Manutenção Da máquina Feeler Modelo VMP 40a

DADOS GERAIS

Nomes dos Estudantes:

Alexandre Venturi

Curso Técnico: Mecânica

Professor Orientador:

Geovane Bitencourt

Início: 08/03/2012 Término: 13/06/2012

Carga Horária:

Título do Trabalho: Manutenção da máquina Feeler modelo VMP 40a

Introdução

1 INTRODUÇÃO

A manutenção é a "alma" dos setores produtivos empresariais. De fato, sem a manutenção das

máquinas e equipamentos não é possível cumprir os cronogramas de fabricação, nem obter

produtos de qualidade, além de outros fatores que favorecem a empresa que mantém em dia a

manutenção de seus instrumentos e máquinas produtivas.

Desta forma, a busca pela melhoria contínua é uma abordagem global no desenvolvimento dos

negócios que estabelece um programa integrado, através do qual uma companhia, para obter

inovações contínuas, prioriza uma melhor liderança de pessoal e o melhor gerenciamento dos

processos nos negócios.

1.1 JUSTIFICATIVA

A manutenção tem um papel muito importante dentro das empresas, pois se tivermos uma única

máquina que esteja parada por falta de manutenção, podemos deixar de entregar algum pedido

para os nossos clientes, e isso afeta diretamente a imagem da empresa, por este e outros

motivos à manutenção é de suma importância para a indústria.

No processo de usinagem são utilizados fluídos de corte que tem a função realizar a lubrificação

das peças e reduzir o atrito e desgaste nas peças que estão sendo usinadas, e para que o

processo seja feito de forma adequada deve-se escolher o fluído mais adequado para cada tipo

de operação que será realizada, assim consegue-se garantir a qualidade final das peças e a

redução do desgaste das ferramentas.

1.2 OBJETIVO GERAL

Elaborar o plano de manutenção da máquina CNC (Comando Numérico Computadorizado)

marca Feeler.

1.3 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Pesquisar assuntos relacionados à manutenção;

Conhecer os tipos de manutenção;

Saber da importância da manutenção na indústria;

Demonstrar a função dos fluídos de corte nas máquinas;

Realizar manutenções nas máquinas CNC (Comando Numérico Computadorizado) marca

Feeler.

Embasamento teórico para a resposta

2 REVISÃO DE LITERATURA

2.1 HISTÓRIA DA MANUTENÇÃO

A conservação de instrumentos e ferramentas é uma prática observada, historicamente, desde

os primórdios da civilização, mas, efetivamente, foi somente quando da invenção das primeiras

máquinas têxteis, a vapor, no século XVI, que a função manutenção emerge.

Naquela época, aquele que projetava as máquinas, treinava as pessoas para operarem e

consertarem, intervindo apenas em casos mais complexos. Até então, o operador era o

mantenedor - mecânico. Somente no último século, quando as máquinas passam a serem

movidas, também, por motores elétricos, é que surge a figura do mantenedor eletricista.

Assim, com a necessidade de se manter em bom funcionamento todo e qualquer equipamento,

ferramenta ou dispositivo para uso no trabalho, em épocas de paz, ou em combates militares nos

tempos de guerra, houve a conseqüente evolução das formas de manutenção.

Na era moderna, após a Revolução Industrial, Fayol propõe seis funções básicas na empresa,

destacando a função técnica, relacionada com a produção de bens ou serviços, da qual a

manutenção é parte integrante.

"O termo "manutenção" tem sua origem no vocábulo militar, cujo sentido era "manter, nas

unidades de combate, o efetivo e o material num nível constante". É evidente que as

unidades que nos interessam aqui são as unidades de produção, e o combate é antes de

tudo econômico. O aparecimento do termo "manutenção" na indústria ocorreu por volta do

ano 1950 nos Estados Unidos da América. Na França, esse termo se sobrepõe

progressivamente à palavra "conservação"." (MONCHY 1996, p.26).

O consumidor - industrial ou privado - tinha de se contentar em escolher apenas os produtos ou

serviços oferecidos localmente. Os produtos que incorporavam a tecnologia mais moderna e

melhor qualidade, que eram vendidos no exterior a preços mais baixos que os entrados no

mercado local, estavam fora do seu alcance, pois as barreiras à importação eram quase

intransponíveis.

E a competição, mola do desenvolvimento, estimuladora da eficiência e controladora dos preços

no mercado, se limitava aos fabricantes locais, todos sujeitos as essas mesmas limitações.

Assim, as nossas indústrias, para recuperarem os atrasos tecnológicos e de produtividade,

precisam de mudanças técnicas e administrativas urgentes em todos os seus setores. A

manutenção, por sua vez, tem que ser moderna e eficiente, acompanhando o ritmo de todo este

processo de desenvolvimento tecnológico, e antes de se tornar mais um obstáculo aos meios

produtivos, ela deve buscar sempre as melhores soluções, procurando tornar o conjunto mais

ágil e dinâmico, porque o seu papel é o de suporte da produção.

"Vivemos hoje na América Latina, e muito particularmente no Brasil, uma era de grandes

mudanças em praticamente todos os campos e atividades. Vivemos profundas

transformações políticas com o fim dos regimes ditatoriais e a substituição destes governos

por governos democráticos, em que as pessoas escolhem livremente os seus

representantes. Experimentamos uma radical mudança do modelo econômico, com o fim

dos mercados fechados e cartelizados. (MULLER 2004, p.32).

2.2 O HISTÓRICO DO DESENVOLVIMENTO DA MANUTENÇÃO

Segundo Tavares (1998, p. 45), a história da manutenção acompanha o desenvolvimento técnico

industrial da humanidade. No fim do século XIX, com a mecanização das indústrias, surgiu a

necessidade dos primeiros reparos. Até 1914, a manutenção tinha importância secundária e era

executada pelo mesmo efetivo de operação. Com o advento da primeira guerra mundial e a

implantação da produção em série, instituída por Ford, as fábricas passaram a estabelecer

programas mínimos de produção e, em conseqüência, sentiram necessidade de criar equipes

que pudessem efetuar reparos em máquinas operatrizes no menor tempo possível.

Assim, surgiu um órgão subordinado à operação, cujo objetivo básico era de execução da

manutenção, hoje conhecida como manutenção corretiva. Esta situação se manteve até a

década de 30, quando, em função da segunda guerra mundial e da necessidade de aumento de

rapidez de produção, a alta administração industrial passou a se preocupar, não só em corrigirem

falhas, mas evitar que elas ocorressem, e o pessoal técnico de manutenção passou a

desenvolver o processo de prevenção de avarias que, juntamente com a correção, completavam

o quadro geral de manutenção, formando uma estrutura tão importante quanto a de operação.

Por volta de 1950, com o desenvolvimento da indústria para atender aos esforços pós-guerra, a

evolução da aviação comercial e da indústria eletrônica, os gerentes de manutenção observaram

que, em muitos casos, o tempo gasto para diagnosticar as falhas era maior do que o despendido

na execução do reparo, e selecionaram equipes de especialistas para compor um órgão de

assessoramento que se chamou Engenharia de Manutenção e recebeu os encargos de planejar

e controlar a manutenção preventiva e analisar causas e efeitos das avarias e os organogramas

se subdividiram.

A partir de 1966, com a difusão dos computadores e a sofisticação dos instrumentos de proteção

e medição, a engenharia de manutenção passou a desenvolver critérios de predição ou previsão

de falhas, visando à otimização da atuação das equipes de execução de manutenção. Esses

critérios, conhecidos como manutenções preditiva ou previsiva, foram associados aos métodos

de planejamento e controle de manutenção automatizado, reduzindo os encargos burocráticos

dos executantes de manutenção.

Estas atividades acarretaram o desmembramento da engenharia de manutenção que

passou a ter duas equipes: a de estudos de ocorrências crônicas e a de PCM -

Planejamento e Controle de Manutenção, esta última com a finalidade de desenvolver,

programar e analisar os resultados dos sistemas automatizados de manutenção

(TAVARES, 1998, p. 27).

Segundo Brito e Pereira (2003, p.42), a globalização da economia mundial leva a um constante

aumento na competitividade organizacional. Isto coloca em contraste idéias e concepções que

aumentam a produtividade, garantindo a qualidade e redução dos custos às organizações.

Portanto, a utilização de sistemas de gestão eficientes que possam potencializar a utilização dos

recursos nos processos produtivos se traduz como condição sine quan on à performance

organizacional.

A manutenção tem procurado novos modos de pensar, técnicos e administrativos, já que as

novas exigências de mercado tornaram visíveis as limitações dos atuais sistemas de gestão

(MOUBRAY, 1996, p.32).

Para Mirshawka (1993, p.29), o termo "classe mundial" significa para um fabricante ter as

condições para competir em qualquer lugar do mundo oferecendo produtos com qualidade e com

preços atrativos, prazos de entrega e ser reconhecido como um fornecedor confiável.

Que a manutenção é uma atividade, meio do processo produtivo que alicerça Segundo os

conhecidos fabricantes de classe mundial, cujos produtos competem nos mercados

domésticos, bem como nos mercados que se localizam além de suas próprias fronteiras

(MIRSHAWKA, 1993, p. 33).

Segundo Xavier (2003, p.45) considera bastante adequado a seguinte classificação em função

dos tipos de manutenção sendo bastante atualizado em relação à norma ABNT (Associação

Brasileira de Normas Técnicas). Manutenção corretiva é a atuação para correção de falha ou do

desempenho menor que o esperado. É oriundo da palavra "corrigir". Pode ser dividida em duas

fases:

Manutenção corretiva não planejada - correção da falha de maneira aleatória, ou seja, é a

correção da falha ou desempenho menor que o esperado após a ocorrência do fato. Esse tipo de

manutenção implica em altos custos, pois, causa perdas de produção e, em conseqüência, os

danos aos equipamentos é maior;

Manutenção corretiva planejada - é a correção que se faz em função de um acompanhamento

preditivo, detectivo ou até mesmo pela decisão gerencial de se operar até ocorrer à falha. "Pelo

seu próprio nome planejado", indica que tudo o que é planejado, tende a ficar mais barato, mais

seguro e mais rápido.

Manutenção Preventiva - é a atuação realizada para reduzirem falhas ou queda no desempenho,

obedecendo a um planejamento baseado em períodos estabelecidos de tempo.

De acordo com Xavier (2003, p.26) um dos segredos de uma boa preventiva está na

determinação dos intervalos de tempo. Como, na dúvida, temos a tendência de sermos mais

conservadores, os intervalos normalmente são menores que o necessário, o que implicam

paradas e troca de peças desnecessárias;

Manutenção Preditiva - é um conjunto de atividades de acompanhamento das variáveis ou

parâmetros que indicam o desempenho dos equipamentos, de modo sistemático, visando a

definir a necessidade ou não de intervenção.

Segundo Xavier (2003, p.38) quando a intervenção, fruto do acompanhamento preditivo, é

realizado, fazendo uma Manutenção Corretiva Planejada. Esse tipo de manutenção é conhecido

como CBM (CONDITION BASED MAINTENANCE) ou manutenção baseada na condição. Essa

manutenção permite que os equipamentos operem por mais tempo e a intervenção ocorre com

base em dados e não em suposições;

Manutenção Detectiva - é a atuação efetuada em sistemas de proteção ou comando, buscando

detectarem falhas ocultas ou não perceptíveis ao pessoal de operação e manutenção.

Um exemplo clássico é o circuito que comanda a entrada de um gerador em um hospital.

Se houver falta de energia e o circuito tiver uma falha o gerador não entra. À medida que

aumenta a utilização de sistemas automatizados nas operações, o mais importante e mais

utilizado será, garantindo a confiabilidade dos sistemas (XAVIER, 2003, p. 27);

2.3 EVOLUÇÃO DA MANUTENÇÃO

Originalmente, a manutenção é uma atividade que deve ser executada, em sua totalidade, pela

própria pessoa que opera, sendo este o seu perfil ideal. Antigamente havia muitos casos assim.

Entretanto, com a evolução da tecnologia o equipamento tornou-se de alta precisão e

complexidade, e com o crescimento da estrutura empresarial foi sendo introduzido o PM -

Manutenção Preventiva - no estilo americano, e a função de manutenção foi sendo

gradativamente dividida, e alocada a setores produtivos.

