Módulo 05 2019 CAM - Computer Aided Manufacturing

Prévia do material em texto

Sistemas de Manufatura
Sistemas de Manufatura
Sistemas de Manufatura
CAD/CAM
Sistemas de Manufatura
Níveis de controle para a manufatura flexível
Sistemas de Manufatura
Controle Técnico
	Gerenciamento e distribuição de programas NC.
Controle Organizacional
	Planejamento detalhado e execução de tarefas.
	Geração de dados de controle para o fluxo de peças e ferramentas.
Aquisição de Dados da Produção
	Aquisição e processamento de dados da fabricação, máquinas e situação (estado) do sistema de manufatura
	Daos podem ser introduzidos através de sensores, por exemplo.
CAM
Sistemas de Manufatura
Estrutura Hierárquica de um Sistema de Manufatura
Sistemas de Manufatura
Soluções CAx
Sistemas de Manufatura
As etapas de fabricação de uma cadeia de manufatura podem ser auxiliadas por diferentes sistemas, dentre estes destacam-se os softwares para auxílio (Soluções CAx):
	CAD -> ao projeto, desenho, modelamento e design industrial de produtos
	CAM -> nas atividades de fabricação de peças, componentes e moldes 
	CAE -> à simulação de solicitações mecânicas, força, pressão, etc.
	CAI -> à inspeção de formas geométricas
	CAPP -> ao planejamento dos processos de fabricação
Sistemas de Manufatura
Definições de CAD e CAM
Sistemas de Manufatura
	Troca de informações entre sistemas (CAD, CAE, CAM, e outros): 
	Há no mercado sistemas que oferecem Soluções Cax para as fases do desenvolvimento de produto, poucos atendem a todas as fases de forma satisfatória; 
	Muitos são específicos para CAD, outros somente para CAE e outros para CAM; 
	É fundamental a transferência da geometria da peça proveniente do CAD de uma empresa para as demais empresas que executarão a análise de engenharia (CAE), usinagem (CAM)
Sistemas de Manufatura
Soluções CAx
Sistemas de Manufatura
Definições de CAD e CAM
Sistemas de Manufatura
	CAD (Computer Aided Design ou seja Desenho Auxiliado por Computação)
Definições de CAD e CAM
Sistemas de Manufatura
Fluxo de um projeto CAD 
Definições de CAD e CAM
Sistemas de Manufatura
CAM (Computer Aided Manufacturing)
	O uso de sistemas de computador para planejar, gerenciar e controlar as operações de fabricação
	Interface direta ou indireta computador com recursos de produção da planta
	controle numérico de máquinas-ferramentas
	Programação de robôs
Sistemas de Manufatura
	CAM (Computer Aided Manufacturing - Manufatura Auxiliada por Computação)
Definições de CAD e CAM
Sistemas de Manufatura
CAM como ferramenta de programação CNC 
	O sistema CAM tem como função básica a geração das trajetórias das ferramentas sobre uma geometria previamente definida no CAD
	 Estas trajetórias são organizadas em um programa CNC juntamente com os demais parâmetros de usinagem 
	Os sistemas CAM podem ser aplicados tanto para geometrias simples quanto para complexas, contudo, a sua aplicação é mais justificável nos casos de geometria complexa
Sistemas de Manufatura
Consiste no uso de computadores e da tecnologia de informação para auxiliar em todas as fases de manufatura de um produto, incluindo: 
	Processos; 
	Planejamento de produção; 
• Usinagem; 
	Gerenciamento e controle de qualidade.
CAM (Computer Aided Manufacturing - Manufatura Auxiliada por Computação)
Sistemas de Manufatura
Fluxo de um planejamento de processo CAM 
Definições de CAD e CAM
CAM (Computer Aided Manufacturing)
Sistemas de Manufatura
	Definição
	Funcionalidades
	Relacionamento com CAD e CAPP
	Programação das máquinas
	Visualização das operações
	Estratégias de usinagem
	Eixos de usinagem
	Vantagens
	Desvantagen
CAM (Computer Aided Manufacturing)
Sistemas de Manufatura
	Planejamento, administração e controle dos processos de manufatura;
	Obtenção de informações em ferramentas CAD e CAPP;
	Remessa de programas para controle numérico de máquinas CNC.
CAM (Computer Aided Manufacturing)
Sistemas de Manufatura
Funcionalidades
	Relacionamento com CAD e CAPP
	Os dados geométricos do CAD e também o plano de processo do CAPP são informações que alimentam o CAM;
	Essas informações são filtradas.
Sistemas de Manufatura
	Programação das máquinas
	Uso de CNC;
	Substituição de processos manuais;
	Informações coordenadas, velocidade, etc...
CAM (Computer Aided Manufacturing)
Sistemas de Manufatura
*
CAM Process on a CAD/CAM system
Geometric model
Interface algorithms
Process planning
Inspection
Assembly
Packaging
To shipping and marketing
NC programs
Sistemas de Manufatura
*
CAM Tools Required to Support the Design Process
	Fases da Manufatura	CAM Tools
	Planejamento	CAPP (planejamento dos processos de fabricação)
	Programação de Partes	Programação NC 
	Inspeção	Software de Controle de Qualidade
	Produção	Simulação e Programação da Produção
Sistemas de Manufatura
Funcionalidades
	Visualização das operações
	Simulação;
	Depende dos dados da peça a ser usinada;
	Considera limitações das máquinas.
