Relatorio 5842maquinacaotorneamentocncsuporte

SUPORTE DE MICAS CNC 9

Manuel Paiva Paulo Gomes

RELATÓRIO de MAQUINAÇÃO UFCD 5842 – Maquinação torneamento CNC

Existindo a necessidade de criação de suportes de micas para manter junto às máquinas com instruções técnicas e informações necessárias, foi-nos solicitada uma solução para este facto.

ORIGEM DO PROJECTO 1

Analisando as micas próprias a usar nesses suportes identificámos as necessidades que as peças a maquinar deveriam satisfazer.

MICAS A UTILIZAR Exemplo de mica a utilizar nos suportes a conceber.

Detalhe do veio a encaixar no suporte.

A partir da situação identificada, verificámos que era necessário ter em conta a forma de fixação, a medida do encaixe, a profundidade do mesmo e o número de micas que cada suporte deveria poder conter.

DADOS PARA EXECUÇÂO DO DESENHO 2

Esses valores foram os dados que originaram as cotas para execução do desenho, em MASTERCAM, das peças a maquinar.

COMPRIMENTO DO VEIO NA MICA

DIÂMETRO DO VEIO NA MICA

MICAS POR SUPORTE

O comprimento do veio a encaixar no suporte é de

O diâmetro do veio a encaixar no suporte é de

Por suporte foi definido um mínimo de

9mm.

4mm.

4 a 10 micas.

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Com os dados recolhidos, e experimentando diversas formas de fixação e de encaixe das micas, foram desenhadas várias opções de suporte para maquinar.

Antes de maquinar para testar os desenhos das peças foram impressos protótipos em 3D.

DESENHO E TESTE DE MODELOS

Testada a funcionalidade destes, foram escolhidos os modelos a maquinar e distribuídos por grupo.

O suporte de 50mm com caixa em rasgo foram as peças que o nosso grupo maquinou. O suporte é composto por duas peças iguais para apoio superior e inferior das micas.

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3

PEÇAS A EXECUTAR 4

Da análise da peça a produzir, verificámos que seria necessário fazer a mesma em duas máquinas CNC e uma convencional. Os processos a realizar foram de torneamento CNC, corte em fresadora convencional e fresagem CNC e foram separados em operações individuais.

ESTUDO DOS MÉTODOS E PROCESSOS 5

Desta forma ao fim dos três processos é esperado obter as duas peças necessárias.

Estando a peça desenhada no MASTERCAM foi decidido realizar a maquinação da mesma nesse programa e gerar aí o código G.

MAQUINAR NO MASTERCAM

Foram usados dois “machine group” no desenvolvimento da maquinação, um torno HASS e uma fresadora HASS.

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As várias operações foram programadas de forma a produzir duas peças ao fim dos processos.

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Para realizar o torneamento foi utilizado o Torno CNC HASS ST-20.

Para cortar a peça usámos uma fresadora convencional.

EQUIPAMENTO UTILIZADO

Para realizar a maquinação foi utilizada a Fresadora CNC HASS VF-1.

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TORNO HASS ST-20 CNC Lathe

FRESADORA CONVENCIONAL Fresadora existente na oficina de maquinação convencional

FRESADORA HASS VF-1 Vertical Machining Center

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ESCOLHA DOS MATERIAIS E FERRAMENTAS

Como usámos três máquinas diferentes, escolhemos as ferramentas próprias a cada uma delas, os respectivos suportes conforme a máquina e especificações técnicas.

Foram usadas no torno ferramentas motorizadas que permitiram realizar os rasgos necessários com auxílio do eixo C.

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T1 FERRAMENTAS PARA O TORNO

FERRO DE DESBASTE /ACABAMENTO Vc – 2000 rot/min

8.1

Vf – 275 mm/min

A partir do desenho em MASTERCAM da peça a tornear, do material escolhido e das ferramentas existentes na oficina, decidimos quais a utilizar.

T3 FRESA DE TOPO DE NAVALHAS ⌀4 Vc – 2500 m/min Vf – 200 mm/min

O mesmo ferro para desbaste e acabamento, ferramenta motorizada com fresa e para o sangramento o ferro de sangrar.

T7 FERRO DE SANGRAR

Para ajudar ao processo de realizar o offset das ferramentas, utilizámos a sonda electrónica.

Vc – 1000 rot/min Vf – 100 mm/min

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SERRA CIRCULAR

FERRAMENTAS PARA A FRESADORA CONVENCIONAL

Vc – 180 rot/min Vf – 97 mm/min

8.2

T1 FERRAMENTAS PARA A FRESADORA

SONDA ELECTRÓNICA

8.3 Para a fresadora CNC, utilizámos a roca para facejar, broca de ponto e broca para os furos, escareador para os chanfros e macho para as rocas internas.

T2 ROCA DE PASTILHAS ⌀80 Vc – 3000 m/min Vf – 1000 mm/min

Para ajudar ao processo de realizar o offset das ferramentas, e medir com precisão a localização do bruto a maquinar, utilizámos uma sonda electrónica.

T3 BROCA DE PONTO ⌀3.15

Vc – 3000 m/min Vf – 300 mm/min

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T4

T7

T6

BROCA ⌀4,2

ESCAREADOR ⌀12

MACHO M5

Vc – 1800 m/min

Vc – 5000 m/min

Vc – 800 m/min

Vf – 250 mm/min

Vf – 400 mm/min

Vf – 640 mm/min

MACHO M5 E DESANDADOR

FERRAMENTAS MANUAIS 8.4

ESCAREADOR

Em algumas tarefas foi necessário complementar manualmente, como o escareamento e roscagem nos quais foi necessário usar ferramenta manual.