Além disso, com a evolução da tecnologia no pós-guerra, foram sendo instalados novos

equipamentos e vigorosas inovações foram sendo executadas. Por outro lado, para corresponder

à solicitação de aumento de produção, o departamento operacional passou a dedicar-se somente

à produção, não restando alternativa ao departamento de manutenção senão se responsabilizar

por quase todas as funções de manutenção.

Em outras palavras, esta separação da produção e manutenção perdurou por um longo período.

Desta forma, não se pode afirmar que nesta época o equipamento estivesse sendo utilizado de

maneira eficiente. Mas levando-se em consideração a passagem para uma era de evolução da

alta tecnologia, foi um fato inevitável para fazer face às inovações tecnológicas, ao investimento

em equipamentos e ao incremento da produção.

Porém, à medida que se passava para uma etapa de desaceleração de crescimento econômico,

começava-se a exigir das empresas cada vez mais a competitividade e redução de custos,

aprofundando o reconhecimento de que um dos pontos decisivos seria a busca da utilização

eficiente dos equipamentos já existentes, até o limite.

Por essa razão, a manutenção autônoma, que tem como núcleo a atividade de "prevenção da

deterioração", tem incrementado a sua necessidade como função básica da atividade de

manutenção.

2.4 IMPORTÂNCIA DA MANUTENÇÃO

Na atualidade, diante do fenômeno da globalização, a manutenção passa a ser enfocada sob a

visão da Gestão de Qualidade e Produtividade.

"Atividades auxiliares referem-se ao trabalho que não agrega valor aos produtos, porém é

necessário para dar suporte ao trabalho efetivo". São atividades que apóiam as produtivas,

sendo indispensáveis para que as máquinas possam se manter sempre em bom

funcionamento, (BORNIA 2006, p.35).

Manutenção, preparação de equipamentos, engenharia industrial, PCP, etc., fazem parte desta

categoria." O gerenciamento destas atividades deve ser o mais adequado possível, para tornar o

seu custo tolerável. O departamento de manutenção tem importância vital no funcionamento de

uma indústria. Pouco adianta o administrador de produção procurar ganho de produtividade se

os equipamentos não dispõem de manutenção adequada. À manutenção cabe zelar pela

conservação da indústria, especialmente de máquinas e equipamentos, devendo antecipar-se

aos problemas através de um contínuo serviço de observação dos bens a serem mantidos. O

planejamento criterioso da manutenção e a execução rigorosa do plano permitem a fabricação

permanente dos produtos graças ao trabalho contínuo das máquinas, reduzindo ao mínimo as

paradas temporárias da fábrica. Esta é a colocação de Rocha.

2.5 DEFINIÇÕES DE TIPOS DE MANUTENÇÃO

2.5.1 Manutenção corretiva

É a manutenção efetuada após a ocorrência de uma pane destinada a recolocar um item em

condições de executar uma função requerida;

Segundo Viana (2003, p.33), "manutenção corretiva é a atividade que existe para corrigir falhas

decorrentes dos desgastes ou deterioração de máquinas ou equipamentos. São os consertos

das partes que sofreram a falha, podendo ser: reparos, alinhamentos, balanceamentos,

substituição de peças ou substituição do próprio equipamento."

Conforme Harding (2005, p.23) "manutenção corretiva é o trabalho de restaurar um equipamento

para um padrão aceitável".

Podemos citar entre as vantagens e desvantagens da Manutenção Corretiva o seguinte:

Vantagens:

Não exige acompanhamentos e inspeções nas máquinas.

Desvantagens:

As máquinas podem quebrar-se durante os horários de produção;

As empresas utilizam máquinas de reserva;

Há necessidade de se trabalhar com estoques

2.5.2 Manutenção preventiva

É a manutenção efetuada em intervalos predeterminados, ou de acordo com critérios prescritos,

destinada a reduzir a probabilidade de falha ou a degradação do funcionamento de um item.

Segundo Viana (2003, p.56), manutenção preventiva é uma filosofia, uma série de

procedimentos, ações, atividades ou diretrizes que podem, ou não, ser adotados para se evitar,

ou minimizar a necessidade de manutenção corretiva. Adotar a manutenção preventiva significa

introduzir o fator qualidade no serviço de manutenção."

Na análise que faz a Knight Wendling Consulting AG manutenção preventiva é Inspeção, ou seja,

"métodos preventivos para detectar com antecedência danos ou distúrbios que estão se

desenvolvendo, e assim impedir paradas não planejadas."

Conforme Harding (2005, p.53) "manutenção preventiva é o trabalho destinado à prevenção da

quebra de um equipamento".

Dentre as definições ora expostas a de Viana parece ser a mais completa, pois além de

contemplar as demais, acrescenta: "introduzir o fator qualidade no serviço de manutenção".

Na Manutenção Preventiva observamos vantagens e desvantagens conforme abaixo:

Vantagens:

Assegura a continuidade do funcionamento das máquinas, só parando para consertos em

horas programadas;

A empresa terá maior facilidade para cumprir seus programas de produção.

Desvantagens:

Requer um quadro (programa) bem montado;

Requer uma equipe de mecânicos eficazes e treinados;

Requer um plano de manutenção.

2.5.3 Manutenção preditiva

São as manutenções que permitem garantir uma qualidade de serviço desejada, com base na

aplicação sistemática de técnicas de análise, utilizando-se de meios de supervisão centralizados

ou de amostragem para reduzir a um mínimo a manutenção preventiva e diminuir a manutenção

corretiva.

Entre todos os tipos de manutenção nenhuma modalidade substitui outra, porém associadas uma

da outra, trarão resultados positivos em termos de performances gerais nas gestões.

A adoção da manutenção preditiva, na concepção de Vaz (1997, p.39), leva a supor que seja a

solução ideal para as falhas e defeitos nas máquinas e equipamentos, pois ela consiste em

interferir na máquina para providenciar manutenção eficaz, no momento adequado. Tal momento

é estabelecido mediante estudo e monitoramento cuidadosos dos vários elementos que intervêm

no processo de operação, visando detectar a iminência de uma falha.

