Programação de máquinas-ferramentas de 3 eixos assistida por editor para modelagem e simulador gráfico 3D de peças

Abstract

Resumo

Resumo: A atividade de planejamento de processos é de grande importância para a fabricação mecânica, pois possibilita a racionalização das decisões a fim de obter eficazmente a peca a ser usinada de acordo com as especificações de projeto. Dessa forma, a redução do tempo de produção e dos custos com material e mão-de-obra torna-se uma questão fundamental. Esforços internacionais tem sido realizados para promover maior integração entre projeto, processo e fabricação. Uma iniciativa e a utilização de um conjunto de informações, conhecidas como features, para descrever a forma e os atributos de uma peca. As máquinas-ferramentas tradicionais executam comandos escritos em linguagem G/M, os quais correspondem aos movimentos de eixos da maquina e funções das ferramentas. O uso de features permite a usinagem da peça por meio de uma sequencia de operações de alto nível de abstração para a remoção de material. Este trabalho, inserido em um projeto multidisciplinar nas áreas de Ciência da Computação e Engenharia Mecânica, descreve a metodologia para desenvolvimento de um protótipo que visa auxiliar o processo de usinagem em máquinas-ferramentas de 3 eixos por meio do emprego de features. Os principais módulos que compõem o protótipo são o de edição da peca, simulação do modelo e transmissão do código para a maquina-ferramenta. O modulo de edição permite a inserção dos parâmetros geométricos relacionados com as features. Após a edição, o modelo pode ser visualizado e avaliado pelo usuário. Este modelo permite ainda a geração do código (programa) a ser interpretado pela maquina-ferramenta. A validação do programa e facilitada com o auxílio de um simulador gráfico. Os recursos de simulação propostos baseiam-se na representação gráfica da trajetória das ferramentas de corte. Após a verificação do programa, o usuário pode transmiti-lo para o comando da maquina-ferramenta. Para a transferência de dados, adotou-se o protocolo RS-232C entre as portas seriais do computador e da máquina-ferramenta. O modelo da peca e descrito pela combinação de duas técnicas de representação, a geometria solida construtiva e a enumeração de ocupação espacial, a partir de um conjunto de primitivas gráficas como cubos, paralelepípedos e cilindros. As primitivas são combinadas para formar um novo objeto solido por meio de uma sequencia ordenada de operações Booleanas. Uma estrutura hierárquica e usada para controlar a aplicação das operações Booleanas.