Desenvolvimento de um programa computacional para a integração de dados de projeto, fabricação e medição de peças torneadas com ênfase na síntese de tolerâncias dimensionais determinísticas

• Autor(a) principal: Eduardo Ferreira de Oliveira, Jose
• Data de Publicação: 2009
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFPE
• Texto Completo: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/4982
• topic: Programa computacional; Síntese de tolerância; Usinagem; Medição dimensional

O objetivo deste trabalho foi desenvolver um programa computacional chamado de Sistema de Gerenciamento da Fabricação SGF, desenvolvido em Excel com rotinas em visual basic, capaz de integrar as três etapas de obtenção de um produto: o projeto, a fabricação (por usinagem) e a medição. Assim sendo, este programa é dividido em três módulos: módulo de projeto, módulo de fabricação e módulo de medição. Na etapa de projeto é apresentada uma metodologia para a determinação das tolerâncias dimensionais de peças fabricadas por processos de usinagem, bem como dos seus limites superior e inferior. Nesta determinação é levado em consideração se a peça é ou não intercambiável, o tipo de ajuste, o grau de precisão, a precisão da máquinaferramenta e o acabamento superficial da peça. Além disto, este programa possui um banco de dados de tolerâncias que permite ao usuário o estabelecimento das mesmas, tomando como base, alguns exemplos de peças intercambiáveis para diferentes aplicações. No tocante ao módulo de fabricação, o programa determina os parâmetros ótimos de fabricação por usinagem (avanço, rotação e/ou velocidade de corte e profundidade de corte) para o torneamento com o objetivo de se determinar o menor custo total de fabricação por peça ou o menor tempo total de fabricação por peça. O programa ainda determina o tempo de corte e o tempo de vida da ferramenta por aresta. O módulo de medição tem por objetivo inicial realizar a seleção do sistema de medição dimensional mais adequado a uma dada aplicação, considerando-se aqueles mais comumente utilizados na indústria metal-mecânica (escala, trena, paquímetro, micrômetro, traçador de altura, relógio comparador, microscópio de medição e máquina de medição por coordenadas). Tal seleção é feita com base na incerteza de medição que cada um deles apresenta, na resolução, na exatidão e nas tolerâncias funcionais definidas no módulo de projeto. A partir daí, o programa apresenta o resultado da medição com sua respectiva incerteza de medição, bem como a zona de conformidade, juntamente com os limites inferior e superior de controle. A partir deste módulo pode-se acessar, através de módulo complementar chamado de módulo educativo, os principais conceitos relacionados à metrologia, podendo ser acessado de maneira rápida através da busca por meio de palavras-chave. É apresentado também, um modelo matemático inédito para a síntese de tolerâncias dimensionais determinísticas. Este modelo usa a Programação Linear para a otimização de tais tolerâncias, com base na minimização do custo ou do tempo necessário à geração das dimensões desejadas. As restrições do modelo são baseadas na incerteza de medição ou na incerteza da máquina-ferramenta. Os modelos adotados até então, para tal objetivo, levam em consideração apenas a variabilidade do processo e os coeficientes de capacidade do mesmo, o que exige a fabricação de uma quantidade de peças, que dependendo do processo, pode ser expressiva. O trabalho apresenta, ainda, a influência dos parâmetros de usinagem na tolerância dimensional, bem como diferenças obtidas nas tolerâncias dimensionais finais, uma vez que as equações do custo ou do tempo na Função Objetivo dependem destes parâmetros. O modelo matemático desenvolvido neste trabalho interliga as três etapas ligadas ao desenvolvimento de um produto: projeto; fabricação e medição. A grande vantagem do modelo proposto é que com ele, o número de peças fabricadas poderá ser reduzido, ao contrário do modelo que trabalha a variabilidade 3σ do processo