A Relatorio de Usinagem

CENTRO UNIVERSITÁRIO UNIVATES

CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA

ATIVIDADE PRÁTICA N°1

USINAGEM ASSISTIDA POR COMPUTADOR

PROFESSOR GUILHERME CORTELINI

SEMESTRE 2016A

Augusto Hassmann

Ednildo Turatti

Lajeado, Maio de 2016.

1. INTRODUÇÃO

Segundo FARRARESI (2012), a usinagem é o processo de fabricação que promove a retirada de material da peça por cisalhamento. A porção de material retirada por esse processo é chamado de cavaco. Seus principais objetivos são: acabamento de superfícies de peças fundidas ou conformadas mecanicamente; obtenção de geometrias peculiares (saliências, reentrâncias, furos passantes, furos rosqueados, etc); Fabricação seriada de peças a um custo mais baixo; Fabricação de peças, de qualquer forma, a partir de um bloco de material metálico. As operações de usinagem podem ser classificadas em: torneamento, fresamento, aplainamento, furação, mandrilamento, serramento, brochamento e roscamento, entre outros.

Segundo SCHAEFFER (2004) a usinagem de matrizes vem sendo estudada com maior atenção nos últimos anos devido à necessidade de fabricação das ferramentas com maior rapidez e menor custo. Para atender as necessidades do mercado, é necessário a utilização de softwares de CAD e CAM e principalmente de máquinas CNC, que além da rapidez garantem a qualidade da usinagem. Este trabalho tem como objetivo, simular a usinagem de uma peça fresada, através de um software de CAM.

1. ATIVIDADE EXPERIMENTAL

A atividade realizada durante a cadeira de usinagem assistida por computador, no semestre 2016A, ministrada pelo Professor Guilherme Cortelini, na instituição UNIVATES, constituía-se na programação de coordenadas de usinagem, de uma peça sólida no software NX, da empresa Siemens. A primeira etapa do trabalho foi criar e desenhar uma geometria que seria usinada pelo processo de fresamento. Esta (Figura 1) foi desenhada no programa SOLID WORKS 2015, e posteriormente exportada para o software de simulação de usinagem NX, versão 10. O NX oferece soluções completas de software para manufatura assistida por computador (CAM) para programação industrial, pós-processamento e simulação de usinagem. Adotado em vários mercados, o NX oferece recursos comprovados para manufatura nos mercados aeroespacial, automotivo, de dispositivos médicos, de moldes e matrizes e de maquinário. A peça e o layout padrão do software NX podem ser vistas na Figura 2.

1. Geometria da peça

Figura 1 – Geometria da Peça Usinada

[pic 1]

Fonte: do autor, projetado através do software SOLID WORKS 2015 (2016)

Figura 2 – Ambiente do programa NX 10 com operações realizadas

[pic 2]

Fonte: do autor, projetado através do software SOLID WORKS 2015 (2016)

1. Programação da Usinagem

A programação através de softwares de uma peça usinada consiste em diversos passos até a obtenção dos dados numéricos. Os passos para execução do presente trabalho foram executados todos no software Siemens NX 10 e estão descritos abaixo:

1. O primeiro passo a ser feito é exportar a peça desenhada em 3D em um software CAD, para dentro do programa NX, em um arquivo com extensão “STEP”. A peça do relatório em questão foi feita no software SOLID WORKS, versão 2015.

1. Feito isso, a primeira etapa foi posicionar o eixo de referência no ponto Zero-Peça. Esse ponto localiza-se no canto da peça nos eixos X, Y e Z. A altura do bloco da peça a ser usinada deve ser levada em consideração para que o programa entenda o ponto inicial da usinagem. Por isso, o eixo de referência deve ser posicionado no ponto mais alto da peça, alterando a altura do eixo Z.

1. Feito isso, devemos especificar a peça, selecionando toda sua geometria dentro do software NX, no campo selecionar peça. A geometria do vazio a ser usinada também deve ser especificada.

1. O Próximo passo e criar uma operação do tipo Mill Contour para fresamento em 3D. A primeira operação a ser criada é a operação de Desbaste (Figura 3). Ela serve para fresagem das cavidades. É importante lembrar que a Geometria deve ser selecionada para a determinada operação, no caso a WORKPIECE.

1. Para que esta operação seja realizada, devemos criar uma ferramenta. A ferramenta para desbaste é uma fresa de topo reto. No presente trabalho, a fresa utilizada para a primeira operação de desbaste foi uma fresa de topo reto de 10,0 mm de diâmetro.  A profundidade de corte, dentro do campo operação, deve ser selecionada conforme o desejado. Para o presente trabalho foi usado 5,0 mm por passe. Devemos considerar que a rotação da máquina que está à disposição dos alunos é 6000 RPM. Após selecionado a rotação, os parâmetros de avanço por dente e velocidade da superfície são calculados automaticamente. A área de corte deve ser determinada na superfície superior da peça e nas paredes planas, para que o programa entenda a área a ser usinada. Agora podemos gerar esta operação.

Figura 3 – Operação de desbaste

[pic 3][pic 4]

Fonte: do autor, gerada através do software Siemens NX 10 (2016)

Em seguida uma nova operação de desbaste foi criada para os furos da peça (Figura 4), copiando a operação anterior e alterando dados necessários que foram os seguintes: mudança de ferramenta para fresa de topo reto para 6,0 mm, profundidade para 2,0 mm e uma nova área solucionada.

Figura 4 – Segunda Operação de desbaste furos

[pic 5][pic 6]

Fonte: do autor, gerada através do software Siemens NX 10 (2016)

1. A próxima operação será a de Redesbaste (Figura 5), que é uma cópia da operação de Desbaste. Copiando a operação, temos todos parâmetros anteriormente selecionados na operação de desbaste. Porém esta operação serve para remover material de onde a fresa anterior não conseguiu remover e por isso, devemos modificar apenas a ferramenta. Criando uma nova ferramenta, apenas o que será alterado é o diâmetro da fresa de topo reto que agora passa a ser menor, e no caso do trabalho, foi de 6,0 mm para o redesbaste. Para este caso, também trabalhamos com uma profundidade de corte menor, de 2,0 mm. Os parâmetros de corte devem ser alterados para que o programa entenda que apenas o que deve ser usinado nesta operação é o que sobrou da operação anterior. Isso é feito na aba de contenção (dentro dos parâmetros de corte) onde o campo de trabalho deve ser especificado como “usar o 3d”.

Figura 5 – Operação de redesbaste

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