Desenvolvimento de dispositivo para referenciamento de ferramentas em tornos de comando numérico computadorizados

Resumo

A usinagem é o processo de desbaste mecânico que visa dar forma a uma peça. As não idealidades presentes nas máquinas-ferramentas provocam alterações indesejadas na trajetória relativa entre a peça e a ferramenta de corte, que se transferem de forma direta à geometria das peças usinadas, comprometendo sua exatidão. Atualmente, os controladores de comando numérico computadorizados, também conhecidos como CNC, apresentam recursos para compensação eletrônica de deficiências mecânicas. No entanto, não possuem a sensibilidade na determinação das origens do sistema de referenciamento das ferramentas do torno, possuindo uma exatidão deficiente.  Este projeto de pesquisa desenvolveu um acessório para o referenciamento de ferramenta de qualquer modelo de torno CNC, de modo que minimizem os efeitos causadores de desvios das especificações em itens fabricados nesses equipamentos, promovendo uma melhoria a baixo custo e garantindo a qualidade dos produtos fabricados. O dispositivo dispõe de duas células de carga ortogonais entre si e luzes de led indicando se a força exercida pela ferramenta do torno incidente sobre a célula está dentro ou fora da faixa pré-estabelecida. O led é acionado quando a força aplicada estiver dentro da faixa e o torno irá assumir que aquela posição da ferramenta será a origem, o posicionamento das outras ferramentas do torno será baseado na posição da primeira ferramenta. Como diretrizes de trabalho, foram utilizadas normas técnicas específicas com o intuito de promover resultados realísticos com o cenário da indústria. Foi utilizada a plataforma de prototipagem eletrônica de hardware livre denominada Arduino para executar a parte lógica e eletrônica do dispositivo, os protótipos da estrutura foram impressos em 3D, material ABS, porém os testes de confiabilidade serão executados em uma carcaça usinada em material metálico para evitar deformações do dispositivo. Os procedimentos experimentais foram realizados nas dependências da Escola Politécnica de Pernambuco – POLI/UPE, Laboratório de Manufatura do Departamento de Eng. Mecânica da UFPE, Escola Técnica SENAI Santo Amaro e apoio da empresa de projetos e impressão, reCRIE 3D. Com o desenvolvimento deste projeto, deseja-se oferecer alternativas de baixo custo e alta confiabilidade para auxiliar empresas de pequeno e médio porte no conhecimento acerca da capacidade de processo de suas máquinas, de forma a garantir a qualidade de seus produtos, tornando-as competitivas frente aos concorrentes.