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Utilizámos um bruto em alumínio, com as medidas apropriadas à maquinação a realizar, previamente cortado.

MATÉRIA-PRIMA ALUMÍNIO LIGA 20/24 ⌀60

A partir da análise feita ao desenho em MASTERCAM e recorrendo às ferramentas do programa gerámos o programa em linguagem G Code. Neste aplicámos os parâmetros de corte indicados para cada ferramenta e descrevemos os caminhos que devem percorrer para realizar correctamente os vários processos de maquinação da peça.

PROGRAMAÇÃO G CODE

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PROGRAMA G CODE PARA O TORNO 9.1 Com recurso ao eixo C gerámos o código necessário ao desbaste e acabamento do contorno da peça, fresagem das caixas na face do bruto e sangramento.

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PROGRAMA G CODE PARA A FRESADORA 9.2 Para terminar a peรงa depois de cortar realizรกmos o facejamento e roscagem da mesma na fresadora CNC usando o cรณdigo que gerรกmos com o MASTERCAM.

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Simulámos o programa G Code que escrevemos de forma a visualizar os caminhos a percorrer pelas ferramentas aquando da maquinação, verificando se existiria algum erro.

Como a simulação decorreu correctamente, prosseguimos para a maquinação.

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SIMULAÇÃO DE MAQUINAÇÃO MASTERCAM 10

MONTAGEM DAS FERRAMENTAS

Tanto o torno HASS ST-20 como a fresadora CNC HASS VF-1 tinham ficado preparados da utilização pelo grupo anterior e as ferramentas seleccionadas estavam já montadas, pelo que apenas foi necessário mudar a sua posição de acordo com o programa e efectuar a montagem da sonda electrónica.

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MEDIÇÃO AUTOMÁTICA NO TORNO Sonda interna do torno

MEDIÇÃO DAS FERRAMENTAS 12

Utilizando a medição automática por sonda interna que tanto o torno como a fresadora possuem, e através do software dos controladores HASS (teclas MDI /PRGRM CONVRS /TOOL SETTING), tendo em conta a geometria e função de cada ferramenta procedemos à medição das mesmas com o programa adequado e simultaneamente a introdução automática desses valores no offset de cada uma.

MEDIÇÃO AUTOMÁTICA NA FRESADORA Sonda fixa da fresadora e medição da altura da roca

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Procedemos à fixação do bruto de alumínio na bucha.

Foi necessário mudar a posição dos mordentes na bucha para ajustar ao diâmetro de 60mm do bruto por nós utilizado.

A fixação foi feita de forma a deixar material suficiente para permitir a maquinação da peça com um comprimento total de 20mm.

Para definir o ponto zero do bruto em Z aproximámos a ferramenta de desbaste da ponta do bruto, sendo que este valor foi introduzido no Z do plano de trabalho 54 (ponto zero da peça).

Foi retirado 0.5mm a esse valor para que quando a maquinação fosse efectuada o bruto fosse facejado e acertado.

Copiámos de seguida o programa “O00300” para o torno, e efectuamos a simulação do mesmo com a ajuda do software do controlador.

Como não maquinação.

detectámos

erros

avançámos

para

a

FIXAÇÃO DO BRUTO TORNO CNC 13

MEDIÇÃO E PONTO ZERO DO BRUTO 14

CÓPIA E SIMULAÇÃO DO PROGRAMA 15

PROCESSO DE MAQUINAÇÂO NO TORNO 16 15

DESBASTE e ACABAMENTO – Decorreu de acordo com o programa, sem incidentes.

ABERTURA DE CAIXAS NO EIXO C – O processo decorreu de acordo com o programa.

CHANFRO E SANGRAMENTO – Decorreram de acordo com o programa, sem incidentes.

MAQUINAÇÃO NO TORNO CNC Imagens do processo

-Fixação da peça na prensa

PROCESSO NA FESADORA CONVENCIONAL 17

-Aproximação da serra circular ao topo da peça -Colocar o eixo Z em zero -Baixámos a serra 26.5mm (25mm do diâmetro da peça + 1.5mm de metade da espessura da serra) -Cortámos com movimento em X retirando de mm a mm no eixo do Y

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Procedemos à fixação da peça na prensa manual de forma a garantir que a face a furar ficasse paralela ao plano XY. Prendemos a peça de forma a deixar espaço suficiente para prevenir o embate das ferramentas na prensa.

Realizámos um desbaste manual com a roca o qual rectificou a face de forma a garantir a planeza desta.

Copiámos o programa “O00301” para a fresadora, e efectuamos a simulação do mesmo com a ajuda do software do controlador.

Como não maquinação.

detectámos

erros

avançámos

para

FIXAÇÃO DA PEÇA NA FRESADORA CNC 18

PROCESSO DE MAQUINAÇÂO NA FRESADORA

a

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PONTEAR – O processo decorreu de acordo com o programa.

FURAÇÃO – Decorreu sem anomalias.

ROSCAGEM – O processo de roscagem com macho M5 decorreu conforme o programa.

Para garantir uma melhor e mais profunda roscagem na peça fizemos o acabamento desse processo manualmente.

ACABAMENTO DE ROSCAGEM MANUAL 20

A peça maquinada de acordo com o processo descrito ficou com as medidas indicadas no desenho e ficou com um acabamento adequado e satisfatório.

CONCLUSÃO

Concluímos que o processo por nós utilizado se revelou eficaz na maquinação da peça proposta.

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