Processos de Maquinagem

Não aplicável

Nas aulas teóricas e teórico-prácticas usa-se o método expositivo e inquisitivo. Nas aulas laboratoriais os alunos treinam as principais tarefas que se realizam em máquinas-ferramentas convencionais, produzindo diversos componentes mecânicos com auxílio das máquinas-ferramenta disponíveis no laboratório. Num centro de maquinagem elaboram programas em linguagem CNC, sendo os programas criados  executados nos centros de maquinagem disponíves em laboratório.

.

A disciplina de Processos de Maquinagem pretende transmitir o conhecimento teórico e prático do processo de obtenção de peças por forma gradual, partindo de uma forma inicial, em bruto ou semiacabada, até à sua forma e dimensões finais, através do corte por arranque de apara. Nela se toma contacto com as diferentes formas de o fazer em máquinas convencionais e máquinas controladas por computador (CNC), bem como são utilizados instrumentos de medição utilizados no controlo dimensional de componentes mecânicos.

– Conhecer e saber utilizar diferentes processos de maquinagem convencionais e computorizados envolvendo equipamentos, ferramentas, parâmetros de corte e programação.

– Saber elaborar e interpretar desenhos e esquemas técnicos, fazendo uso das mais recentes ferramentas de desenho assistido por computador.

– Conhecer as propriedades e campos de utilização de uma ampla diversidade de materiais de engenharia.

– Conhecer e saber utilizar processos tecnológicos de fabrico, incluindo sistemas de fabrico assistido por computador.

– Conhecer e saber utilizar os principais instrumentos de medição utilizados em componentes mecânicos.

1. Máquinas-Ferramenta e Principais operações de maquinagem por corte de arranque de apara
Máquinas ferramenta convencionais e máquinas ferramenta CNC, elementos constituintes, graus de liberdade e nomenclatura dos eixos de maquinagem.
Caracterização da exactidão, resolução e repetibilidade de máquinas-ferramenta.
Princípios de maquinagem relativos às principais operações de corte: Caracterização da Serragem, torneamento, fresagem, furação, roscagem, rectificação e mandrilamento. 
Movimentos de maquinagem e expressões de cálculo dos parâmetros de corte para as diferentes operações de maquinagem.

2. Geometria das ferramentas de corte
Ferros de tornear, fresas e brocas.
Face de ataque, face de saída principal, face de saída secundária.
Aresta de corte principal e aresta de corte secundária. Ponta da ferramenta.
Ferramentas esquerdas, direitas e neutras.
Ângulo de ataque, ângulo de saída e ângulo de gume. Raio de ponta.
Análise da geometria das principais ferramentas de corte.

3. Força e potência de maquinagem
Força de maquinagem, força de corte, força de avanço e força de penetramento
Pressão específica de corte.
Cálculo da potência de maquinagem e taxa de remoção de material.
Curvas de binário e potência característicos da árvore da máquina-ferramenta

4. Maquinabilidade dos materiais metálicos.
Métodos e indicadores de avaliação da maquinabilidade
Propriedades que influenciam a maquinabilidade dos materiais a cortar
Análise da Maquinabilidade das ligas metálicas: Aços ligados e não ligados; Ferros Fundidos Cinzentos; Ligas de alumínio; Ligas de cobre; Ligas de Níquel e Titânio; Aços inoxidáveis.

5. Materiais e desgaste das ferramentas de corte
Aços rápidos; Carbonetos sinterizados; Cermets; Cerâmicos; Materiais ultra-duros.
Ferramentas de corte com e sem revestimentos.
Caracterização dos principais modos de degradação e avaliação do desgaste das ferramentas.
Curvas de desgaste e vida das ferramentas

6. Lubrificação e refrigeração no corte e formação da apara
Classificação dos fluidos de corte.
Métodos de aplicação do fluido de corte.
Mecanismos de formação da apara e classificação da forma da apara.
Aresta postiça de corte e quebra-aparas.
Atrito e calor gerado no corte.

7. Metrologia dimensional
Princípio de funcionamento de aparelhos de medição utilizados no dimensionamento de componentes mecânicos: Paquímetro, micrómetro de interiores e exteriores, batimetro, altímetro, comparadores, esquadros e graminho.
Blocos padrão e calibres.
Execução de operações de medição com diferentes instrumentos.
Avaliação da rugosidade das superfícies maquinadas.

8. Operações em Máquinas ferramenta convencionais
Execução de operações em torno, fresa, retificadora, serrote mecânico e furadora.
Treino e execução de veios, abertura de roscas, casquilhos e rodas dentadas sem e com ajustes normalizados.
Estudo e aplicação do cabeçote divisor: Método da divisão direta, inversa e diferencial.
Interpretação de desenhos técnicos e da respetiva contagem funcional.

9. Controlo numérico de máquinas ferramenta (CNC)
Características e vantagens de máquinas CNC face aos equipamentos convencionais.
Sistema de coordenadas.
Coordenadas relativas e absolutas. Coordenadas cartesianas e polares.
Endereços para definir variáveis e parâmetros. Códigos usados em CNC: Funções preparatórias (códigos G), funções auxiliares (códigos M).
Pontos de referência: Conceito de zero máquina e zero peça. Regras para seleção do zero peça. Procedimento para troca de ferramenta.
Conceito de compensação de comprimento e de raio da ferramenta.
Interpolação linear a velocidade rápida e a velocidade programada. Interpolação circular a velocidade programada. Formato do bloco da interpolação circular com o parâmetro R e com vetores i, j e k.
Programa principal e subprogramas.
Ciclos de Furação e Roscagem. Função espelho e mudança de zero peça.
Execução das principais operações no Centro de Maquinagem Leadwell com Controlador Fanuc Series O-M e execução de programas CNC elaborados, utilizando materiais metálicos e não metálicos.
Demostração de operações de torneamento e fresagem em máquinas-ferramenta CNC.

Para efeitos de avaliação da unidade curricular, esta está dividida em 3 componentes com a seguinte designação:

- Componente 1: Prática laboratorial de maquinagem convencional
- Componente 2: Prática laboratorial de CNC
- Componente 3: Conceitos teóricos e teórico-práticos

A avaliação da unidade curricular é realizada unicamente por prova escritas, sendo possível o aluno submeter-se a uma forma de avaliação em que é realizada uma prova a meio do semestre e o restante realizado na época de exames normal ou de recurso (Método de avaliação I).
Em alternativa, uma única prova final realizada na época de exames (Método de avaliação II).

• Método de avaliação I

a) Após terminar as aulas laboratoriais relativas à componente de maquinagem convencional, na oitava semana de aulas, é realizada uma prova relativa aos conteúdos leccionados nestas aulas laboratoriais. Esta prova, engloba os conteúdos programáticos mencionados nos pontos 7 e 8 (componente 1 – prática maquinagem convencional).

b) Na época de exames normal ou de recurso, a prova é constituída por duas componentes: Uma componente diz respeito aos conteúdos programáticos leccionados nas aulas laboratoriais mencionados no ponto 9 (componente 2 – prática CNC) e a outra componente diz respeito aos conteúdos programáticos lecionados nas aulas teóricas e teórico-práticas, mencionados nos pontos 1, 2, 3, 4, 5 e 6 (componente 3 – conceitos teóricos).

c) Em cada uma das 3 componentes o aluno terá que obter uma nota mínima de 6,0 valores, sendo a nota final a média aritmética das 3 componentes realizadas. Para obter aprovação na unidade curricular, é necessário que a nota final seja igual ou superior a 10 valores.

d) No caso de não ser atingida a nota mínima de 6,0 valores na componente realizada durante o semestre, na prova realizada na época de exames, é necessário responder adicionalmente a esta componente. Os alunos que tenham obtido nesta prova nota igual ou superior a 6,0 valores, fica ao seu critério a repetição desta componente em exame, sendo contudo considerada apenas a última nota obtida, quer seja maior ou menor do que a obtida anteriormente.

e) Para optar por este método de avaliação, são admitidas no máximo 2 faltas às aulas laboratoriais (1 falta nas aulas de maquinagem convencional e 1 falta nas aulas de CNC).

f) Os alunos que frequentaram as aulas laboratoriais em anos lectivos anteriores, poderão optar por este método de avaliação, sem necessidade de frequentarem as aulas laboratoriais no presente ano lectivo. Contudo, é obrigatório realizar exame de todas as componentes.

• Método de avaliação II

a) Avaliação por uma prova única, realizada em qualquer época de exames e relativa a todos os conteúdos abordados nas aulas teóricas, teórico-práticas e laboratoriais (componente 1 + componente 2 + componente 3).

b) A nota final é a média aritmética das 3 componentes realizadas, sendo necessário a obtenção de nota superior a 6,0 valores em cada componente

NAO