PROCESSO DE DESENVOLVIMENTO E FABRICAÇÃO DE UMA MÁQUINA FURADEIRA E ROSQUEADEIRA

1. INTRODUÇÃO

1. CONTEXTUALIZAÇÃO

        O cenário de mercado atual está definido como a competição de empresas com alta velocidade de produção devido ao grande mercado consumista e em expansão principalmente nos países em desenvolvimento. Também a alta velocidade de inovação devida principalmente à velocidade de comunicação e troca de conhecimentos muito rápidos. Estes dois itens aliados a uma grande oferta de bens e serviços nas mais variadas áreas compõem o mercado atual. Mesmo que na maioria das vezes esses itens se limitem a uma única característica de sobrevivência: custo.

Uma maior integração entre as atividades envolvidas na fase do projeto e do ciclo produtivo é considerada como elemento fundamental para sobrevivência de uma indústria no mercado globalizado. O planejamento dos processos produtivos está entre as principais atividades relacionadas com o ciclo de vida de um produto, sendo que este faz a ligação entre o projeto e a produção do mesmo. Em suma a sinergia entre a inovação tecnológica aliado com o custo e o atendimento da demanda do mercado fomenta o lançamento de grandes projetos de máquinas e equipamentos as industriais atualmente.

•  DEFINIÇÃO DO PROBLEMA

Dimensionar e propor um planejamento de fabricação de uma máquina com as funcionalidade de furação e rosqueamento de peças, objetivando alta produtividade, segurança e ergonômica.

• OBJETIVOS

1. Objetivo Geral

        Dimensionar e propor um planejamento e gerenciamento dos processos de fabricação para a fábrica no ramo de setor de usinagem, para fabricação de máquinas com as funções de furação e rosqueamento.

1.3.2 Objetivos Específicos

 

1. Desenvolver o projeto do produto;
2. Implantar as ferramentas de controle de processo e produto
3. Determinar o Lay-out da fábrica;
4. Determinar o fluxo de fabricação;
5. Definir um sistema de produção enxuto;
6. Determinar a relação de máquinas necessárias para fabricação do produto, de forma a ser esses maquinários os mais adequados para tais ocasiões;
7. Estimar a quantidade da força de trabalho que será necessário;
8. Determinar informações do produto como peso e outras características;

1. Determinar a movimentação do produto no arranjo fabril;
2. Determinar as condições de transporte e armazenamento do produto.

1.4 JUSTIFICATIVA

        

Este estudo tem por finalidade apresentar o desenvolvimento, planejamento e gerenciamento de processos de fabricação o qual é de fundamental importância para que o engenheiro responsável consiga fazer de maneira eficiente a ligação entre o projeto e a manufatura, conseguindo colher dados importantes para a tomada de decisão para o desenvolvimento de projetos otimizando os seus recursos, como também mitigar os risco no desenvolvimento de um produto e/ou processo

2 PROCESSOS DE USINAGEM

2.1  Conceito de usinagem

Fabricar é transformar matérias-primas em produtos acabados, por uma variedade de processos. Podemos dividir o processo de fabricação de metais e ligas metálicas em: os com remoção de cavaco e sem remoção de cavaco. A figura 1 mostra a classificação dos processos de fabricação, destacando as principais operações de usinagem. (Machado, 2004)

Figura 1: Classificação dos processos de fabricação

Fonte: site CEFET-MG

[pic 1]

Uma simples definição de usinagem pode ser tirada da Figura 1.  como sendo processo de fabricação com remoção de cavaco. “Operação que ao conferir à peça a forma, as dimensões, o acabamento, ou ainda a combinação qualquer destes itens, produzem cavacos”. E por cavaco entende-se: “Porção de material da peça, retirada pela ferramenta, caracterizando-se por apresentar uma forma geométrica irregular”. (FERRARESI, 1977)

A usinagem é reconhecidamente o processo de fabricação mais popular do mundo, transformando em cavacos algo em torno de 10% de toda a produção de metais, e empregando dezenas de milhões de pessoas em todo o mundo.

2.2 Classificação e nomenclatura dos processos de usinagem

2.2.1 Torneamento

O torneamento é um processo mecânico de usinagem destinado a obtenção de superfícies de revolução com o auxílio de uma ou mais ferramentas monocortantes. Para tanto, a peça gira em torno do eixo principal de rotação da máquina e a ferramenta se desloca simultaneamente segundo uma trajetória coplanar com o eixo referido. Quanto à forma da trajetória, o torneamento pode ser retilíneo ou curvilíneo. (Machado, 2004)

Figura 2: Torno

Fonte: site Romi

[pic 2]

1. Torneamento retilíneo: Processo de torneamento no qual a ferramenta se desloca segundo uma trajetória retilínea. Exemplo figura 3 (a)
2. b) Torneamento cilíndrico – Processo de torneamento no qual a  ferramenta se desloca segundo uma trajetória paralela ao eixo principal de rotação da máquina. Exemplo figura 3(b).
3. Torneamento cônico – Processo de torneamento no qual a ferramenta se desloca segundo uma trajetória retilínea, inclinada em relação ao eixo principal de rotação da máquina.
4. Torneamento radial - Processo de torneamento no qual a ferramenta se desloca segundo uma trajetória retilínea, perpendicular ao eixo principal de rotação da máquina.  

Figura 3: Torneamento axial e curvilíneo

Fonte: Site Romi

[pic 3]

2.2.2 Furação

Processo mecânico de usinagem destinado a obtenção de um furo geralmente cilíndrico numa peça, com auxílio de uma ferramenta multicortante. Para tanto a ferramenta ou a peça se desloca segundo uma trajetória retilínea, coincidente ou paralela ao eixo principal da máquina. (FERRARESI, 1977)

A furação subdivide-se nas operações:

• Furação em cheio – Processo de furação destinado à abertura de um furo cilíndrico numa peça, removendo todo o material compreendido no volume do furo final, na forma de cavaco (Figura 4 -a). Caso seja necessário fazer furos de  grandes profundidades, há a necessidade de ferramenta especial (Figura 4 -e);
• Furação escalonada – Processo de furação destinado à obtenção de um furo com dois ou mais diâmetros, simultaneamente (Figura 4 -c);
• Escareamento – Processo de furação destinado à abertura de um furo cilíndrico numa peça pré-furada (Figura 4 -b);  
• Furação de centros – Processo de furação destinado à obtenção de furos de centro, visando uma operação posterior na peça (Figura 4 -d);
• Trepanação – Processo de furação em que apenas uma parte de material compreendido no volume do furo final é reduzida a cavaco, permanecendo um núcleo maciço (Figura 4 -f).

Figura 4: Tipos de furação

Fonte: Site CEFET-MG

[pic 4]

2.2.3 Fresamento