Mini-Projecto · Preparar, maquinar e melhorar uma peça em fresadora CNC
Contexto
A "Metalcorte Precisão", uma oficina de produção e gestão de moldes, recebeu uma encomenda urgente: maquinar uma placa de teste que será usada como amostra para um novo cliente. A peça, em aço para moldes, tem uma cavidade retangular, quatro furos de fixação e um chanfro de contorno, com tolerâncias apertadas e um prazo curto.
Foste destacado/a para conduzir o processo completo, da análise do desenho técnico ao relatório final de melhorias, trabalhando individualmente ou a pares. O cliente quer não só a peça conforme, mas um dossiê técnico que prove o rigor do processo, para decidir se confia à oficina encomendas maiores.
Requisitos
Funcionais
- Análise da especificação e da documentação técnica da peça (desenho, ficha de fabrico, ficha de ferramentas, carta de controlo).
- Programa CNC completo, escrito e simulado antes de qualquer corte real, cobrindo a cavidade, os quatro furos e o chanfro.
- Setup documentado, separando claramente tarefas de setup externo e de setup interno.
- Origens de trabalho e offsets de ferramenta definidos e registados.
- Registo do arranque (aquecimento, dry run, single block) e do controlo durante a maquinação.
- Pelo menos uma paragem programada com verificação intermédia e, se necessário, ajuste de offset.
- Carta de controlo preenchida com as medições finais (dimensional e, no mínimo, uma verificação geométrica).
Não-funcionais
- Cumprimento das tolerâncias especificadas no desenho de referência.
- Registo de tempos produtivos e improdutivos, com pelo menos uma proposta de otimização.
- EPI e normas de segurança respeitadas em todas as fases práticas.
- Relatório final de melhorias, redigido segundo a estrutura ensinada na sebenta.
Fases
Fase 1 · Análise técnica (2h) Ler o desenho, o dossier de fabrico e caracterizar o cenário de maquinação (peça unitária, a partir de peça preformada ou bloco). Identificar tolerâncias e cotas críticas.
Fase 2 · Toleranciamento e metrologia (2h) Determinar os graus de tolerância das cotas críticas, calcular cotas máximas, mínimas e médias, e escolher os instrumentos de medição adequados a cada uma.
Fase 3 · Programação CNC (4h) Escrever o programa (funções G/M, origem G54, ciclos fixos para os furos), com offsets de ferramenta definidos. Simular o programa e corrigir colisões ou erros de percurso.
Fase 4 · Setup externo e interno (3h) Preparar e medir ferramentas fora da máquina (externo). Montar o dispositivo de aperto, fixar a peça e zerar as origens X, Y, Z (interno). Documentar cada tarefa como externa ou interna.
Fase 5 · Arranque e controlo (4h) Acionar o programa de aquecimento, correr em dry run e single block, e depois a maquinação real com override de avanço reduzido na primeira passagem. Registar os sinais observados (som, apara, alarmes) e gerir a paragem programada de verificação.
Fase 6 · Controlo final e relatório (3h) Medir e preencher a carta de controlo. Analisar tempos produtivos e improdutivos. Redigir o relatório de melhorias (parâmetros, posicionamentos, sequências).
Fase 7 · Apresentação (2h) Apresentar a peça, a carta de controlo e o relatório de melhorias à turma, justificando as decisões tomadas em cada fase.
Critérios de avaliação
| Critério | Peso |
|---|---|
| Análise técnica e caracterização do cenário | 10% |
| Toleranciamento e metrologia corretos | 15% |
| Programa CNC (correção, simulação, ciclos fixos) | 25% |
| Setup externo/interno documentado e origens corretas | 15% |
| Arranque, controlo e gestão da paragem programada | 15% |
| Relatório de melhorias e apresentação | 20% |
Erros comuns
- Escrever o programa sem consultar o desenho e a ficha de ferramentas, "de memória".
- Confundir G90 com G91 e maquinar a peça deslocada.
- Saltar a simulação e descobrir uma colisão já com corte real.
- Zerar mal uma das origens X, Y ou Z.
- Não distinguir setup externo de interno, deixando para a máquina parada tarefas que podiam ter sido preparadas antes.
- Ignorar o programa de aquecimento e obter as primeiras peças fora de tolerância.
- Reescrever o código do programa para um desvio que só precisava de ajuste de offset.
- Entregar a peça sem carta de controlo preenchida ou sem relatório de melhorias.
Bónus (opcional)
- Otimizar o programa reordenando operações para reduzir o número de trocas de ferramenta, com o cálculo do tempo poupado.
- Propor uma segunda origem de trabalho (G55) para uma eventual segunda peça no mesmo setup.
- Investigar e apresentar a diferença entre G81 e G83 para o caso concreto dos furos da peça.
- Comparar o acabamento obtido com fresa de topo convencional e com fresa esférica numa das superfícies.
Reflexão
No relatório final, responde: em que fase do projeto foi possível transferir mais tarefas do setup interno para o setup externo, e que impacto isso teve no tempo de máquina parada? E identifica uma melhoria concreta que aplicarias a esta peça se voltasses a maquiná-la amanhã.