A utilização desta técnica de manutenção preditiva é a grande quebra de paradigma nos tipos de

manutenção. Mirshawka (1991, p.56) aponta entre seus maiores benefícios: previsão de falhas

com antecedência suficiente para que os equipamentos sejam desativados em segurança,

reduzindo os riscos de acidentes e interrupções do sistema produtivo; redução dos prazos e

custos de manutenção pelo conhecimento antecipado das falhas a serem reparadas; melhoria

nas condições de operação dos equipamentos no sentido de obter menor desgaste, maior

rendimento e produtividade.

Segundo Viana (2003, p.45), "manutenção preditiva é a monitoração ou acompanhamento

periódico do desempenho e/ou deterioração de partes das máquinas. A finalidade é fazer-se a

manutenção somente quando e se houver necessidade. Caso contrário, mexer na máquina o

mínimo possível: o homem introduz o defeito."

Tavares menciona: "Entende-se por controle preditivo de manutenção, a determinação do ponto

ótimo para executar a manutenção preventiva num equipamento, ou seja, o ponto a partir do qual

a probabilidade de o equipamento falhar assume valores indesejáveis."

Monchy (1989, p.32) para a manutenção preditiva, escreve que "a manutenção de condição é

uma forma evoluída da preventiva, colocando o material "sob supervisão contínua"".

Mirshawka (1991, p.48) coloca a manutenção preditiva como "a manutenção preventiva baseada

no conhecimento do estado/condição de um item, através de medições periódicas ou contínuas

de um ou mais parâmetros significativos. A intervenção de manutenção preditiva busca a

detecção precoce dos sintomas que precedem uma avaria. São denominações equivalentes:

manutenção baseada na condição ou manutenção baseada no estado ou manutenção

condicional."

Como pode ser visto, de uma forma ou outra, mais ou menos detalhadas, as definições dos

autores convergem para pontos de vista semelhantes.

Na Manutenção Preditiva as vantagens e desvantagens são:

Vantagens:

Aproveita-se ao máximo a vida útil dos elementos da máquina, podendo-se programar a

reforma e substituição somente das peças comprometidas.

Desvantagens:

Requer acompanhamentos e inspeções periódicas, através de instrumentos específicos de

monitoração.

Requer profissionais especializados

2.6 FLUIDOS DE CORTE

As principais funções dos fluidos de corte na usinagem são: realizar a lubrificação com o objetivo

de reduzir o calor gerado pelo atrito, diminuir o desgaste e o consumo de energia e ainda

proporcionar um melhor acabamento na peça final; quanto à refrigeração, esta tem a função de

eliminar o calor sem permitir que ocorram alterações dimensionais nas peças, bem como

promover a expulsão dos cavacos metálicos gerados na usinagem e por fim proteger máquinas e

ferramentas contra a corrosão atmosférica.

A Utilização de fluido de corte na usinagem dos materiais foi introduzida por F. W. Taylor

em 1883. Inicialmente Taylor utilizou água para resfriar a ferramenta, depois uma solução

de água e soda, ou água e sabão para evitar a oxidação da peça e/ou da ferramenta.

(DINIZ, MARCONDEZ e COPPINI, 2003, p.25).

Dentro do processo de usinagem o fluído de corte tem uma função de introduzir uma melhoria no

processo, essa melhoria poderá ser de caráter funcional ou de caráter econômico.

As melhorias de caráter funcional são aquelas que facilitam o processo de usinagem, conferindo

a este um desempenho melhor. Entre estas melhorias distinguem-se:

Redução do coeficiente de atrito entre a ferramenta e o cavaco;

Expulsão do cavaco da região de corte;

Refrigeração da ferramenta;

Refrigeração da peça de usinagem;

Melhor acabamento superficial;

Refrigeração da máquina/ferramenta.

As melhorias de caráter econômico são aquelas que levam a um processo de usinagem mais

econômico. Entre elas podemos destacar:

Redução do consumo de energia de corte;

Redução do custo da ferramenta na operação;

Em 1868, W. H. Northcott escreveu sobre o significativo aumento na produtividade causado pelo

uso de fluidos durante o corte dos materiais (Schroeter 1989 e Weingaertner e Schroeter 2000).

Em 1883, F. W. Taylor mostrou que se poderia aumentar a velocidade de corte em 30% a 40%,

utilizando água como fluido de corte. Porém, uma desvantagem da água é o fato dela causar

corrosão nos materiais ferrosos. Surgiram misturas contendo óleos graxos e minerais, com o

intuito de reduzir o atrito entre a ferramenta e a peça. Entretanto, os óleos integrais, em virtude

de sua grande lubricidade, reduzem o atrito entre a ferramenta e o cavaco, porém havendo

pouca refrigeração. Na tentativa de aliar as qualidades de refrigeração e lubrificação, as

emulsões e soluções foram desenvolvidas. Estas misturas (óleo e água) oxidam menos os

materiais (peça e máquina) e apresentam poder lubrificante (SALES 1999, p.31).

Devido às pressões de agências de proteção ambiental e de saúde, associado às legislações, os

fluidos atuais são menos nocivos. Eles devem apresentar boas propriedades para o seu trabalho,

mas em contrapartida devem ser facilmente descartados, para o seu tratamento e retorno ao

meio ambiente.

Os fluidos de corte podem ter aumentada a sua vida com a implementação de um eficiente

programa de gerenciamento, que garante o desempenho adequado ao fluido (WEINGAERTNER,

SCHROETER 1996, p.32).

2.6.1 Funções dos Fluidos de Corte

A principal função dos fluidos de corte é de controlar a temperatura durante a usinagem, através

da refrigeração e lubrificação (IOWA WASTE REDUCTION 1996, p.89). A refrigeração é usual

em altas velocidades de corte, enquanto a lubrificação apresenta maior significado em baixas

velocidades de corte e usinagem mais severas (SALES 1999, p.78). Com altas velocidades de

corte não há tempo para o fluido penetrar na interface cavaco-ferramenta; e a baixas velocidades

de corte a refrigeração é menos importante.

Outras funções associadas aos fluidos de corte são descritas por FERRARESI (1995, p.66) e

retirada de cavaco da região de corte (não danificar a superfície da peça); proteção da peça e

máquina-ferramenta contra corrosão; redução do ângulo de recalque do cavaco (menor

deformação do cavaco); redução dos esforços de corte (reduzindo as vibrações); redução da

formação da aresta postiça de corte; e redução na temperatura da peça (maior precisão

dimensional).

Um bom fluido de corte deve inibir a corrosão e oxidação da peça e da máquina-ferramenta

(RUNGE e DUARTE 1989, p.56). Os fluidos de base sintética e integrais são melhores agentes

anticorrosivos. Dois tipos de filmes são formados pelos fluidos de corte: polar e passivado. O

filme polar é formado por componentes orgânicos que bloqueiam as reações químicas; e o filme

passivado é formado por componentes orgânicos que contém oxigênio no filme (IOWA WASTE

REDUCTION 1996, p.53).

Os fluidos de corte podem atacar ao acrílico, devido à presença de água, e a pintura (devido à

má qualidade de tintas e massas de fundo) das máquinas-ferramentas (RUNGE e DUARTE

1989, p.26).

2.6.2 Lubrificação e refrigeração

A refrigeração está relacionada com a capacidade do fluido de corte em absorver calor e umectar

(capacidade de molhar) a superfície da peça. A absorção de calor de um fluido varia conforme a

viscosidade, calor específico e condutividade térmica.

A lubrificação permite que as saliências do cavaco deslizem sobre a superfície da

ferramenta, formando um filme, evitando a soldagem de partículas na ferramenta (aresta

postiça de corte) que são prejudiciais ao acabamento da peça usinada. O fluido de corte

penetra parcialmente na interface cavaco ferramenta, reduzindo o atrito e a geração de

calor, o que aumenta o ângulo de cisalhamento do cavado, tornando-o de menor

espessura, reduzindo os esforços de usinagem (RUNGE e DUARTE 1989, p.42).

Em baixas velocidades de corte a geração de calor é menor e a lubrificação deve ser

evidenciada, pois o atrito pode levar a formação de aresta postiça de corte, e o óleo deve formar

um filme na interface entre a ferramenta e a peça (MACHADO e SILVA 2003, p.43). A redução

do contato entre o cavaco e a ferramenta de corte, devido ao filme lubrificante formado por

reação química ou adsorção mecânica, apresenta resistência ao cisalhamento menor que a do

material em contato com a ferramenta. Isto restringe a formação de aresta postiça de corte,

garantindo melhor acabamento superficial.

Em maiores velocidades de corte, o fluído tende a escoar para fora da zona de escorregamento

de cavaco da ferramenta. Isto decorre da ação hidrodinâmica da rotação da peça ou ferramenta,

não permitindo a penetração do fluído na zona de corte por capilaridade. FERRARESI (1995,

p.50) comenta que devido às altas pressões e temperaturas na interface cavaco-ferramenta, o

fluído de corte tende a penetrar nesta região em estado gasoso. Desta forma, os fluídos de corte

para altas velocidades devem ter maiores características refrigerantes. Entretanto, reduz-se a

temperatura das zonas de cisalhamento, o que diminui o amolecimento do material a ser cortado,

aumentando os esforços de corte e a potência consumida durante a usinagem (Trent 1988,

p.40). No processo de rosqueamento de aço, encontrou menor torque de usinagem com a

utilização de emulsão convencional a 10% em abundância, seguido por éster sintético e óleo

vegetal administrados via mínima quantidade de lubrificante, e com pior resultado para a

usinagem a seco.

A capacidade de refrigeração de um fluído de corte diminui com o aumento da velocidade de

corte e da profundidade de corte (SHAW e SALES 1999, p.62). Desta forma, com as altas

temperaturas na aresta de corte pode ocorrer à difusão metálica entre os materiais em contato

(cavaco e ferramenta), o que pode enfraquecer a superfície da ferramenta e diminuir

exponencialmente sua vida (WEINGAERTNER E SCHROETER 2000, p.77).

Com o aumento das velocidades de corte ocorre o aumento da temperatura, o que pode

desgastar ou danificar a ferramenta prematuramente. Os fluidos de corte tendem a

minimizar estes desgastes e garantem a utilização de velocidades de corte

economicamente viáveis (SILVA, 2003, p.47).

Entretanto, os fluidos de corte podem reduzir a vida de uma ferramenta. Conforme descrito por

SALES (1999, p.66), a variação térmica em alguns processos de fresamento (choques térmicos

em ferramentas frágeis) e a corrosão devido ao contato do fluído de corte em regiões

desgastadas da ferramenta, são alguns exemplos de piora de desempenho das ferramentas com

a utilização de fluído de corte.

Problema

3 MELHORIA SER DESENVOLVIDA

A qualidade e vida útil das máquinas de usinagem Feeler é caracterizada pelo cumprimento de

sua função, que é a geração da geometria dos componentes mecânicos e manutenções

realizadas com frequência. Sempre haverá, sobre uma máquina, influências que são provocadas

por componentes não ideais e/ou grandezas do processo. Os componentes poderão apresentar

problemas em função do projeto ou da fabricação, tanto no que se refere aos materiais que os

constituem como à sua geometria. A qualidade de uma máquina modifica-se com o tempo, sendo

necessárias inspeções periódicas que atestam seu estado atual. Através de ensaios de

retilineidade, posicionamento e derivados pode-se observar o desempenho geométrico, é

possível, através de ajuste, recuperar a máquina para valores aceitáveis de operação, ou até

valores correspondentes às especificações do fabricante e/ou de normas de recomendações

técnicas.

3.1 ANÁLISE DA REALIDADE OBSERVADA

3.1.1 Máquina de usinagem Feeler

Esta máquina é utilizada para diversos tipos de usinagem de peças, e para que seu

funcionamento não venha a ser comprometido deve-se manter as manutenções em dia

juntamente com a verificação dos guias lineares e a troca dos fluidos de corte.

Figura 1 – Máquina de usinagem Feeler

Fonte: Rossi (2002)

Tem-se constatado que em máquinas de usinagem de pequeno e médio porte, os erros

geométricos e problemas com manutenção são mais significativos, normalmente os de

posicionamento linear, de histerese e os erros de perpendicularidade entre eixos.

