rolamento serão muito grandes, limitando as rotações do equipamento, tornando-o de

grande porte, caro e, possivelmente, inviável.

Para contornar esse problema, dimensiona-se a MO para um valor de torque

inferior ao máximo possível com plena carga de potência na mínima rotação. Com isso,

a MO terá muita potência para uma estrutura “frágil”, motivo pelo qual deve-se prever

dispositivos ou elementos de segurança que desarmem ou falhem quando o torque

máximo admissível for ultrapassado.

Curvas de Torque e Potência: são construídas em função da rotação e permitem o

melhor entendimento e utilização dos limites da MO em cada rotação de trabalho.

Curva de Potência:

Page 6: Máquinas Operatrizes

Curva de Torque:

Rotação Crítica (n*):

Montagem de Rolamentos: quando fator de velocidade n.dm > 300.000 é difícil

conseguir bom funcionamento do torno com rolamentos axiais de esferas, sendo

indicados, para este caso, rolamentos rígidos de esferas ou de contato angular.

Para o fator de velocidade ≤ 450.000, utiliza-se, próximo à extremidade de

trabalho do eixo, um rolamento de rolos cilíndricos combinado com um axial de esferas

de contato angular, fazendo com que as cargas radial e axial se dividam em rolamentos

distintos.

Page 7: Máquinas Operatrizes

Para um fator de velocidade < 200.000, tem-se maior liberdade para selecionar

rolamentos, permitindo que a montagem próxima à extremidade de trabalho seja com

um rolamento de rolo cilíndrico combinado com dois rolamentos axiais simples de

esferas, enquanto na extremidade do eixo distante da área de trabalho, utiliza-se dois

rolamentos de rolos cilíndricos. Esta montagem é extremamente rígida, tanto axial como

radialmente.

Para tornos automáticos, o espaço para rolamentos é reduzido, motivo pelo qual,

eles devem ter altura reduzida. Geralmente, a precisão exigida não é grande quando

comparada com outros tipos de torno. Para fator de velocidade > 400.000 neste tipo de

equipamento, utiliza-se, no lado de trabalho, um rolamento de rolos cilíndricos. Já na

parte traseira, utiliza-se dois rolamentos de uma carreira de esferas de contato angular.

O eixo é guiado por dois rolamentos axiais de esferas, montados em acento cônico,

ajustados com folga igual a zero, principalmente para evitar deslizamento entre as

esferas e as pistas de rolamento, os rolamentos são comprimidos por molas. Esta

configuração limita a velocidade cujo fator de velocidade é, no máximo, 200.000.

Em tornos verticais o eixo da ferramenta é fixo e não possui rolamentos. Quem

faz a rotação é uma mesa giratória. Os rolamentos da mesa giratória estão sujeitos a

altas cargas, mas com velocidades baixas. Para mesas com diâmetro entre 1 m e 1,5 m a

toda carga é suportada por rolamentos de uma carreira de esferas e de rolos. O

rolamento superior é de carreira dupla de rolos cilíndricos e sua folga pode ser

facilmente ajustada para zero, através de óleo pressurizado entre o rolamento e o acento

durante o ajuste. Em mesas com diâmetros maiores (entre 3 e 4 m) é necessário um

suporte especial para rolamentos, em conjunto com um suporte de rolamento central.

Em tornos multiplicadores, devido às altas velocidades, tem-se rolamentos de

dupla carreira de rolos cilíndricos e um rolamento axial de esferas de contato angular.

Em fresadoras horizontais os rolamentos devem ter capacidade de suportar altas

velocidades, montando, do lado de trabalho, um rolamento de dupla carreira de rolos

cilíndricos e um simples axial de esferas de contato angular. Do lado oposto, usa-se um

rolamento de dupla carreira de rolos cilíndricos. Na caixa de cambio utiliza-se

rolamentos rígidos de esferas e nas reduções finais, onde as cargas são mais elevadas,

utiliza-se rolamentos de rolos cônicos. Quando a fresadora é de velocidade baixa/média,

utiliza-se dois rolamentos de rolos cônicos no eixo-árvore montados em “O”. A caixa de

engrenagens que aciona o eixo-árvore tem uma disposição de rolamentos independentes

no suporte.

Os rolamentos de Furadeiras e Mandriladoras devem possuir alta capacidade de

absorver carga axial, sendo utilizados os de esferas de contato angular (simples ou de

dupla carreira, dependendo dos esforços), já os rolamentos superiores são rígidos de

uma carreira de esferas.

