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Título
DESENVOLVIMENTO DE UM ÍNDICE PARA AVALIAÇÃO DINÂMICA DE ESTRATÉGIAS DE USINAGEM VOLTADAS PARA A MANUFATURA DE SUPERFÍCIES COMPLEXAS
Orientador
André Luís Helleno
Autor
Renato Luis Garrido Monaro
Palavra chave
CAD/CAM/CNC, Moldes e Matrizes, Estratégias de Usinagem, Índice de Desempenho Di
Grupo CNPQ
Programa
MS - ENGENHARIA DE PRODUÇÃO (PPGEP)
Área
ENGENHARIAS
Data da defesa
01/01/2011
Nº Downloads
1177
Resumo
A acirrada competitividade imposta pelo mercado faz com que a demanda por atualizações tecnológicas ocorra numa velocidade cada vez maior. Uma das tecnologias que têm sido desenvolvidas por inúmeras pesquisas está relacionada com a otimização da cadeia CAD/CAM/CNC. Dentro desta tecnologia, o estudo da trajetória da ferramenta, gerada pelo Sistema CAM na fabricação de moldes e matrizes, proporciona a melhoria de características importantes relacionadas diretamente com o tempo de usinagem e qualidade final do produto. Atualmente, a geração dos programas NC através de Sistemas CAM aborda, em sua maioria, a representação da trajetória da ferramenta através da Interpolação Linear; porém, as características dinâmicas da máquina-ferramenta não estão inseridas no processo de decisão das estratégias de usinagem durante a programação CAM, fazendo com que a otimização do processo não alcance níveis de excelência. Além disso, os processos decisórios da programação da trajetória da ferramenta e do desempenho deste programa durante a execução em uma máquina-ferramenta estão baseados em conhecimentos implícitos do programador CAM. O objetivo deste trabalho é apresentar o desenvolvimento de um índice de apoio ao Sistema CAM que avalie a trajetória da ferramenta e forneça o tempo de usinagem real de cada operação de usinagem, antes do processamento do programa NC. Este índice baseia-se nas características dinâmicas da máquina-ferramenta, do CNC e da estratégia de usinagem representada por Interpolação Linear, características essas que são o tempo de resposta do comando numérico, os fatores de aceleração e desaceleração nos eixos da máquina-ferramenta, o tamanho de cada segmento gerado pelo sistema CAM e, ainda, o ângulo de inclinação entre os segmentos gerados para a trajetória da ferramenta. O uso deste índice torna-se um importante fator de decisão na escolha da melhor estratégia de usinagem, permitindo a otimização da trajetória da ferramenta e uma estimativa mais aproximada do tempo real de usinagem, o que proporcionará um melhor planejamento do processo produtivo nas indústrias de moldes e matrizes.
Abstract
The huge competition imposed by the market makes the demand for technology upgrades to occur in an increasing rate. One of the technologies that have been developed by a lot of researches is related to optimization of CAD/CAM/CNC chain. In this technology, the study of tool path generated by the CAM system in the manufacturing of molds and dies gives to this process the improvement of important features directly related to the real machining time and final product quality. Currently, the generation of NC programs using CAM Systems only represents the tool path by linear interpolation, but the dynamic characteristics of machine tool are not included in the decision process of cutting strategies for CAM programming, making the optimization process does not reach levels of excellence. Furthermore, decision-making processes of the tool path programming and program performance while running on a machine tool are based on implicit knowledge of the CAM programmer. This paper discusses the development of an index of support for CAM system to assess the trajectory of the tool and provide the real machining time of each machining operation, before processing the NC program. This system is based on the dynamic characteristics of machine tools, CNC machining and the strategy represented by linear interpolation, and these characteristics are the response time of the numerical control, the factors of acceleration and deceleration on the axis of machine tool, the size of each segment generated by the CAM system, and also the importance of the angle between the segments generated for the tool path. The use of this index becomes an important decision factor in selecting the best machining strategy, enabling the optimization of tool path and an estimate closer to real machining time, allowing a better planning of the production process in industries of dies and molds.