Os erros de retilineidade normalmente apresentam valores pequenos em máquinas novas, mas

crescentes ao longo do tempo de vida da máquina, principalmente quando ocorrem problemas

operacionais como lubrificação deficiente ou o uso de lubrificantes não adequados, colisão ou

excesso de carga, além do uso intenso em uma só região do volume de trabalho da máquinaferramenta.

Os erros de inclinamento, em condições normais, não constituem grande problema

devido às dimensões não serem grandes nestas máquinas.

Deve-se ressaltar que estes fatores de influência contêm um componente sistemático

predominante, e variam de forma lenta ao longo do período de operação da máquina. Para

minimizarem esta influência sistemática na exatidão de trabalho da máquina, os fabricantes

otimizam a fabricação e montagem destes componentes até o limite economicamente viável.

Os erros sistemáticos ainda existentes são compensados eletronicamente através dos recursos

dos controladores. A exatidão de trabalho das máquinas evolui nessas duas direções que são as

manutenções feitas com mais frequência e o uso de fluidos adequados a cada condição de

usinagem é o que tem contribuído para proporcionar avanços significativos na exatidão das

máquinas, sem aumento de custo.

3.1.2 Tolerância de posicionamento geométrico

Para que possa atender aos requisitos de tolerância das peças usinadas, é fundamental que a

máquina apresente uma boa exatidão construtiva de seus componentes aliada a uma montagem

adequada. Disto irá depender grandemente a exatidão de trabalho do equipamento na execução

de um programa de usinagem. A Figura 2 mostra a estrutura de um centro de usinagem de 3

eixos, podendo-se visualizar as guias e fusos de acionamento dos eixos da máquina.

Figura 2 – Estrutura de um centro de usinagem vertical com 3 eixos

Fonte: Rossi (2002)

No entanto, limitações na fabricação e montagem dos componentes da máquina-ferramenta

estão sempre presentes, e desgastes ocorridos com o uso da máquina juntamente com

alterações estruturais modificam o comportamento geométrico da máquina, levando a erros de

trajetória e posicionamento na movimentação dos seus eixos.

Erros de fabricação das guias provocam desvios de retilineidade e inclinamentos (tombamento,

rolamento e guinamento), e erros de fabricação no fuso provocam erros de posicionamento linear

em máquinas que utilizam encoders rotativos como sistema de medição de deslocamento.

Os erros de montagem provocam desalinhamentos e folgas entre componentes da máquina

levando aos erros de perpendicularidade entre eixos. As folgas existentes nos elementos de

acionamentos causam histerese e má repetitividade no posicionamento dos eixos.

Os desgastes nos componentes mecânicos decorrentes do uso normal da máquina, ou após

uma irregularidade como uma colisão, excesso de carga ou lubrificação deficiente, podem

provocar alterações significativas no comportamento geométrico da máquina. Mesmo a utilização

em condições normais leva ao desgaste progressivo das guias e fusos, provocando falhas na

planicidade das guias que levam aos erros retilineidade e inclinamento. O desgaste do fuso

provocará erros de posicionamento nas máquinas que utilizam encoder como sistema de

medição de posicionamento.

Alterações estruturais são causadas por alívio de tensões no material da máquina, provocando

fluência no material e, conseqüentemente, modificando a geometria de seus componentes

mecânicos e levando aos mais variados erros. A alteração nas fundações da máquina colabora

para essa variação na condição geométrica.

Solução proposta

3.2 PROPOSTA DE MELHORIA

3.2.1 Cronograma para manutenções preventivas em máquinas Feeler

Abaixo apresenta-se um cronograma de manutenções preventivas em máquinas Feeler, que tem

como finalidade realizar intervenções antes que ocorram quebras destas máquinas para que não

haja parada na linha de produção. Analisando em uma pequena empresa o equipamento sob

manutenção preventiva tende a não parar em serviço e se mantém regulados por longos

períodos, pode-se listar as seguintes vantagens:

Paradas programadas ao invés de paradas imprevistas:

Maior vida útil do equipamento;

Maior preço em uma eventual troca do equipamento;

Maior qualidade do produto final;

Diminuição de horas extras.

Por outro lado, existem as prováveis desvantagens:

Maior número de pessoas envolvidas na manutenção;

Folha de pagamento mais elevada;

Possibilidade de introdução de erros durante as intervenções.

Entretanto, sabe-se que as vantagens são muito superiores que as desvantagens, principalmente

no que se refere ao custo anual da manutenção.

3.2.2 Ensaio geométrico

Estes ensaios devem verificar os movimentos e superfícies das máquinas que irão garantir as

tolerâncias geométricas ou dimensionais das peças. Fatores normalmente avaliados são:

Tolerâncias de posicionamento dos elementos da máquina = localização (alinhamento),

paralelismo, e perpendicularidade entre eixos e/ou superfícies;

Tolerâncias geométricas das superfícies = (perpendicularidade, planicidade, rugosidade e

etc).

Os procedimentos de verificação (medidas) devem ser executados apenas com a máquina livre

de qualquer carga. Somente quando isso não for possível, a verificação das condições da

máquina deverá ser efetuada de forma indireta por meio da verificação da qualidade do trabalho

realizado nela.

3.2.3 Instrumentos de medição utilizados nos ensaios

A precisão requerida nas diversas medidas da máquina é especificada nas normas brasileiras e

as medidas devem ser executadas de acordo com as recomendações descritas nos manuais das

máquinas.

Para realização dos ensaios geométricos nos centros foram utilizados relógios comparadores

fixados em suas bases magnéticas e o nível de precisão, a utilização destes instrumentos de

medição tem o objetivo avaliar e garantir que a máquina esta de acordo para realizar suas

atividades sem comprometer sua qualidade.

Figura 3 – Relógio comparador com base magnética

Fonte: Weg (2012)

3.2.4 Ensaio realizado na máquina Feeler

Primeiramente se pega-se o relógio comparador coloca-se no eixo árvore da máquina, e o passa

ele de uma extremidade a outra na mesa da máquina para ver se está zerado.Na sequência,

deixa-se fixado no eixo árvore com o spindle da máquina parada, fazer um simples programa NC

(Numérico Computadorizado) na máquina CNC (Comando Numérico Computadorizado) em

movimentos rápidos com os eixos x, y e z e fazendo voltar ao ponto inicial para ver se o relógio

ficará sempre no zero, caso contrário a máquina estará com alguma folga e deverá ser

identificado onde é o problema, que geralmente é em suas guias.

