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COBEF 2023
12th Brazilian Congress on Manufacturing Engineering
QUALIFICAÇÃO GEOMÉTRICA VIA INTERFEROMETRIA ÓPTICA DE UMA MESA DE COORDENADA CARTESIANA DEDICADA A USINAGEM DE PERFIS
Submission Author:
Erick Cardoso Costa , SC
Co-Authors:
Vinicius Haddad Andrade, Pedro Córdula de Sousa, Erick Cardoso Costa, Fabio Antonio Xavier
Presenter: Clarianne Natali de Campos
doi://10.26678/ABCM.COBEF2023.COF23-0183
Abstract
Em virtude do aumento crescente de competitividade, o setor de manufatura encontra-se em uma constante busca de garantia de qualidade dos produtos agregada ao mínimo de custo, o que confere alto valor agregado ao cliente final. Dentre os diferentes fatores que influenciam a qualidade e afetam a competitividade industrial, estão o controle de produção no que tange a precisão dimensional e geométrica, bem como da qualidade de acabamento da superfície usinada. Como estratégia, deve-se assegurar que a máquina-ferramenta mantenha elevado desempenho concomitante a alta capabilidade para a execução de operações de usinagem, o que demanda de caracterização metrológica para determinação dos desvios de trajetória. Nesse contexto, este trabalho visa determinar a exatidão e repetibilidade de posicionamento dos eixos X-Y controlados numericamente via microcomputador de um novo conceito de máquina-ferramenta dedicado a usinagem de perfis bidimensionais. Para tanto, foi aplicada uma abordagem experimental utilizando um laser interferométrico (Renishaw, XL 80) para execução de ensaios geométricos. Trajetórias lineares assíncronas com deslocamento intermitente foram empregadas para os eixos X-Y, conforme recomendações da ISO 230-2. A temperatura e humidade do sistema e dos motores de acionamento foram monitoradas. Foram usinadas amostras em arco e plano e estas foram caracterizados via máquina de medição por coordenadas (Zeiss, Micura 5/5/5) para qualificação da máquina-ferramenta. Como resultado, foi verificado um erro menor que 50 µm em um deslocamento de 40,00 mm para o eixo X. A partir disso, foi mensurado um erro médio bidirecional de 211,4 µm até alcançar o percurso de 100 mm. O erro global estimado para o eixo X foi de 2,1 µm/mm. Enquanto isso, o eixo Y apresentou um aumento linear dos valores de erro de deslocamento de modo que foi mensurado um erro bidirecional de até 855 µm com um erro global de 2,9 µm/mm. Para ambos os ensaios, os deslocamentos nos sentidos +X e +Y foram levemente menores quando comparados aos deslocamentos em –X e –Y. A temperatura das carcaças dos motores variou em um intervalo de 28 a 31°C, que está no intervalo de trabalho indicado pelos fabricantes. Foram observadas variações dimensionais nas peças em arco usinadas com fio diamantado, mas que mantiveram-se dentro da exatidão de medição unidirecional. O sistema de movimentação se mostrou satisfatório para obtenção de finas lâminas e peças em arco, de modo que os dados de erros obtidos possibilitam a implementação de um sistema com resposta instantânea para correção de movimentação síncrona dos eixos X-Y.
Keywords
mesa CNC, desvio de trajetória, laser interferométrico, ISO 230-2, metrologia geométrica
