Mini-Projecto · Planear o fabrico de uma ferramenta de corte e picotagem
Contexto
A empresa "Corte Certo, Lda.", uma unidade fabril de produção de cunhos e cortantes, recebeu um pedido de um cliente do setor eletrodoméstico: uma ferramenta de corte e picotagem para produzir, em pequena série, um suporte metálico plano em chapa de aço, a partir de um desenho técnico fornecido. Foste destacado/a para o gabinete de projeto, com a missão de analisar os requisitos, planear o fabrico e a montagem de toda a ferramenta, e entregar a ficha de fabrico de cada peça à oficina.
Trabalhas individualmente ou a pares, com acesso ao desenho de conjunto e aos desenhos de definição da ferramenta, às tabelas de folga de corte e de tolerâncias, e aos catálogos de ferramentas de corte, dispositivos de aperto e componentes standard (colunas-guia, casquilhos, molas) da empresa.
Requisitos
Funcionais
- Análise documentada dos requisitos e especificações técnicas e funcionais da ferramenta, a partir do desenho fornecido.
- Cálculo da folga de corte entre o cunho e a matriz, justificado pela espessura e pelo material da chapa a cortar.
- Identificação de, no mínimo, uma cadeia de cotas numa das placas, com a respetiva cota de fecho corretamente assinalada (entre parênteses, sem tolerância própria).
- Escolha justificada do processo de fabrico de cada peça crítica (cunho, matriz, placa porta-punções), entre fresagem, torneamento, retificação e eletroerosão.
- Sequência de fabrico completa de, no mínimo, duas peças críticas (cunho e matriz), do bruto à peça acabada, incluindo tratamento térmico quando aplicável.
- Sequência de montagem completa do conjunto da ferramenta, das colunas-guia à extratora.
- Ficha de fabrico preenchida para as duas peças críticas, com máquina, tempo previsto, ferramentas/dispositivo de aperto e controlo.
Não-funcionais
- Ficha de ferramentas com os parâmetros de corte das operações de maquinação escolhidas.
- Instrumento de medição justificado para cada cota crítica, com referência à sua resolução face à tolerância.
- Registo de EPI e das normas de segurança, ambiente e gestão de resíduos aplicadas ao posto de trabalho.
- Dossier de fabrico organizado, reunindo toda a documentação produzida.
Fases
Fase 1 · Análise de requisitos (3h) Ler o desenho de conjunto e os desenhos de definição, identificar a anatomia da ferramenta (cunho, matriz, extratora, guiamento), as cotas funcionais e a espessura e material da chapa a cortar.
Fase 2 · Toleranciamento e metrologia (3h) Calcular a folga de corte, identificar a cadeia de cotas e a respetiva cota de fecho, e definir o instrumento de medição adequado a cada cota crítica.
Fase 3 · Escolha dos processos de fabrico (2h) Para cada peça crítica, decidir e justificar o processo de fabrico (fresagem, torneamento, retificação, eletroerosão) e o dispositivo de aperto a usar.
Fase 4 · Sequenciar o fabrico das peças (3h) Definir a sequência completa de operações do cunho e da matriz, do bruto à peça acabada, com o tratamento térmico posicionado corretamente na sequência.
Fase 5 · Sequenciar a montagem (2h) Definir a ordem de montagem do conjunto da ferramenta, da colocação das colunas-guia à verificação do alinhamento em vazio.
Fase 6 · Documentação: ficha de fabrico e dossier (5h) Preencher a ficha de fabrico e a ficha de ferramentas das duas peças críticas, e organizar o dossier de fabrico completo (desenhos, BOM, fichas, registo de revisões).
Fase 7 · Apresentação (2h) Apresentar o dossier à turma, explicando as decisões de toleranciamento, de processo e de sequenciação tomadas.
Critérios de avaliação
| Critério | Peso |
|---|---|
| Análise de requisitos e leitura do desenho | 15% |
| Toleranciamento (folga de corte, cadeia de cotas) e metrologia | 20% |
| Escolha justificada dos processos de fabrico | 15% |
| Sequência de fabrico das peças críticas | 20% |
| Sequência de montagem do conjunto | 15% |
| Ficha de fabrico, dossier e apresentação | 15% |
Erros comuns
- Trocar a função do cunho com a da matriz ao descrever a anatomia da ferramenta.
- Calcular a folga de corte com a lógica de um ajustamento de guiamento (H7/g6), em vez da regra prática de percentagem da espessura da chapa.
- Atribuir tolerância própria à cota de fecho da cadeia de cotas.
- Planear a sequência de fabrico sem posicionar corretamente o tratamento térmico, furando depois de temperar.
- Escolher fresagem convencional para um contorno de cantos vivos já em aço temperado, em vez de eletroerosão a fio.
- Montar os cunhos antes das colunas-guia, arriscando desalinhamento.
- Entregar uma ficha de fabrico sem máquina, tempo ou instrumento de controlo definidos.
Bónus (opcional)
- Repetir o cálculo da folga de corte para uma chapa de aço mais duro, e comparar a variação face ao aço macio.
- Especificar uma tolerância geométrica de posição com modificador de máximo de matéria (Ⓜ) num dos furos de fixação, com o respetivo cálculo de tolerância adicional.
- Propor um layout de oficina (por processo ou por célula) mais adequado a este tipo de encomenda, com justificação.
- Estimar o tempo padrão total de fabrico das duas peças críticas e calcular a taxa de ocupação necessária para cumprir o prazo do cliente.
Reflexão
No dossier final, responde: porque é que a ficha de fabrico é o documento que separa um planeamento bem feito de um planeamento que só existe na cabeça de quem o fez? E, olhando para a tua sequência de fabrico do cunho e da matriz, que três decisões tomarias de forma diferente se a chapa a cortar fosse de um aço muito mais duro do que o previsto?