Sistemas de Manufatura
Sistemas de Manufatura
Sistemas de Manufatura
Sistemas de Manufatura
Sistemas de Manufatura
Sistemas de Manufatura
Sistemas de Manufatura
Sistemas de Manufatura
Sistemas de Manufatura
Programação NC (Controle Numérico)
Sistemas de Manufatura
Sistemas de Manufatura
Sistemas de Manufatura
Sistemas de Manufatura
Sistemas de Manufatura
	Historicamente foram três as tecnologias que ao se desenvolverem enunciaram a tecnologia CNC, são elas: 
	Máquina ferramenta; 
	Automação; 
	Informática.
Sistemas de Manufatura
Comando Numérico
	O CN é uma técnica de controle dos movimentos das máquinas-ferramentas pela interpretação direta dos programas, que representam instruções codificadas na forma de letras e números 
	Os dados são interpretados pelo sistema e o sinal de saída é gerado para controlar os componentes da máquina
Sistemas de Manufatura
GROOVER, 2015
Um sistema CNC pode ser decomposto em três partes principais 
Sistemas de Manufatura
Um sistema CNC pode ser decomposto em três partes principais (GROOVER, 2015)
- Programa – comandos que detalham passo a passo as ações que devem ser executadas pelo equipamento, como por exemplo, o posicionamento da ferramenta de corte, velocidade de rotação, avanço, profundidade de corte, seleção da ferramenta de corte entre outras. Basicamente deve-se responder às seguintes perguntas antes do desenvolvimento do software: O que fazer? (peça), Onde? (dados geométricos da peça), Quando? (sequência de operação), Com quê? (ferramenta) e Como? (dados tecnológicos);
 - Unidade de controle – é o sistema microprocessado, responsável por receber os programas, interpretá-los e enviar os comandos para os acionamentos mecânicos. Ou seja, executa as instruções do programa e as converte em ações mecânicas; 
 - Sistema mecânico – responsável por efetivamente transformar a matéria prima em produto acabado ou semi acabado. São os elementos de comando, acionamentos e medição. 
Sistemas de Manufatura
O método envolve: 
	controlar os movimentos de avanço da mesa nos eixos X, Y e Z 
	controlar a velocidade da árvore (ferramenta principal, ou cabeça) 
	fazer outros comandos de operações auxiliares, como ligar fluido de corte 
	Vantagens: 
	maior precisão
	repetitividade do processo 
	maior produtividade 
	aumento da flexibilidade
Comando Numérico
Sistemas de Manufatura
Características dos equipamentos CNC De forma geral, a tecnologia CNC é adotada para produções de baixo a médio volume e média a alta variedade de produtos. Algumas características podem ser citadas: 
 Produção: estes equipamentos são vantajosos para produções com pequenos e médios tamanhos de lote, de uma unidade a centenas de unidades, e também para produções com grande variedade de produtos, já que o setup é efetuado de forma mais rápida; 
 Repetição e qualidade: o programa de usinagem da peça permite que o processo seja repetido inúmeras vezes com a mesma precisão. Assim, mesmo a produção de grandes lotes e/ou pouca (ou nenhuma) variedade de produtos num equipamento CNC pode ser interessante,quando se considera a qualidade obtida; 
 Geometrias complexas: torna-se viável a execução de superfícies complexas que seriam de difícil realização em máquinas-ferramenta convencionais; 
 Diferentes operações de usinagem na mesma peça: uma peça pode necessitar de vários processos de usinagem diferentes, exigindo dessa forma diferentes ferramentas de corte. No processo manual, o tempo de setup seria muito mais longo para realizar os mesmos ajustes que em uma máquina CNC.
Sistemas de Manufatura
Sistemas de Manufatura
CAM : Computer Computer‐Aided Manufacturing
	Uso de sistemas de informação para planejar, gerenciar, e controlar operações de manufatura :
	 Controle Numérico (NC)
	Programação de robôs 
	 Planejamento de processo 
	 MRP
Sistemas de Manufatura
	Tipos de Sistemas de NC 
	Ponto‐a‐ponto (Point‐to‐point) – Perfurar, furar, gravar, e inserção de componente em placa de circuito 
	Contorno (Contouring) – Fresadoras, tornos, cortadores de quadro, solda, e moedores
Sistemas de Manufatura
Sistemas de Manufatura
Sistemas de Manufatura
Vantagens - CAM
	Integração entre o processo de produção e outros departamentos com a utilização de bancos de dados;
	Programas NC são menos suscetíveis a erros, logo existe um aumento na precisão do produto final;
	Ganho de tempo com a integração com CAD e CAPP, devido a geração de códigos NC;
	Simplificação da peça, já que é programada a geometria da peça e não o percurso da ferramenta.
Sistemas de Manufatura
Desvantagens - CAM
	O treinamento dos usuários demanda tempo;
	As ferramentas de NC são mais caras que ferramentas convencionais;
	O CAM exige mão de obra especializada;
	Os programas comerciais normalmente não atendem a todas as necessidades específicas.
Sistemas de Manufatura
	SOFTWARE MASTERCAM