Mini-Projecto · Programar e maquinar uma prateleira furada num centro CNC
Contexto
A marcenaria "Móveis Vale Formoso" vai produzir uma pequena série de estantes modulares e precisa de um lote de prateleiras iguais, em painel de aglomerado revestido, com furos de cavilha em posições precisas. Foste destacado/a para preparar, programar e maquinar, numa fresadora CNC (router) da oficina, o primeiro componente dessa série, servindo de referência para os restantes.
Trabalhas individualmente ou a pares, seguindo as instruções de trabalho e o desenho técnico fornecidos pelo professor, e entregas a peça maquinada mais um dossiê de operação (zeramento, programa, verificações e registo de segurança).
Requisitos
Funcionais
- Reconhecimento da máquina: identificar e verificar estrutura, mesa, cabeçote, painel de operação e equipamentos de apoio (ar comprimido, vácuo, extração) antes de ligar.
- Escolha do sistema de fixação adequado ao painel a maquinar, com justificação.
- Setup completo: referenciação da máquina ao ligar, medição das ferramentas na tabela (comprimento e diâmetro) e definição do ponto zero da peça em X, Y e Z, com registo no dossiê.
- Programa CNC próprio, em modo texto (códigos G e M), que produza pelo menos: um corte de contorno, uma sequência de furos alinhados e espaçados de forma regular, e o fim de programa correto.
- Verificação de segurança do programa antes da execução real: simulação gráfica ou execução a vazio, registada no dossiê.
- Execução em modo automático da peça final, com registo de eventuais alarmes e da forma como foram resolvidos.
- Ajuste justificado de avanço e rotação: cálculo de vc e fz para a fresa usada e registo de qualquer correção feita pelo override.
Não-funcionais
- Cumprimento das normas de segurança e saúde no trabalho durante toda a operação (EPI, botão de emergência localizado, zona de trabalho limpa).
- Peça final dentro das tolerâncias dimensionais definidas no desenho técnico.
- Programa legível e comentado, com nome de ficheiro identificável (peça, revisão, data).
- Registo escrito de todos os passos de setup e das decisões tomadas.
Fases
Fase 1 · Análise do desenho técnico e planeamento (2h) Ler o desenho técnico da prateleira, identificar dimensões, posição dos furos e material. Escolher a máquina e o sistema de fixação adequados, com justificação escrita.
Fase 2 · Reconhecimento da máquina e equipamentos de apoio (2h) Identificar os elementos constituintes da fresadora CNC disponível. Confirmar o funcionamento do ar comprimido, do vácuo ou dos grampos, e da extração de pó, antes de ligar a máquina.
Fase 3 · Zeramento e definição do ponto zero da peça (2h) Referenciar a máquina, confirmar as medidas das ferramentas na tabela e, em modo manual, definir o ponto zero da peça fixada (X, Y e Z), guardando-o na tabela de origens. Registar a posição de referência escolhida.
Fase 4 · Programação em modo texto (5h) Escrever, em modo de programação, o código G e M para o contorno e a furação da prateleira, com base nas coordenadas do desenho técnico. Comentar as linhas principais.
Fase 5 · Verificação de segurança do programa (3h) Correr a simulação gráfica no HMI ou executar o programa a vazio, sem material. Corrigir eventuais erros de coordenadas ou de sequência antes de avançar.
Fase 6 · Execução em modo automático e controlo de qualidade (4h) Fixar a peça definitiva, acionar o modo automático, acompanhar a execução e registar alarmes, se ocorrerem. No final, medir a peça e comparar com o desenho técnico.
Fase 7 · Apresentação e dossiê (2h) Apresentar a peça maquinada e o dossiê de operação à turma, explicando as decisões tomadas em cada fase.
Critérios de avaliação
| Critério | Peso |
|---|---|
| Reconhecimento da máquina, equipamentos e fixação | 15% |
| Zeramento e ponto zero corretos | 15% |
| Programa CNC correto e comentado | 25% |
| Verificação de segurança do programa antes de executar | 15% |
| Execução, segurança e qualidade da peça final | 20% |
| Dossiê e apresentação | 10% |
Erros comuns
- Não confirmar o ar comprimido, o vácuo ou a extração antes de ligar a máquina.
- Zerar só um ou dois eixos e assumir que o terceiro "já estava certo".
- Programar a partir do ponto zero da máquina em vez do ponto zero da peça.
- Saltar a verificação de segurança do programa para poupar tempo.
- Ignorar um alarme e reiniciar sem perceber a causa.
- Terminar o programa com a fresa dentro da peça (falta G00 Z de segurança antes de M05).
- Trocar G41 por G42: a prateleira sai 12 mm mais pequena em cada dimensão.
- Trabalhar sem EPI ou com vestuário com partes soltas junto ao fuso.
Bónus (opcional)
- Acrescentar ao programa um chanfro numa das arestas da prateleira, usando um ângulo de rotação da ferramenta.
- Programar a mesma peça também em modo gráfico e comparar o código gerado com o escrito à mão.
- Preparar uma segunda peça da série reaproveitando o mesmo programa, alterando apenas o zeramento.
- Medir e registar o tempo de ciclo completo, do zeramento à peça acabada.
Reflexão
No dossiê final, responde: porque é que o zeramento tem de ser repetido a cada nova peça, mesmo usando sempre o mesmo programa? E que três verificações de segurança consideras mais importantes antes de acionar o modo automático numa máquina que nunca tinhas operado?