Maquinagem de Peça para Cadeira de Rodas

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Licenciatura em Engenharia Mecânica 3º ano

Maquinagem de peça para cadeira de rodas

Tecnologia Mecânica II

Gabriel Henrique Silva Cangussu - a52574

Lara Cristine Magalhães Oliveira de Carvalho - a46189

Wheslley da Silva de Sousa - a52619

2023

Abstract

The work offers a development of the manufacture of a machined part for better use of a wheelchair. It has step-by-step what it took to reach the final goal, from the initial project, complications, and modifications. This report offers the understanding to put into practice what was studied in the curricular unit, in addition to the practical and theoretical production of the project for the wheelchair of a student from the Polytechnic Institute of Bragança. The SolidWorks software and the machines present in the Mechanical Technology Laboratory were used to achieve the final objective.

Objetivo

Este relatório tem por objetivo demonstrar todas as etapas realizadas para a elaboração e maquinagem de duas peças idênticas para auxiliar a travagem de uma cadeira de rodas.

Capítulo 1 

Introdução 

Como requisito acadêmico, foi pedido aos alunos da disciplina de Tecnologia Mecânica II,  licenciatura em Engenharia Mecânica, que fizessem todos os processos de maquinagem de alguma peça ou objeto à escolha, utilizando o laboratório de Tecnologia Mecânica. Com isto, foi observado que um dos alunos do primeiro semestre de Engenharia Mecânica, portador de deficiência física, tinha problemas com sua cadeira de rodas atual, estando esta desmontando algumas peças durante a utilização por ter certo tempo de uso.

        Analisando isto e com autorização do docente da disciplina, foram analisadas formas de ajudar este aluno em sua locomoção. Diante desta iniciativa, o Mentoring Academy, em parceria com a Escola Superior de Tecnologia e Gestão (ESTIG) e com a Polícia de Segurança Pública de Bragança (PSP) obtiveram uma cadeira de rodas semi-nova para doar ao aluno necessitado.

Observando os detalhes da cadeira adquirida, foi visto que seriam necessárias algumas alterações na mesma, já que o utilizador teria dificuldades em utilizar a mesma já que os travões da cadeira cedida são mais duros de serem acionados.

        A cadeira possuía apenas uma peça, feita de polímero, que auxiliava o travamento de um dos lados (o outro lado já não havia) e este estava quebrado.

        Diante deste problema, os estudantes decidiram fazer a maquinagem de duas peças para auxiliar o travamento das rodas da cadeira, feito de material que não enferrujasse, não atrapalhasse o uso da cadeira e que não incomodasse seu utilizador.

        Com estas ideias e informações em mente, foram maquinadas duas peças idênticas em alumínio, extensores tubulares para as alavancas dos travões, para que a frenagem fosse mais simples e não necessitasse esforço de ser acionada.

Capítulo 2

Fundamentos Teóricos

Um dos processos mais comuns encontrados em toda a indústria é a maquinagem. Alguns dos processos de maquinagem mais utilizados são torneamento, furação, fresagem, aplainamento, serragem, rectificação e electro-erosão. Entre estes destacam-se torneamento, fresagem e furação [1]. Durante todo o processo de maquinagem é possível ver diversas vezes a presença destes em específico, tendo em vista que são necessários para fabricação de diversos tipos de peças.

        Todos os três processos destacados são processos com remoção de aparas (cavacos), onde durante a utilização da máquina é removido excesso de material da matéria prima (tarugo) para obtenção do produto final. Estes também podem ser chamados de processos de usinagem devido a essa remoção de material.

Para realização deste trabalho foram utilizados os processos de Serragem, Torneamento e Furação.

O Torneamento é usado para obter superfícies por meio de uma ferramenta de corte fixa em uma peça que gira. O Torno, que é uma máquina-ferramenta, pode ser horizontal ou vertical, dependendo da posição onde o equipamento realiza o processo. A Figura 1 mostra um exemplo de torno horizontal de modelo universal.

Com o torno é possível executar diversas operações de torneamento. Dentre elas temos:

• Facejamento, responsável por obter superfícies planas (em alguns casos podem não ser planas) e por diminuir o tamanho do tarugo, podendo esta diminuição ser em comprimento ou diâmetro. Este pode ser interno ou externo caso seja facejado de modo a diminuir o diâmetro da peça.
• Sangramento e separação de partes inteiras do material.
• Roscamento interno e externo de  várias dimensões.
• Furação do tarugo, com a utilização de brocas, de modo a facilitar o torneamento da peça e até mesmo auxiliar a utilização do contra-ponto (ferramenta disposta no torno que ajuda em processos que o tarugo é muito comprido) [2].

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Figura 1 - Torno Horizontal [3]

O sistema interno do torno permite com que possam ser escolhidas as melhores condições de utilização do mesmo para o objetivo desejado. Parâmetros como velocidade e rotação, binário (torque), direção de torneamento (horário e anti-horário), dentre outros fatores.

Por dispor de diversas alavancas, temos mais opções de alteração. Por exemplo, para movimentar o mesmo longitudinalmente ou transversalmente, o equipamento possui duas alavancas para cada operação, uma para movimentos em grande escala (centímetros) e outra para movimentos em baixa escala (milímetros). Com isso é possível garantir que o produto final tenha a dimensão exata desejada [4].

O processo de serração (corte) do alumínio é fácil de ser explicado. Com uso de uma serra (circular, reta, cônica, oval, serra-copo etc) ligada a uma máquina, geralmente elétrica, consegue-se cortar metal e outros materiais para que este fiquem com o tamanho que deseje. Este procedimento é semelhante para cortar diversos tipos de material (metálicos, poliméricos, madeiras e outros).

A serra para metais pode ser portátil, assim como as utilizadas no ramo da madeireira e marcenaria, ou podem ser de bancada, onde são fixas em uma bancada para que não se movimente durante o processo, já que diversas vezes é necessário cortar material pesado que dificultaria a estabilidade da serra.