Projeto BRAGECRIM #008/09 Otimização Holística da Manufatura de Superfícies Complexas

A indústria de moldes e matrizes é caracterizada pelo aumento permanente da pressão competitiva. A Competitividade necessita ser aumentada com elevada produtividade, por meio de redução dos ciclos de produção e custos, assim como com a permanência ou aumento da qualidade dos produtos manufaturados. Uma tecnologia chave para atingir esses objetivos é a manufatura de superfícies complexas em máquinas cinco eixos com altíssima velocidade de corte, cujos potenciais são atualmente utilizados, porém não otimizados. O projeto proposto tem como foco a identificação e validação dos parâmetros que influenciam na qualidade da manufatura. Análise de erros na máquina-ferramenta relacionados com medições de superfícies, avaliação de peças usinadas utilizando máquinas de medir por coordenadas (MMC), identificação de parâmetros estatísticos para adequadamente caracterizar o comportamento do processo e a superfície complexa manufaturada considerando a geometria e o comportamento da máquina, diagnóstico do desempenho da máquina por meio da geometria da peça e desenvolvimento de ferramentas para gerar métodos de interpolação Spline da trajetória da ferramenta por meio da geometria CAD são questões relacionadas a essa proposta para otimizar a manufatura de moldes e matrizes. A adaptação e expansão de ferramentas de simulação existentes requerem a possibilidade de integrar os parâmetros de corte e desgaste da ferramenta conforme as influências estáticas, dinâmicas e térmicas para identificar os parâmetros ótimos do processo. Investigações experimentais consolidam os dados da máquina-ferramenta e relevantes parâmetros do processo, os quais são disponibilizados numa base central de dados. Resultados são combinados com as competências dos parceiros do projeto para promover dados ótimos do planejamento do processo de fabricação, ver Figura 1.

Figura 1: Planejamento da produção e principais subáreas consideradas no projeto

Como ilustrado na Figura 1, a fase de projeto (CAD) produz a descrição do produto que é traduzida em informação de manufatura (CAM) quanto à dimensão da peca, forma e estratégias de corte. Por meio do processo de manufatura os sensores da máquina fornecem informações de retroalimentação destinadas a reproduzir a peca planejada (CAM) no atual item manufaturado. Durante a manufatura fatores de influência como desgaste da ferramenta, forças de corte, comportamento da máquina e estratégia de manufatura produz desvios entre a peça planejada e o item manufaturado. No entanto, a informação sobre esses fatores de influência podem ser utilizados para otimizar o desempenho do processo HSM se uma visão holística é constituída e organizada para ser usada em todas as fases discutidas, a partir do projeto até o controle final da produção, incluindo a inspeção e controle que podem ser otimizados se os esperados erros da máquina são conhecidos previamente ou simulados.

Parceiros:

Universidade Metodista de Piracicaba - UNIMEP
Núcleo para Gerenciamento da Qualidade e Metrologia - NGQM
Laboratório de Sistemas Computacionais para Projeto e Manufatura - SCPM
Universidade Federal da Bahia - UFBA
Centro Tecnológico de Automação Industrial
Universidade Técnica de Berlim - TUB
Instituto de Máquinas-ferramenta e Gerenciamento da Fábrica - IWF

Suporte Financeiro: