Preparação de trabalho e programação CAM para a maquinagem de componentes aeronáuticos

Tiago João Casal Ribeiro de Paiva

Informações chave

Autores:

Tiago João Casal Ribeiro de Paiva (Tiago João Casal Ribeiro de Paiva)

Orientadores:

Carlos Manuel Alves da Silva (Carlos Manuel Alves da Silva); Pedro Alexandre Rodrigues Carvalho Rosa (Pedro Alexandre Rodrigues Carvalho Rosa)

Publicado em

05/11/2013

Resumo

Machining operation are widely used in the aerospace industry, mainly due to small size of batches, but also due to the difficulty in obtaining parts from plastic deformation in high strength aeronautical aluminum alloys. Thus, obtaining components, structural or nonstructural, is made by machining operations. Due to the complexity of those components, it would not make sense or be profitable to machine those components in conventional machines. So, the use of machining centers with numerical control and CAM software are essential. This master thesis consists in learning how to use the CAM software CATIA V5 and also learn parameters and strategies to obtain aluminum 7050 parts with the best quality possible and in the smallest time possible, making the process more profitable, by reducing costs with the operations. So, it was dealt throughout the theoretical issues, selection of the best tool, best machining path , job preparation, milling modes, fixing tools, materials and coatings for tools that are best suited to cutting aluminum alloy 7050 and respective wear and later in the experimental development, the study of cutting parameters and study of times of machining paths, so it was possible to obtain two geometries, that should be obtained in the minimum time possible and with the best surface quality possible. The practical work was to program the machining paths related to these two geometries, applying all the knowledge acquired, and after production of these geometries, discussing existing errors and also giving solutions to solve them for both programing and fixing devices. This master thesis enabled the acquisition of knowledge in CAM programing in CATIA V5 software and also in the acquisition of knowledge in machining aluminum 7050 alloy. As operações de maquinagem são vastamente utilizadas na indústria aeronáutica, principalmente devido à dimensão reduzida dos lotes de fabrico, mas também devido à dificuldade de se obterem peças por deformação plástica nas ligas de alumínio aeronáutico de elevada resistência mecânica. Deste modo, a obtenção de componentes, estruturais ou não estruturais é feita através de operações de maquinagem. Devido à complexidade desses componentes, não faz sentido, nem seria rentável, a sua obtenção por operações em máquinas convencionais. Assim sendo, a utilização de centros de maquinagem de comando numérico e softwares de CAM são essenciais. Esta tese desenvolve-se no domínio da aprendizagem da utilização do software de CAM CATIA V5, bem como em todo o estudo de parâmetros e estratégias para a obtenção de componentes em alumínio 7050, com a melhor qualidade possível no menor tempo possível, de modo a tornar o processo mais rentável, reduzindo custos de operação. Para tal, abordou-se em todo o enquadramento teórico os temas da seleção da melhor ferramenta, trajetórias de maquinagem, preparação de trabalho, modos de fresagem, fixação de ferramentas, materiais e revestimentos de ferramentas que melhor se adequam ao corte da liga de alumínio 7050 e respetivo desgaste e, posteriormente, no desenvolvimento experimental, o estudo dos parâmetros de corte e estudo dos tempos das trajetórias de maquinagem, que deveriam ser obtidas no menor tempo possível, com a melhor qualidade superficial possível. O trabalho prático consistiu em programar as trajetórias de maquinagem referentes a essas duas geometrias, aplicando todos os conhecimentos adquiridos, e, após produção dessas geometrias, discutindo e sugerindo soluções para os defeitos encontrados, quer a nível da programação, quer a nível dos dispositivos de fixação. O presente trabalho de mestrado permitiu a aquisição de conhecimentos na ótica da programação CAM em CATIA V5, bem como na aquisição de conhecimentos na maquinagem da liga de alumínio 7050.