Mini-Projecto · Bloco-suporte para macho de molde
Contexto
A Ferramentaria Vale do Ave, oficina de produção e manutenção de moldes de injeção, precisa de um bloco-suporte para fixar um macho de molde numa bancada de montagem. Foste destacado/a para preparar e maquinar a peça do zero, num bloco de aço S275 já serrado com sobrematerial, inteiramente em fresadora convencional.
Trabalhas individualmente, com acesso a fresadora vertical convencional, torno de máquina, cabeça divisora universal, ferramentas de corte e instrumentos de metrologia da oficina. No fim, entregas a peça acabada, a carta de controlo preenchida e o registo dos parâmetros de corte usados em cada operação.
Requisitos
Funcionais
- Bloco em bruto 100 × 80 × 50 mm (aço S275), a facear até às cotas finais 96 × 76 × 48 h9 (três faces de referência mantidas, três faces maquinadas).
- Caixa retangular centrada na face superior: 40 × 30 mm, profundidade 8 mm, com reserva de acabamento de 0,5 mm.
- Rasgo lateral (alojamento de chaveta): 8 mm de largura × 4 mm de profundidade × 30 mm de comprimento.
- Ressalto sextavado (cota entre faces 24 h9) numa extremidade do bloco, para aperto com chave, maquinado com a cabeça divisora universal.
- Chanfros 1 × 45° em todas as arestas exteriores acessíveis.
- Sequência respeitada: faces de referência → caixa/rasgo → sextavado → chanfros (desbaste antes de acabamento em cada operação).
Não-funcionais
- Rugosidade Ra ≤ 3,2 µm nas faces de acabamento (topo e faces do sextavado); Ra ≤ 6,3 µm aceitável no interior em bruto da caixa.
- Registo de todos os parâmetros de corte (Vc, n, fz, Vf) usados, com o cálculo apresentado.
- Posto de trabalho organizado no início e arrumado no fim, com apara e óleo removidos em segurança.
- Cumprimento integral das regras de segurança e saúde no trabalho (EPI, fixação mecânica, remoção de apara).
Fases
Fase 1 · Análise e preparação (2h) Ler o desenho e a ficha de fabrico, identificar operações, ferramentas e tolerâncias. Preparar o posto de trabalho e verificar instrumentos.
Fase 2 · Set-up e faces de referência (3h) Montar e alinhar o torno de máquina (relógio comparador), fixar o bloco, zerar as origens. Facear as três faces a maquinar até 96 × 76 × 48 h9.
Fase 3 · Caixa e rasgo (4h) Calcular parâmetros, desbastar e acabar a caixa retangular (40 × 30 × 8 mm). Fresar o rasgo lateral (8 × 4 × 30 mm).
Fase 4 · Sextavado com cabeça divisora (5h) Montar a peça na cabeça divisora universal, calcular a divisão para 6 faces, fresar o ressalto sextavado (cota 24 h9) face a face.
Fase 5 · Chanfros e acabamento (2h) Chanfrar 1 × 45° todas as arestas exteriores. Confirmar acabamento superficial nas faces críticas.
Fase 6 · Controlo dimensional e encerramento (3h) Medir todas as cotas críticas, preencher a carta de controlo, medir rugosidade. Limpar e encerrar a máquina, arrumar o posto.
Fase 7 · Apresentação (1h) Entregar a peça, a carta de controlo e o registo de parâmetros, explicando as decisões tomadas.
Critérios de avaliação
| Critério | Peso |
|---|---|
| Set-up, alinhamento e segurança do posto | 15% |
| Cálculo correto dos parâmetros de corte | 20% |
| Sequência de operações (faces → caixa/rasgo → sextavado → chanfros) | 20% |
| Uso correto da cabeça divisora universal (sextavado) | 15% |
| Controlo dimensional e de acabamento (cotas e Ra dentro de especificação) | 20% |
| Manutenção, ambiente e arrumação do posto | 10% |
Erros comuns
- Facear as três faces "de qualquer maneira" sem manter as três faces de referência intocadas, perdendo o ponto de partida para as cotas seguintes.
- Escolher concordante por dar melhor acabamento, ignorando que a fresadora da oficina não tem folga corrigida no fuso.
- Esquecer a margem do diâmetro da ferramenta no cálculo do percurso do rasgo, subestimando o tempo de maquinação.
- Fazer os chanfros antes de as faces estarem no tamanho final, desalinhando o chanfro.
- Contar mal os furos na cabeça divisora (confundir furos percorridos com o furo de partida).
- Comparar a medição só com a cota nominal em vez de com o intervalo [mínimo, máximo].
- Deixar apara e óleo na máquina no fim da sessão, ou remover apara à mão.
Bónus (opcional)
- Adicionar toleranciamento geométrico de perpendicularidade entre a face do sextavado e a face de referência, e verificá-lo com relógio comparador.
- Propor um dispositivo de aperto dedicado para produzir uma pequena série (5 peças) do mesmo bloco-suporte, reduzindo o tempo de set-up por peça.
- Otimizar os parâmetros de corte da caixa para reduzir o tempo total de maquinação, mantendo a rugosidade dentro da especificação.
Reflexão
No relatório final, responde: porque é que os chanfros só se maquinam depois das faces estarem na cota final? E explica, com os teus próprios números da peça, por que motivo a fresagem discordante foi a escolha correta nesta fresadora, e o que mudaria se a máquina tivesse recuperação de folgas no fuso da mesa.