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Título
Análise dos desvios geométricos dos eixos rotativos em um centro de usinagem de cinco eixos
Orientador
Maria Célia de Oliveira
Autor
Flavia de Fatima Meneghel
Palavra chave
Máquina-ferramenta de 5 eixos. Erro geométrico. Análise de erros geométricos. Projeto de máquina. Eixos rotativos.
Grupo CNPQ
Programa
MS - ENGENHARIA DE PRODUÇÃO (PPGEP)
Área
ENGENHARIAS
Data da defesa
23/02/2019
Nº Downloads
496
Resumo
A utilização de máquinas-ferramenta de cinco eixos vem crescendo nos últimos anos devido à complexidade de peças produzidas. Dentre os erros existentes nesse tipo de máquina, há o de tipo geométrico, sendo ele dependente ou independente da posição do eixo, os quais interferem na qualidade dimensional e geométrica da peça. Para esse tipo de máquina, de cinco eixos, os eixos rotativos interferem nos erros que estão associados aos seus eixos, pois há imperfeições nas peças que compõem a máquina e também ocorre desvios de posicionamento do eixo. Diante disso, pesquisas voltadas para sistemas de compensação desses erros têm sido feitas para tornar o equipamento mais exato na manufatura de suas peças. Este estudo tem como objetivo a análise dos erros geométricos separados dos eixos rotativos de um centro de usinagem vertical de cinco eixos, para ser possível quantificar cada um deles. O método de pesquisa deste estudo foi experimental, sendo que foram executados cinco ensaios diferentes para cada eixo rotativo, totalizando dez tipos de ensaios, utilizando o equipamento double ballbar. Os dados coletados e em conjunto com equações, resultaram nos erros geométricos. Uma vez que os erros forem identificados para o modelo de máquina do estudo, pode-se simular a compensação desses erros, que possivelmente resulta no ganho de qualidade da peça produzida. Os valores encontrados dos erros geométricos relacionados ao eixo rotativo C foram menores quando comparados aos desvios do outro eixo rotativo. Com os resultados obtidos no estudo, foi possível verificar que a máquina avaliada apresenta comportamento de erros geométricos similar ao de máquinas do mesmo tipo.
Abstract
The application on metal cutting of five-axis machine tools has been growing in recent years due manufacturing pieces with complex profile. Among the errors in this type of machine, there is the geometric, which can be classified in dependent or independent of the position axis, and them interfere in the dimensional and geometric quality of the workpiece. For the five-axis machine type, the rotary axes are responsible for greatest interference in the errors, because they have difficulty in controlling the movement simultaneously way and too axis deviations. Because of this, research into error compensation systems has been made to ensure the equipment more accurate in the manufacture of their workpieces. This study has the objective to analyze of the geometric errors of the rotating axes of a five-axis vertical machining center and be able to quantify each of them. The research method of this study was experimental, and five experiments for each rotary axis, totalizing ten tests, were performed using double ballbar equipment. The data collected and together with equations, resulted in the geometric errors. When errors were identified for the study machine model, it can be simulated the compensation of these errors and the gain in the quality of the piece produced. The values of the errors associated with C axis were less than compared to the deviations of the other rotating axis. The results that were obtained in the study indicated that the same presents similar behavior to machines of the same type.
