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Manuel Paiva Paulo Gomes
RELATÓRIO NERVURA W3 CESSNA 170 UFCD 5846 – Maquinação Centro de Maquinação CNC
No âmbito da UFCD 5851, foi-nos apresentado o projecto de criação de moldes, para a produção de nervuras, necessárias à montagem das asas de um avião, feito com inspiração nos planos de construção, de um modelo de aeromodelismo CESSNA 170, desenhado por Wendell Hostetler e adquirido pelo IEFP para o efeito.
ORIGEM DO PROJECTO 1
Em particular trabalhámos no molde e contramolde da nervura identificada no desenho técnico como W3.
PROJECTO CESSNA 170 WENDELL HOSTETLER Imagem dos desenhos usados como base de inspiração.
Desde 1979, a empresa fundada por Wendell Hostetler, desenha modelos funcionais de aviões para projectos de aeromodelismo, com diversos modelos disponíveis, os desenhos fornecidos pela empresa são acompanhados pela promessa de que todos voarão. Com registo em Outubro de 2011, os planos do CESSNA 170, são autênticas obras de arte, desenhados à mão, com medidas em polegadas à escala de 27%.
WENDELL HOSTETLER O criador da empresa e desenhador dos planos que utilizámos e imagem de construção das nervuras em balsa.
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Com o objectivo de criar moldes funcionais, para a produção das nervuras, necessárias à montagem da asa, foi preciso adaptar o projecto original, os planos do aeromodelo foram desenhados em polegadas, à escala de 27% e foi fornecido impresso em papel, não tendo nós o desenho em formato digital. Sendo os nossos métodos de produção dos moldes, por maquinação assistida por computador, na fresadora CNC em medidas métricas.
ADAPTAÇÃO DO PROJECTO 2
INFORMAÇÕES TÉCNICAS Dados técnicos fornecidos na legenda da 2ª página dos desenhos.
Atendendo às necessidades de execução do projecto, e com base no desenho original fornecido, realizámos medições e adaptações, retirando cotas e adaptando valores de forma a reproduzir os desenhos para um suporte de ambiente CAD/CAM, sendo as informações escassas e os desenhos feitos para a produção artesanal de aeromodelo em balsa, foi necessário recorrer à experiência pessoal e dos formadores neste processo.
MÉTODO DE REPRODUÇÃO Com recurso a estirador, cópias do desenho e software CAD recolhemos as cotas necessárias.
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REPRODUÇÃO DO DESENHO 3
PASSAGEM PARA CAD/CAM 4
Com os dados recolhidos e tratados, os desenhos foram reproduzidos no software CATIA, em ambiente 3D, por forma a permitir os tratamentos e processos necessários para a produção das peças com as ferramentas para CNC que temos disponíveis. O desenho das nervuras ficou assim pronto para ser tratado e escolhido o melhor método de obter as peças.
DESENHO EM CATIA Aspecto da nervura W3 desenhada no software CATIA.
Foi decidido realizar as nervuras, necessárias montagem da asa, em chapas de metal que conformadas por estampagem. Sendo assim será produzir os moldes e contramoldes necessários processo.
ESTUDO DOS MÉTODOS E PROCESSOS 5
para a seriam preciso a esse
Foi também decidido que esses moldes teriam a dupla função de serem utilizados para produzir peças em materiais compósitos. Ficámos com o molde e contramolde da nervura W3 para maquinar. Da análise da peça a produzir, verificámos que seria possível fazer a mesma na fresadora CNC. A fresagem a realizar pereceu-nos possível através de processos de facejamento, furação, desbaste de contorno, desbaste de caixas, e acabamento de superfícies. Usámos o MASTERCAM para programar os processos.
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Usámos o software INVENTOR para a concepção e desenho dos moldes, estes moldes foram obtidos a partir das peças desenhadas no software CATIA.
DESENHO DOS MOLDES 6
Tendo o desenho do contramolde sido importado para o MASTERCAM foi decidido realizar a maquinação do mesmo nesse programa e gerar aí o código G. Foi usado um “machine group” no desenvolvimento da maquinação para fresadora HASS. As várias operações foram programadas de forma a obter o contramolde necessário ao fim do processo.
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MAQUINAR NO MASTERCAM O CONTRAMOLDE 7
SIMULAÇÃO DE MAQUINAÇÃO MASTERCAM 8
Simulámos o programa no MASTERCAM de forma a visualizar os caminhos a percorrer pelas ferramentas aquando da maquinação, verificando se existiria algum erro. Como a simulação decorreu correctamente, e a verificação das tolerâncias foi satisfatória demos por concluído o processo, sendo que a maquinação efectiva será feita futuramente com base no desenvolvido.
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Tendo o desenho do molde sido importado para o MASTERCAM foi decidido realizar a maquinação do mesmo nesse programa e gerar aí o código G. Foi usado um “machine group” no desenvolvimento da maquinação para fresadora HASS. As várias operações foram programadas de forma a obter o molde necessário ao fim do processo.
Simulámos o programa no MASTERCAM de forma a visualizar os caminhos a percorrer pelas ferramentas aquando da maquinação, verificando se existiria algum erro. Como a simulação decorreu correctamente, e a verificação das tolerâncias foi satisfatória demos por concluído o processo, sendo que a maquinação efectiva será feita futuramente com base no desenvolvido. 7
MAQUINAR NO MASTERCAM O MOLDE 9
SIMULAÇÃO DE MAQUINAÇÃO MASTERCAM 10
CONCLUSÃO
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Ao fim deste processo de tratamento dos dados recolhidos no desenho do projecto original, conseguimos a adaptação do mesmo aos métodos de produção que nos são acessíveis, passagem do desenho feito à mão para software CAD/CAM decisão dos processos a realizar e maquinação do moldes e contramoldes necessários para realizar esses processos. Fica assim a maquinação pronta a realizar em momento oportuno.
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