Manufatura auxiliada por computador

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Marisa Cordeiro Galvão
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1 13 Computer Aided Manufacturing (CAM) Manufatura auxiliada por computador

2 Tecnologias de manufatura Projeto Controle Manuseio Gerenciamento Projeto auxiliado por computador Manufatura auxiliada por computador Veículos guiados (AGVs) e Robótica Carregamento Programação Monitoração CAD CAM MRP/ERP Integrados Integrados CAD/CAM FMS Integrados Sistemas baseados em computador para outras funções, fornecedores e consumidores CIM Integrados CIE

3 Manufatura auxiliada por computador Evolução

4 Origem da palavra Computador Tem origem na palavra latina computare que significa: contar, calcular, avaliar A palavra Computador representa um conjunto de equipamentos e componentes eletrônicos que funcionam em conjunto, formando um sistema que permite o tratamento automático de dados

5 Manufatura auxiliada por computador Troca de informações entre sistemas Cax (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; Portanto, é comum numa empresa existirem sistemas provenientes de vários fornecedores; Em um mercado terceirizado 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), e outras

6 Manufatura auxiliada por computador A comunicação entre sistemas Cax de diferentes fornecedores é um recurso essencial para as empresas, garantindo a continuidade e a integração entre as etapas do processo de desenvolvimento; Para tanto, há programas especiais denominados interfaces de comunicação, que se constituem em procedimentos contendo um conjunto de condições, regras e convenções que definem a forma com que dois sistemas trocam ou transferem dados;

7 Manufatura auxiliada por computador Há basicamente duas formas de se fazer a transferência de dados referente ao modelo geométrico: por meio de interfaces neutras (ou padrão); e por interfaces específicas

8 Manufatura auxiliada por computador Muitas das interfaces neutras (padrão) surgiram como normas de algum país, abaixo algumas mais comuns no mercado: IDES (Initial Graphis Exchange Specification) - EUA SET (Standard d Echange et de Transfert) França VDA-FS (Verband der Automobilindustrie- Flächenschnittstelle) Alemanha STEP (Standad for External Representation of Product Data) mais de 500 especialistas de vários países objetivo ser um padrão internacional (ISSO) DXF (Autodesk Data Exchange Format) não é um padrão mas o modelo de dados utilizado pelo sistema AutoCad

9 Manufatura auxiliada por computador O 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

10 Manufatura auxiliada por computador Consiste no uso de computadores e da tecnologia de informática para auxiliar em todas as fases de manufatura de um produto, incluindo: processos; planejamento de produção; usinagem; e gerenciamento e controle de qualidade.

11 Controle numérico computadorizado (CNC) Historicamente foram três as tecnologias que ao se desenvolverem enunciaram a tecnologia CNC, são elas: - a da Máquina ferramenta; - a da Automação; e a da - Informática.

12 Máquinas ferramenta - James Watt projeto da máquina a vapor - John Wilkinson

13 Automação O controle do som, um dos esforços iniciais no controle automático ocorreu em torno de 1650 na Holanda quando tambores rotativos foram equipados com pinos para tocar carrilhões automáticos No inicio de 1700, Falcon inventou uma máquina de tricotar controlada por cartões perfurados

14 Automação Em 1807, J. M. Jacquard inventou um cartão de controle melhorado para máquinas de tricotar e, permitiu à máquina de tecer uma alta produtividade e baixo custo por unidade

15 Máquina de Jacquard

16 Informática CAM No início dos anos 1900, Hermam Hollerith desenvolveu um sistema de armazenamento de dados para cartões perfurados, para o departamento de recenseamento dos EUA

17 Hollerith Electric Tabulator, US Census Bureau, Washington, DC, 1908, Photograph by Waldon Fawcett. Library of Congress, LC-USZ

18 O principal fator que forçou os meios industriais a buscar o aumento da produtividade e da qualidade, foi a segunda guerra mundial

19 Durante a guerra, as necessidades de evolução foram decisivas, necessitavam-se de muitos aviões, caminhões, tanques, barcos, navios, armas, e outros, tudo em alta escala e precisão, pois a guerra estava consumindo tudo, inclusive a mão de obra

20 Grande parte da mão de obra masculina utilizada pelas fábricas como especializada, foi substituída pela feminina, o que na época implicava na necessidade de treinamento, com reflexos na produtividade e na qualidade Era o momento certo para se desenvolver máquinas automáticas de grande produção, para peças de precisão e que não dependessem da mão de obra especializada

21 Diante deste desafio, iniciou-se o processo de pesquisa onde surgiu a máquina comandada numericamente (CN)

22 Comando Numérico (CN) 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

23 A primeira ação neste sentido surgiu em 1949 no laboratório de Servomecanismo do MIT, com a união da Força Aérea Norte Americana e a empresa Parsons Corporation of Traverse City

24 Foi adotada uma fresadora de três eixos, a Hydrotel, da Cincinnati Milling Machine Company, como ponto de partida para as novas experiências Os controles e comandos convencionais foram retirados e substituídos pelo comando numérico, dotado de leitora de fita de papel perfurado, unidade de processamento de dados e servomecanismo nos eixos

25 Comando Numérico 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

26 Após testes e ajustes, a demonstração prática da máquina ocorreu em março de 1952, e o relatório final do novo sistema somente foi publicado em maio de 1953 Em 1956 surgiu o trocador automático de ferramentas, mais tarde em 1958, os equipamentos com controle de posicionamento ponto a ponto e a geração contínua de contornos

27 Este novo processo foi cada vez mais usado na rotina de manufatura, e com todos os benefícios que haviam obtido deste sistema, surgiram novos fabricantes que já fabricavam seus próprios comandos Devido ao grande número de fabricantes, começaram a surgir os primeiros problemas, sendo que o principal, foi a falta de uma linguagem única e padronizada

28 Em 1958, por intermédio da Eletronic Industries Association organizou-se estudos no sentido de padronizar os tipos de linguagem Houve então a padronização de entrada conforme padrão RS-244 que depois passou a EIA244A ou ASC II

29 Atualmente o meio mais usado de entrada de dados para o CNC é via computador, embora durante muitos anos a fita perfurada foi o meio mais usado

30 A linguagem destinada a programação de máquinas era a Automatically Programed Tools (APT), desenvolvida pelo MIT em 1956 Daí para frente foram desenvolvidas outras linguagens para a geração contínua de contornos como AutoPrompt, ADAPT, Compact II, Action, e outros que surgiram e continuam surgindo para novas aplicações

31 Com o aparecimento do circuito integrado (CI), houve redução no tamanho físico dos comandos e aumento da capacidade de armazenamento, comparando-se com os controles transistorizados

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