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Tecnologias CAx na Manufatura
Valter Vander de OliveiraDisciplina: Sistemas Industriais
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Tecnologias CAx
Conteúdo:
Conceito de tecnologia CAx 5 min
Evolução das tecnologias CAx 10 min
Sistemas CAD/CAE/CAPP/CAM/CAI 50 min
Aplicação do sistemas CAx (ferramentaria) 10 min
Desafios, Considerações finais e dúvidas 10 min
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Panorama dos Sistemas CAx
Etapas da Manufatura
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Evolução dos Sistemas CAx• 1950 início das pesquisas sobre CAD/CAM (MIT);
• 1952 primeira máquina CNC;
• 1954 primeiro sistema CAM;
• 1960 foi desenvolvido a prancheta eletrônica (sketchpac);
• 1970 o sistema CAD modelando objeto tridimensionais;
• 1970 o CAD tornou-se comercial;
• 1979 primeira comunicação entre os sistemas CAD e CAM;
• 1980 chegada do sistema CAD no Brasil;
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Evolução dos Sistemas CAx
• 1980 comunicação entre sistemas CAx (IGES);
• 1990 os sistemas CAD/CAM migraram de 2D para 3D;
• 1990 aplicação de elementos finitos e outras análises;
• 1990 bibliotecas de elementos mecânicos;
• 1996 uso da tecnologia HSC nos sistemas CAM;
• 2000 modelamento por features e sistemas híbridos.
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Sistemas CAD - Computer Aided Design
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Sistemas CAD - Computer Aided Design
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Sistemas CAD - Computer Aided Design
Os principais métodos de representação 3D:- Wireframe- CSG- B-rep- Híbrida- Baseada em Features- Paramétrica- Associativa
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Sistemas CAD - Computer Aided Design
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CAE - Computer Aided Engeneering
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Elementos
Nós
CAE - Geração da malha
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CAE - Simulação de Produtos
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CAE - Análise de Tensões
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CAE - Análise de Deformações
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CAE - Análise Dinâmicas
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CAE - Análise Dinâmicas
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CAE - Análise Dinâmicas
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CAE - Simulação de Processos
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CAPP - Computer Aided Process Planning
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CAPP - Computer Aided Process Planning
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CAPP - Computer Aided Process Planning
• Reconhecer e extrair características de fabricação a partir das informações de projeto no sistema CAD, tais como, geometria, dimensões, tolerâncias, rugosidade, etc.
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CAPP - Computer Aided Process Planning
• Selecionar os recursos adequados e disponíveis para diferentes operações.
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CAPP - Computer Aided Process Planning• Realizar a programação do processo
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CAM - Computer Aided Manufacturing
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CAM - Computer Aided Manufacturing
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CAM - Computer Aided Manufacturing
Classificação
Características
• Diferentes Processos• Eixos de trabalho (2 a 5 eixos).
• Tecnologia HSM;• Pós-processamento• Simulação gráfica• Interfaces CAx• Tolerância dimensional e geométrica
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CAI - Computer Aided Inspection
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CAI - Computer Aided Inspection
• Apalpadores;
• Sensores Laser;
• Fotometria.
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Hardware de Capturade dados
Software deEngenhariaReversa
AplicaçãoFinal
Probe de ContatoScanner a LaserScanner Ótico
Sistema CADSistema CAM
Exporta Exporta
CAI e a Engenharia Reversa
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CAD
CAMCombinar Percursos
TriangulrizaçãoRESULTADOSRESULTADOS
Hardware deCaptura de dados
Prototipagem Rápida
Triangularização
Visualização de ProdutoModelo CAD original
Modelo CAD deEngenharia Reversa
Cópia ou Ferramenta NC
Nuvem de Pontos Otimizada
Análise de Caract.
Combinar Superfícies
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O Projeto Maitréia Bhudda
O Maior Projeto de Engenharia Reversa & Manufatura do Mundo (US$ 195 milhões)
Web Site do Projeto: http://www.maitreyaproject.org
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A obra de arte do Maitreya Bhudda
x 100
A estátua de bronze de 152 metros (500ft.) do Projeto Maitréia será construída em Kushinagar, Uttar Pradesh, no norte da Índia.
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Modelo de Triângulos SuperfícieWireframe
Modelo deSuperfícies AcabadoModelo Original
CAI - Processo de Engenharia Reversa
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Modelo de Engenharia Reversa
Painel Usinado
Peça do PainelIdentificação do Painel
Manufatura do Painel
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Benefícios dos Sistemas CAx
Razões para aplicação dos CAx:
(i) aumento da produtividade;
(ii) para criar um base de dados para a manufatura.
CAD
CAE CAM
Integração da Manufatura
ERP
CAPP
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24%
27%10%
22%
17%
Autodesk
Dassault Systemes
PTC
Siemens PLM
Outros
Mercado Mundial dos Sistemas CAx
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Seleção dos Sistemas CAx
• Funcionabilidade; • Capacidade;• Eficiência;• Comunicação;• Sistema Operacional;• Suporte;• Preço;• Outras características.
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Sistemas CAx na manufatura de Moldes
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Fabricação do Molde
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A Máquina Ferramenta
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Fluxo da Programação em Máquinas CNC
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Programação CNC
#@%(*&)G00 XYZ
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Ponto de Referência - Zero-peça
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Definição do Bloco bruto para Usinagem
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Estratégias de Usinagem
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Estratégias de Usinagem - Desbaste
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Estratégias de Usinagem - Acabamento
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Tecnologia HSM - Fabricação Moldes
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Montagem e ajustes no Molde de Injeção
12 a 15 % dos custos e de 30 a 50% do tempo gasto com a fabricação
Máquina-protótipo de polimento a laser
Instituto Fraunhofer.
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Polimento a Laser
Polimento manual 10 e 30 min/cm2;Polimento a laser 1 min/cm2
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Inspeção Dimensional e Geométrica
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Desafios e Tendências
• Assegurar a total integração entre os sistemas CAD/CAE/CAPP/CAM/CAI;
• Estender este nível de integração para as todas as atividades da empresa;
• Acompanhar a evolução tecnológica de todos os processos de manufatura.
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Pequeno conto de como evoluíram os métodos de trabalho na história da humanidade, por:
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A evolução dos métodos de trabalho
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A evolução dos métodos de trabalho
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A evolução dos métodos de trabalho
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A evolução dos métodos de trabalho