Análise holística para levantamento de erros no fresamento de superfícies de forma livre

Abstract

A obtenção de superfícies de forma livre a partir de usinagem por centros de usinagem de 5 eixos leva à necessidade constante de avaliação e controle das diversas fontes de erros presentes neste tipo de processo. Uma avaliação holística de como tais fontes de erros interagem entre si é importante para que seja possível avaliar como a geometria da peça final produzida por esse tipo de equipamento se afastou do que foi projetado no modelo inicial. Conhecer a contribuição de cada fonte de erro para o resultado final é importante para se poder analisar e controlar esse distanciamento de forma a manter todo o processo dentro de limites de tolerâncias e aceitabilidade. A análise das fontes de erros de forma direta, seja pela sua medição, pela modelagem matemática e física de seus efeitos ou por análises e medições indiretas servem para avaliar, de forma combinada, os efeitos dessas fontes de erros no momento em que atuam em partes específicas do processo. Este trabalho tem como objetivo geral estudar as fontes de erros existentes em processos de produção de superfícies de forma livre por meio de centros de usinagem de 5 eixos, bem como propor um método de avaliação indireta dos efeitos que tais fontes de erros têm sobre a peça usinada. Para tanto, foi realizado um mapeamento dos efeitos das fontes de erros em toda a cadeia de usinagem e, ao final, uma rotina foi desenvolvida para comparar o modelo CAD com a saída das diversas etapas do processo de usinagem, a fim de identificar como as fontes de erros presentes em tais etapas contribuíram para criação das diferenças entre a forma do produto final e o que foi estabelecido como ideal no modelo CAD. Os resultados demonstram o crescimento do erro ao final de cada etapa e que, as etapas relacionadas aos movimentos e operações físicas do próprio Centro de Usinagem possuem maiores influências das fontes de erros, embora tenha se confirmado a interdependência entre as fases de definição de estratégias e de execução do trabalho no tocante à criação e combinação dos erros.