Figura 4 – Ensaio na máquina Feeler

Fonte: O Autor (2012)

3.2.5 Tabela para manutenções máquina Feeler

Abaixo temos a tabela com as inspeções de manutenção preventiva que são realizadas na

máquina Feeler.

Tabela 1: Tabela para manutenção dos componentes da máquina

Componentes Procedimento Horas

Rolamentos de esferas Verificar 20000hs

Rolamentos cônicos Verificar 20000hs

Nível Fluido de corte Verificar 40hs

Nível Fluido de corte Substituir 1000hs

Nível de óleo unidade hidráulica Acrescentar ---------

Filtro do líquido de corte Limpar 1000hs

Pressão da unidade hidráulica Verificar 2000hs

Pressão de ar Verificar 2000hs

Grelhas e filtros ventiladores Limpar 4000hs

Grelhas e filtros ventiladores Substituir 4000hs

Filtro unidade pneumática máquina Limpar 2000hs

Óleo grupo hidráulico máquina Substituir 2000hs

Quadro elétrico Limpar 2000hs

Mangueiras hidráulicas máquina Verificar 2000hs

Mangueiras pneumáticas Verificar 2000hs

Amortecedor exaustor máquina Verificar 2000hs

Reguladores pressão pneumáticos da

máquina Verificar 2000hs

Ventiladores do CNC (Comando

Numérico Computadorizado)

Limpar 4000hs

Guias lineares Verificar 100000hs

Guias lineares Substituir 100000hs

Fonte: O Autor (2012)

3.2.6 Distribuição das manutenções

Na tabela acima temos a relação dos tempos e procedimentos necessários para a realização das

manutenções preventivas na máquina Feeler, para um melhor entendimento segue abaixo na

tabela, a descrição e procedimento para cada item.

Tabela 2: Tabela com tempos de paradas e para compra de peças

Componente Procedi

mento

Horas

Parada

programada

Conforme

escala manut.

Tempo/

compra

peças

Rolamentos de

esferas Verificar

200000hs Preventiva 6 horas

Rolamentos

cônicos Verificar

20000hs Preventiva 6 horas

Nível Fluido de

corte Verificar

40hs Preventiva Item estoque

Nível Fluido de

corte Substituir 1000hs Preventiva Item estoque

Nível de óleo

unidade hidráulica Acrescentar --------- Preventiva Item estoque

Filtro do líquido de

corte Limpar

1000hs Preventiva Item estoque

Pressão da

unidade hidráulica Verificar 2000hs Preventiva

Não há

necessidade

Pressão de ar Verificar 2000hs Preventiva Não há

necessidade

Grelhas e filtros

ventiladores Limpar

4000hs Preventiva

3 horas

Grelhas e filtros

ventiladores Substituir 4000hs Preventiva 3 horas

Filtro unidade

pneumática

máquina Limpar 2000hs Preventiva 3 horas

Óleo grupo

hidráulico máquina Substituir 2000hs Preventiva 6 horas

Quadro elétrico Limpar 2000hs Preventiva Não há

necessidade

Mangueiras

hidráulicas

máquina Verificar 2000hs Preventiva 8 horas

Mangueiras

pneumáticas

Verificar 2000hs Preventiva

8 horas

Amortecedor

exaustor máquina Verificar 2000hs Preventiva 8 horas

Reguladores

pressão

pneumáticos da

máquina Verificar 2000hs Preventiva 12 horas

Ventiladores do

CNC (Comando

Numérico

Computadorizado)

Limpar 4000hs Preventiva 8 horas

Guias lineares Verificar 100000hs Preventiva 10 dias

Guias lineares Substituir 100000hs Preventiva 10 dias

Fonte: O Autor (2012)

3.2.7 Lubrifil da máquina

O filtro de ar comprimido retêm as impurezas que fluem através de si, principalmente a água

condensada. Ar comprimido limpo é essencial em indústrias de processamento de alimentos, de

eletrônica de equipamentos hospitalares e odontológicos de indústria fotográfica de fábricas de

plásticos e na instrumentação. Ar limpo nessas e em outras aplicações significa mais do que

apenas ar isento de contaminação por partículas sólidas. O ar utilizado nessas indústrias deve

também estar isento de aerossóis de água e de óleos contaminantes, que fogem do raio de ação

dos sistemas de filtragem convencionais.

O ar comprimido é conduzido através de uma chapa guia para dentro da câmara do filtro e

colocado em rápido movimento giratório. Assim, as partículas de sujeira mais pesadas e as gotas

de água são impulsionadas para a parede da câmara pela força centrífuga, e se fixam. O produto

da condensação acumula-se na parte inferior da câmara e deve ser retirado através do parafuso

de esgotamento, quando a marca superior for alcançada.

Partículas menores são retiradas pelo elemento de filtro, e o ar é forçado a passar no caminho

para o receptor. O elemento de filtro deve ser limpo ou substituído regularmente.

É necessária a verificação e limpeza do filtro do ar comprimido conforme quantidade de horas da

página anterior.

Figura 5 – Filtro de ar comprimido

Fonte: O Autor (2012)

3.3 ANÁLISE DOS RESULTADOS

Os procedimentos de ensaio com padrões utilizados buscou-se garantir a confiabilidade

metrológica, agregando vantagens econômicas e operacionais que conjuntamente, se

configurem em uma alternativa mais vantajosa e atrativa para ensaios geométricos de máquinasferramenta

de pequeno e médio porte.

O ensaio geométrico feito nas máquinas ferramentas, especificamente nos tornos garante que as

peças produzidas tenham uma boa qualidade sem erros durante o processo de usinagem,

evitando desperdícios de matérias primas e atrasos na produção.

O acompanhamento da manutenção das máquinas é de fundamental importância para a

durabilidade de peças e componentes da máquina como, por exemplo, a vida útil dos

rolamentos, e para que se possa controlar este desgaste utilizando a tabela com a quantidade de

horas para cada componente que serve como controle e momento certo de se realizar a

manutenção.

