aula 4 - maquinas ferramentas

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Máquinas-Ferramentas

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Histórico

►6.000 A.C. – primeiras máquinas-ferramentas

►1.500 A.C. – furadeiras a arco – antigo Egito

►400 A.C. – primeiros tornos

►Século XIV – furação profunda

►Século XV – tornemanto ornamental

►Século XVI – ensaios de D'Vincci

►Século XIX – Torno de Mausdley

►Primeiras máquinas autmáticas

►Novos tipos de máquinas

►Século XX – Novos sistemas de acionamentos

►Desenvolvimento CNC

►Máquinas de ultraprecisão, hexapot, HSC-HSM

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Requisitos para utilização em operações

► Garantia de repetibilidade na operação;

► Permitir fabricar peças com tolerâncias de forma e dimensional asseguradas;

► Manter os requisitos de qualidade superficial;

► Alto desempenho técnico com eficiência econômica.

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Requisitos para projeto:

► a estrutura;

► os acionamentos para a ferramenta, avanços e dispositivos de movimentação;

► a operação e os dispositivos de controles.

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As condições operacionais são dependentes:

► movimentos requeridos pelos diferentes processos de usinagem(cinemática);

► avanços;

► dispositivos de movimentação;

► as características do processo de usinagem.

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Eficiência técnica e econômica

► Estruturais

► Inerciais

► Montabilidade

► Fabricabilidade

► Transporte e instalação

► Manutenção

► Acessibilidade e a disposição dos constituintes

► Segurança e hergonômia

► Intercambiabilidade dos componentes

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Fatores que determinam a qualidade de uma peça usin ada

Peça

Erros devido ao método de fabricação

Errosda

máquina

Errosda

meio

Geometria da ferramenta

Desgaste da ferramenta

Fixação da peça

Estabilidade da peça

Peso dapeça

Temperatura de Contato

Dados da usinagem

Estabilidade do posicionamento

de parada

Rigidez estrutural e dos acionamentos

EstabilidadeEstáticaDinâmicaTérmica

Temperatura Vibração

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Efeito da evolução dos materiais de ferramentas nas máquinas-ferramentas

➔ Maiores rotações➔ Maiores avanços➔ Maiores profundidades de corte➔ Maiores forças➔ Maiores potências➔ Maiores considerações de segurança➔ Novos acionamentos (melhoresdinâmicas)➔ Maiores solicitações térmicas

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Considerações sobre o processo de usinagem

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Considerações sobre o processo de usinagem

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Considerações sobre o processo de usinagem

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Relação entre os processos de Fabricação Tolerância s e Acabamento

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Relação entre os processos de Fabricação Tolerância s e Acabamento

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Critérios para seleção de uma máquina-ferramenta

Peça de produção

Quais os tipos (formas) que se deseja produzir?

Tolerâncias

Quais as tolerâncias dimensionais e geométricas envolvidas?

Qualidade superficial :

Qual a qualidade superficial desejada?

Materiais de produção

Quais os materiais que poderão ser utilizados na fabricação das peças de produção?

Tamanho dos lotes a serem produzidos

Qual a quantidade de peças que se pretendem obter?

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Critérios para seleção de uma máquina-ferramenta

Geometria

Qual é o tamanho total aproximado?

Montagem

A máquina pode ser montada de forma econômica?

Transporte

A máquina pode ser transportada com facilidade?

Manutenção

Qual a freqüência de manutenção exigida, ecomo afeta a operacionalização geral da fábrica?

Ergonomia:

Como todos os fatores de projeto podem sercombinados para melhorar a relação com o operador?

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Tendências no projeto de máquinas-ferramentas

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Estrutura de máquinas-ferramentas

Requisitos de Projeto

➔ rigidez estática

➔ rigidez dinâmica

➔ estabilidade térmica

➔ estabilidade química

➔ facilidade de manipulação

➔ acessibilidade aos componentes internos

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Estrutura de máquinas-ferramentas

Arranjos de estruturas de máquinas-ferramentas

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Estrutura de máquinas-ferramentas

Considerações quanto a Rigidez Estática

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Árvores de máquinas-ferramentas

Conjunto de elementos responsáveis por prover movimentorotativo a peça ou à ferramenta

● As árvores são elementos complexos que necessitam de um projeto apurado e um dimensionamento correto;

● Grande parte de todos os esforços de usinagem são absorvidos por seus mancais, principalmente naquelas que empregam ferramentas de geometria definida.

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Mancais para máquinas-ferramentas

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Guias

Permitem a absorção de carregamentos e o movimento dentro de um padrão linear.

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Acionamentos

Asseguram movimento e força para os sistemas de movimentação da peça e ferramenta

Quanto a forma de ação:

➔ Linear• hidráulicos/pneumáticos• eletromagnéticos

➔ Rotativa• Hidráulicos• Eletromagnéticos• outros