Mini-Projecto · Maquinar um componente com superfície tridimensional
Contexto
A marcenaria "Talha Nova" recebeu uma encomenda de um cliente: uma pequena placa decorativa com relevo tridimensional, para aplicar numa porta de armário de uma coleção de mobiliário de autor. Foste contratado/a para desenvolver, em CAM, a maquinagem completa da peça, desde o modelo digital até ao programa pronto a correr na máquina CNC de 5 eixos da oficina.
Trabalhas individualmente ou a pares, com um modelo digital de superfície tridimensional fornecido (ou desenhado por ti), e entregas o processo completo: operações de CAM, simulação sem colisões, programa pós-processado e o dossiê de montagem na máquina.
Requisitos
Funcionais
- Modelo digital com superfície tridimensional verificado (geometria fechada, sem falhas).
- Stock definido e componente posicionado no espaço de maquinagem virtual.
- Pelo menos duas operações de CAM: uma de desbaste e uma de acabamento, com ferramentas configuradas.
- Parâmetros calculados e justificados: velocidade de corte, avanço por dente (dentro da n max da ferramenta) e passo lateral do acabamento a partir da altura de crista pretendida.
- Zonas da peça que o exijam maquinadas com interpolação a 5 eixos (ou justificação escrita de que a 3 eixos é suficiente).
- Simulação completa, sem colisões por resolver, com verificação do resto.
- Pós-processamento para gerar o programa CNC final, com verificação do cabeçalho e das unidades.
- Desenho ou descrição de um molde de fixação para a peça, com a posição do zero peça.
Não-funcionais
- Registo escrito das decisões de estratégia (porquê cada operação e cada ferramenta).
- Registo das colisões detetadas durante o processo e de como foram corrigidas.
- Lista de EPI, captação de pó e verificações de segurança a cumprir antes da maquinagem real.
- Programa e ficheiros organizados com nomes claros.
Fases
Fase 1 · Modelo e planeamento (2h) Analisar o modelo 3D fornecido (ou desenhá-lo), verificar a geometria e decidir, zona a zona, entre maquinagem a 3 eixos ou interpolação a 5 eixos.
Fase 2 · Espaço de maquinagem (2h) Definir o stock, o zero peça e a orientação de maquinagem no software CAM. Confirmar a calibração dos eixos rotativos, se aplicável.
Fase 3 · Ferramentas (2h) Configurar ou personalizar as ferramentas necessárias (desbaste e acabamento), confirmando diâmetro, comprimento e comprimento do suporte.
Fase 4 · Operações de desbaste e semiacabamento (3h) Criar as operações de desbaste (e semiacabamento, se necessário), escolher a estratégia e calcular as trajetórias.
Fase 5 · Operação de acabamento (3h) Criar a operação de acabamento com a estratégia adequada à geometria da superfície (paralelo, contorno, radial ou espiral).
Fase 6 · Simulação e colisões (3h) Simular todas as operações com o molde de fixação modelado, identificar e corrigir colisões, e verificar o resto remanescente.
Fase 7 · Pós-processamento e montagem (3h) Gerar o programa CNC, verificar o cabeçalho e as unidades, e documentar a montagem física: ferramentas, molde e material.
Fase 8 · Apresentação (2h) Apresentar à turma o processo completo, do modelo à simulação final, justificando as decisões de estratégia e as correções de colisão.
Critérios de avaliação
| Critério | Peso |
|---|---|
| Modelo verificado e decisão 3 eixos / 5 eixos justificada | 15% |
| Configuração de ferramentas e espaço de maquinagem | 15% |
| Operações de CAM (desbaste, acabamento) e estratégias | 20% |
| Simulação, colisões detetadas e corrigidas | 20% |
| Pós-processamento e verificação do código | 15% |
| Molde de fixação, segurança e dossiê | 15% |
Erros comuns
- Escolher interpolação a 5 eixos para a peça inteira, sem analisar zona a zona onde é realmente necessária.
- Não medir fisicamente as ferramentas antes de as configurar no software.
- Simular sem o molde modelado, deixando colisões com a fixação por detetar.
- Ignorar o resto assinalado pela simulação em vez de o resolver com uma operação adicional.
- Não verificar as unidades do programa pós-processado antes de o carregar na máquina.
- Montar a ferramenta certa mas esquecer de atualizar a correção de comprimento no comando.
Bónus (opcional)
- Desenhar duas variantes de molde de fixação e comparar o acesso da ferramenta em cada uma.
- Comparar o tempo de ciclo simulado entre duas estratégias de acabamento diferentes na mesma superfície.
- Produzir um pequeno manual de procedimento (checklist) para a montagem desta peça na máquina real.
- Se a oficina o permitir, maquinar fisicamente a peça e comparar o resultado com a simulação.
Reflexão
No dossiê final, responde: em que zona da peça a interpolação a 5 eixos foi mesmo indispensável, e como o confirmaste? E descreve uma colisão que tenhas detetado durante o projeto: como a diagnosticaste e que alteração concreta a resolveu.