Em furadeiras radiais os rolamentos são mais solicitados do que de coluna,

sendo necessário utilizar rolamentos de dupla carreira de rolos cilíndricos. Já a guia

Page 8: Máquinas Operatrizes

axial é feita com rolamentos axiais de esferas de simples efeito. O “tubo envolvente”

(???) utiliza rolamentos de esferas de contato angular na parte superior e rolamentos de

rolos cilíndricos na parte inferior.

Variação de Rotação: a variação de rotação entre nmin e nmáx pode ser:

Escalonada

Contínua

Variação Escalonada: existe um número limitado de rotações diferentes,

impossibilitando a existência de algumas faixas de velocidade de corte. A mudança de

velocidade é feita através de uma transmissão de engrenagens ou conjunto de polias de

diâmetros variados (este ultimo caso, apenas para baixa potência, como furadeiras de

bancada). O melhor escalonamento de rotações é em Progressão Geométrica (PG), pois

gera uma distribuição de rotação mais uniforme.

A distribuição em Progressão Aritmética é uma das piores, pois gera “saltos”

irregulares, gerando uma grande faixa de velocidade de corte não atendida.

ATENÇÃO! Kronenberg descobriu que a melhor distribuição de rotação era a

logarítmica, entretanto, por problemas de custo e de fabricação da transmissão com

estas características, este tipo de progressão foi abandonada.

Page 9: Máquinas Operatrizes

Variação Contínua: a MO possui, teoricamente, infinitas rotações diferentes, eliminando

algumas perdas de produtividade causadas pela variação escalonada. Este tipo de

variação pode ser dos seguintes tipos:

Mecânica: está obsoleta (em desuso). Eram empregados variadores que

operavam por atrito, como polias de diâmetro variável com correias (Sistema

REEVES) ou com correntes (Sistema PIV).

Hidráulica: utiliza motor hidráulico com bomba de vazão variável. Apresenta

problemas de manutenção, rendimento e custo. É de pouco interesse em MO.

Elétrica: Antigamente, utilizava-se motor de corrente contínua (apresentam alta

precisão de controle, muito caro, problemas de manutenção e reposição) ou

variador eletromagnético (Variak baixo rendimento, grande desperdício de

energia, porém apresentava baixo custo de aquisição). Atualmente, utiliza-se

inversor de frequência.

Inversor de Frequência: sistemas eletrônicos para controle de motores de corrente

alternada (CA), permitindo a utilização de um número teoricamente infinito de rotações

em seu eixo. Este equipamento simplifica a automação de máquinas e equipamentos,

pois possui boa comunicação com outros sistemas de controle (como CNC), além de

economizar energia.

Cálculo da Rotação:

ffrequência (no Brasil, 60 Hz); p número de pares de polo; sescorregamento;

Rotação Síncrona: é a rotação teórica

Page 10: Máquinas Operatrizes

Número de

Polos

nteórica [rpm] nnominal (de

placa) [rpm]

Custo Relativo

(até 30 cv)

2 3600 3500; 3510;

3450; 3560

X

4 1800 1710; 1770;

1690; 1790

1,05.X

6 1200 1100; 1150;

1180; 1130

1,6.X

8 900 840; 820; 880;

770

2,2.X

ATENÇÃO! A nnominal só ocorre em plena carga (Nfm-eixo = Nnominal). Os valores variam

de acordo com o lote de fabricação, por conta do escorregamento. Quanto menor o

motor, maior o escorregamento (maior a diferença entre nteórica e nnominal).

ATENÇÃO! Existe certo “preconceito” na utilização de motores de 8 polos pelo seu

alto custo. Como sua rotação é menor, seu torque é maior, portanto, se o uso for para

baixas rotações, vale a pena utilizar um motor de 8 polos ao invés de utilizar um outro

motor acoplado a um redutor (que costuma ser grande e caro).

Comportamento do Torque (ou Conjugado) de um Motor Elétrico Assíncrono:

Quando o motor está subcarregado, ele gira mais livre (Mt menor que o

nominal), tendo maior rotação. Quando ele está sobrecarregado, o torque é maior e,

consequentemente, a rotação é menor.

O Torque (ou conjugado) de partida é o necessário para tirar todas as massas

paradas (que estão “acopladas” ao motor) da inércia.

Page 11: Máquinas Operatrizes

ATENÇÃO! O inversor de frequência controla o fluxo magnético do motor (ϕ), que é a

grandeza responsável pelo fornecimento de torque constante, portanto, ao se utilizar um

inversor de frequência, a potência se altera, contudo, o torque é sempre constante! O

torque só irá cair no campo de “enfraquecimento de campo”, ou seja, quando se deseja

aumentar a frequência acima de 60 Hz (ou fornecido pela rede), pois a tensão já está no

máximo fornecido (por exemplo, 220V), não podendo aumentar para manter o fluxo

magnético constante. Conclui-se, portanto, que quem é responsável por manter o torque

Page 12: Máquinas Operatrizes

constante é a corrente, pois é ela que gera o fluxo magnético. Se a corrente cai, o fluxo

magnético também cai e, consequentemente, o torque sofre redução.

Para frequências baixas, a refrigeração do motor pode ser insuficiente, pois a

vazão de ar no ventilador do motor será reduzida. Já em frequências elevadas, a

potência sofrerá reduções.

Somente com variador de frequência vetorial com realimentação negativa

(feedback do sistema de controle) permite que a rotação seja nula, mantendo o torque

(usual em plataformas elevatórias, para manter a mesma em uma determinada posição,

sem precisar de freios).

Muitas vezes, é usual utilizar reduções mecânicas para evitar que a frequência

necessária no inversor de frequência seja muito baixa. Ou seja, reduções mecânicas

beneficiam as rotações baixas (reduzindo a frequência necessária no motor) e

ampliações mecânicas beneficiam rotações elevadas (Aumentando a frequências

necessária do motor, se distanciando da área de instabilidade).

Servomotor: motor especial com imãs permanentes de Neodímio-Ferro-Boro (NdFeB)

no rotor, com servo-conversor (ou servo-controlador). Alguns servomotores com torque

maior que 5 N.m utilizam redutores planetários, para reduzir o custo, pois acima deste

valor de torque, servos sem redutores são extremamente caros. Entretanto, não se pode

acoplar um redutor comercial padrão (sem-fim, eixos paralelos, etc.) para aumentar o

torque, pois eles apresentam alta inércia mecânica. Caso a redução necessária seja

Page 13: Máquinas Operatrizes

pequena (até i=3), pode-se usar correias dentadas com polias de alumínio (para ter baixa

inércia).

ATENÇÃO! Servomotor é sempre selecionado pelo torque e não pela potência.

Sensor Rosolver: sensor eletromagnético usado em servo-motores. Uma bobina que está

fixa no eixo rotaciona dentro da bobina presa no estator rotaciona (defasadas de 90°),

fazendo com que a interação dos campos magnéticos gere sinais que são interpretados

pelo controlador da máquina, controlando precisamente a rotação.

Sensor Encoder: sensor ótico que conta comum disco transparente com milhares de

divisões. Este disco é atravessado por um feixe de luz (geralmente LED) que atinge um

foto-sensor localizado atrás do disco. Cada vez que a luz chega no foto-sensor, um sinal

é enviado ao controlador.

Fusos de Esferas: apresentam alto rendimento e, consequentemente, baixo coeficiente

de atrito.

Page 14: Máquinas Operatrizes

LABORATÓRIO

Máquinas Convencionais: dependem do operador sendo, portanto, limitada, pois sua

produtividade depende da habilidade, humor, saúde, etc. do operador. Indicada para

pequenas quantidades e grande diversidade de produtos.

MO Especializadas (Automáticas): são menos versáteis (apresentam poucas funções),

tornando o treinamento do operador mais simples, rápido e barato, fazendo com que o

processo seja menos dependente do operador. Por ser um equipamento mais simples,

com menos funções, é mais barato. Indicada para grandes quantidades e pequena

variedade de produtos.

MO com CN: seu principal objetivo era eliminar o operador do processo, contudo era

muito precário, pois sua programação era feita com fitas perfuradas ou magnéticas.

MO com CNC: em relação a anterior, houve aumento da memória do equipamento,

permitindo programas maiores e movimentos mais complexos, rápidos e melhor

processamento.

MO com DNC (Comando Numérico Distribuído): é o gerenciamento de mais de uma

máquina com CNC de um único computador centralizado, para otimizar o processo.

Célula Flexível de Manufatura (FMC): é o arranjo de máquinas que define um conjunto

de operações. Cada máquina, geralmente, executa uma única operação, com várias

fases, sem a presença do operador, através da automação de uma máquina com CNC

para colocação e retirada de peças e/ou uso de robôs.

Sistema Flexível de Manufatura (FMS): sistema DNC para lotes pequenos de peças,

com alteração automática de um lote para outro. Os veículos AGV (Veículo

Automaticamente Guiado) e/ou RGV (Veículo Guiado por Trilhos) pegam a matéria

prima do Warehouse (estoque) e a levam até o centro de operações onde estão as MO,

com auxílio de robôs, os blanks são colocados nas máquinas. Após a peça ser usinada,

os robôs as retiram do equipamento e as colocam nos AGV/RGV para serem levados

novamente ao warehouse de peças finalizadas. O processo ainda conta com

equipamentos para troca rápida de castanhas e para identificação e substituição de

ferramentas danificadas/gastas.

Factory Automation (FA): é a automação completa do processo de fabricação.

Torno Automático: torno feito apenas com transmissões mecânicas (sem cnc, sem

servo-motores, etc.) que permite a usinagem com mais de uma ferramenta ao mesmo

tempo. O avanço é pequeno (décimos/centésimos de mm) e é comandado por cames.

Cada ferramenta possui seu próprio avanço comandado por um came diferente. Em cada

peça, a operação de cada ferramenta deve ser executada em uma volta completa do seu

respectivo came, ou seja, a cada volta completa do came, uma peça sai pronta. Como o

Page 15: Máquinas Operatrizes

tempo de setup deste equipamento é longo (mais de uma hora), a ferramenta,

geralmente de aço rápido, deve ter vida longa, em torno de 8 a 12 horas (contra 15

minutos da convencional).

Recepção de Máquinas: existem normas para recepção de todos os tipos de máquinas.

Caso o transporte seja feito pela empresa compradora, deve-se contratar uma empresa

transportadora credenciada pela vendedora ou pedir o formulário de procedimento de

transporte, evitando-se assim a perda da garantia do equipamento. O desembarque deve

ser acompanhado e, ao se notar alguma irregularidade, trancos, choques, materiais

faltantes, deve-se comunicar com urgência.

Se a máquina possuir proteção contra corrosão com cera, deve-se remove-la com

solventes e não movimentar os carros, evitando-se assim riscos nas guias, entupimentos,

etc.

No local em que a máquina será instalada, deve-se atentar à fundação,

ventilação, temperatura, umidade, incidência solar, vibrações, layout e fluxo de

materiais, para que não ocorra, por estes fatores, perda da precisão dimensional do

equipamento.

Eletroerosão: a condição inicial para usinar com este equipamento é que o material a ser

usinado seja bom condutor elétrico. Os principais parâmetros são a corrente, o tempo de

descarga e o tempo de pausa da descarga elétrica. A amperagem do equipamento é o

fator que limita a área máxima que o eletrodo pode ter para usinar [A/cm²].

ATENÇÃO! A eletroerosão a fio só usina peças passantes, não faz cavidades.

Normalização de Rotações: as rotações de MO com variador escalonado são

normalizadas de acordo com a DIN 804, através de uma Progressão Geométrica (PG) da

série fundamental R20 (das séries de Renard). Para dar maior flexibilidade, definiu-se

séries derivadas desta fundamental, sendo elas a R20/2 (valores de 2 em 2); R20/3

(valores de 3 em 3); R20/4 (valores de 4 em 4); R20/6 (valores de 6 em 6);

ATENÇÃO! Nem todas as rotações de uma MO precisam ser normalizadas. Pode

ocorrer de uma ou outra rotação não serem normalizadas por conta de custo ou

dificuldade de processo para manufaturar a transmissão da máquina. As rotações a

serem normalizadas possuem tolerância de -2% a +3%.

Cálculo da Razão da PG (φ):

Page 16: Máquinas Operatrizes

znúmero de rotações desejadas; n1 primeira rotação desejada para a MO; nz

última rotação desejada para a MO.

Depois de calculada a razão da PG, deve-se escolher a razão normalizada mais

próxima através da DIN 804, definindo assim, qual será a série de Renard que será

utilizada.

ATENÇÃO! Ao se escolher a série, deve-se ficar atento ao número de rotações

desejadas (z) para não ultrapassar esta faixa.

Lucas Cremonese Rodrigues