Hoje num contexto geral máquinas paradas significam dinheiro parado e clientes insatisfeitos

com seus prazos de entrega não cumpridos, e por estes motivos é de grande importância que as

máquinas estejam sempre em bom funcionamento, e para que não ocorram paradas inesperadas

é de grande importância que sejam feitas manutenções periódicas.

3.4 ANÁLISE DA VIABILIDADE

A realização de ensaios geométricos e controle da manutenção nas peças das máquinas

garantem que as peças a serem fabricadas não terão problemas de qualidade durante sua

fabricação, por isso é importante que se tenha um planejamento para realização destes ensaios

periodicamente, criando um controle de todos os pontos verificados, mantendo registros sobre

estes valores.

O desenvolvimento deste trabalho se propôs a atuar na pesquisa e métodos alternativos para

tornar o ensaio geométrico de máquinas e manutenção de peças e componentes mais eficiente e

atrativo, com uma confiabilidade metrológica adequada à operação. O desenvolvimento de

métodos com tais qualidades é uma busca contínua de muitas técnicas de ensaio, e contribui

para motivar os usuários de máquinas a praticarem ensaios periódicos em suas máquinas,

tornando as ações preventivas e corretivas a partir das informações obtidas de tais verificações.

No mercado atual parar uma máquina de produção na certa acarretará prejuízos incomparáveis

para a empresa, pois afetará diretamente os prazos de entrega e satisfação dos clientes, que em

muitos casos não querem saber qual foi o problema que levou ao atraso da entrega de sua

mercadoria, e querem uma resposta rápida para solução. Em muitos casos acontecem até

cancelamentos de pedidos por motivos de máquinas paradas.

Na tabela abaixo temos um comparativo entre o custo da máquina trabalhando em relação ao

custo que se tem com a máquina parada, considerando que o valor desta máquina é de R$

120,00 a hora, considerando dois turnos de parada num total de 16horas.

O valor dos benefícios/ganhos da máquina trabalhando foram calculados usando o valor, hora

máquina R$120,00 / hora operador R$52,00 / peça produzida R$89,00.

Tabela 3: Tabela Custos e benefícios

Componente

Procedi

mento

Horas

Custo

máquina

parada diário

Benefícios/ganhos

da máquina

trabalhando

Rolamentos de

esferas Verificar

20000hs R$ 1.920,00 R$ 4.176,00

Rolamentos

cônicos Verificar

20000hs R$ 1.920,00 R$ 4.176,00

Nível Fluido de

corte Verificar

40hs R$ 1.920,00 R$ 4.176,00

Nível Fluido de

corte Substituir 1000hs

R$ 1.920,00

R$ 4.176,00

Nível de óleo

unidade hidráulica Acrescentar ---------

R$ 1.920,00

R$ 4.176,00

Filtro do líquido de

corte Limpar

1000hs R$ 1.920,00 R$ 4.176,00

Pressão da

unidade hidráulica Verificar 2000hs

R$ 1.920,00

R$ 4.176,00

Pressão de ar Verificar 2000hs R$ 1.920,00 R$ 4.176,00

Grelhas e filtros

ventiladores Limpar

4000hs R$ 1.920,00 R$ 4.176,00

Grelhas e filtros

ventiladores Substituir 4000hs

R$ 1.920,00

R$ 4.176,00

Filtro unidade

pneumática

máquina Limpar 2000hs

R$ 1.920,00

R$ 4.176,00

Óleo grupo

hidráulico máquina Substituir 2000hs

R$ 1.920,00

R$ 4.176,00

Quadro elétrico Limpar 2000hs R$ 1.920,00 R$ 4.176,00

Mangueiras

hidráulicas

máquina Verificar 2000hs

R$ 1.920,00

R$ 4.176,00

Mangueiras

pneumáticas

Verificar 2000hs R$ 1.920,00 R$ 4.176,00

Amortecedor

exaustor máquina Verificar 2000hs

R$ 1.920,00

R$ 4.176,00

Reguladores

pressão Verificar 2000hs

R$ 1.920,00 R$ 4.176,00

pneumáticos da

máquina

R$ 4.176,00

Ventiladores do

CNC (Comando

Numérico

Computadorizado)

Limpar 4000hs R$ 1.920,00 R$ 4.176,00

Guias lineares Verificar 100000hs R$ 1.920,00 R$ 4.176,00

Guias lineares Substituir 100000hs R$ 1.920,00 R$ 4.176,00

Fonte: O Autor (2012)

Conclusão

4 CONCLUSÃO

Existem diversas formas de manutenção industrial. Que de modo geral são convencionais e

excluem a participação dos operadores da produção nos serviços de manutenção.

Dentre estas manutenções estão relacionadas as manutenções corretivas, as preditivas e as

corretivas, cada tipo de manutenção citado tem um papel fundamental para o bom

funcionamento das máquinas e um bom desempenho das indústrias, pois sem uma boa

manutenção as máquinas param e a produção pode ser comprometida.

Em relação ao caráter técnico-científico do trabalho de pesquisa realizado, pode-se recomendar

que a metrologia dimensional na indústria, classicamente relacionada às operações de controle

de qualidade pós-processo de componentes e produtos, deve abranger mais o processo

produtivo, atuando mais diretamente sobre os meios de fabricação, juntamente com a realização

de manutenções preventivas. Embora a medição dimensional pós-processo seja necessária para

certificar que o processo esteja produzindo peças dentro das tolerâncias, essa conformidade só

ocorre de forma eficiente se o processo é capaz, e para isso a máquina de usinagem contribui

grandemente.

Os procedimentos de ensaio e a configuração dos padrões corporificados buscaram garantir a

confiabilidade metrológica, agregando vantagens econômicas e operacionais que,

conjuntamente, se configurem em uma alternativa mais vantajosa e atrativa para ensaios

geométricos de máquinas de usinagem de pequeno e médio porte.

O SENAI tem uma grande importância nesta etapa conclusiva do nosso curso técnico, pois

durante as atividades realizadas em sala de aula, tivemos grandes profissionais nos transmitindo

valiosas informações que nos propiciaram grandes conhecimentos.

REFERÊNCIAS

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XAVIER, Harilaus G. Gerenciando a Manutenção Produtiva, Belo Horizonte: editora de

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Assinaturas dos

estudantes:

Assinatura do

Orientador:

Data: