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Curso de Engenharia Mecânica – Ênfase em Automação e Sistemas PROJETO DE AUTOMAÇAO DA ALIMENTAÇAO DE PEÇAS DE UM CENTRO DE USINAGEM Leonardo Franciscon Meneghin R. A. : 002200500734 Itatiba – São Paulo – Brasil Dezembro de 2009 9 p Curso de Engenharia utomação e Monografia apresentada à disciplina Trabalho de Conclusão de Curso, do Curso de Engenharia Mecânica – enfase em Automação e Sistemas da Universidade São Francisco, sob a orientação do Prof. Amauri Olívio como exigência parcial para conclusão do curso de graduação.

Orientador: Prof. Amauri Olívio Co Orientador: Prof. Dr. Eduardo Balster Martins rmão Guilherme Franciscon Meneghin, que estiveram ao meu lado durante essa caminhada, me apoiando nas minhas decisões e me dando força nos momentos de tristeza. Dedico esse trabalho também a minha namorada Karina Aparecida de Oliveira, que permaneceu ao meu lado nos momentos mais difíceis, demonstrando sempre o seu carinho, amor e comprometimento. AGRADECIMENTOS Agradeço primeiramente a Deus pela proteção e fortalecimento durante essa caminhada.

Agradeço ao meu orientador e professor Amauri Olívio e ao professor Eduardo Balster Martins, que acreditaram no meu potencial e me auxiliaram com clareza presteza nas atividades necessárias para a conclusão deste projeto. Agradeço a toda a minha família, em especial aos meus pais José Luis e Maria Salete, ao meu irmão Guilherme, as minhas avós Virginia Neusa e Eugênia e ao meu avô Luiz Franciscon por me trazerem segurança e conforto nos momentos mais difíceis.

Agradeço a minha namorada Karina pela compreensão nos momentos de ausência, pelo carinho, pela dedicação e pelo incentivo e auxilio prestado durante esse período, todos esses fatores foram muito importantes para a realização desse projeto. Um agradecimento em especial aos meus colegas de lasse, por estarem presentes de forma intensa na minha vida, compartilhando comigo os meus momentos de alegria e me fazendo sorrir nos momentos de tristeza.

Agradeço também aos coordenadores e funcionários da Universidade São Francisco de Itatiba e a todos os professores e técnicos pelo carinho, dedicação e entusiasmo demonstrado ao longo do curso. VI SUMO oduçao Industrial…… „••••••••”””••• • ABSTRACT 1 1. 1. 1. 2. Objetivo . justificativa . 3 2. 1, processo de usinagem IEVISAO BIBLIOGRÁFICA…. . 3 CNC… 4 2. 1. 1. 22. 2. 3. S CLP . pneumáticos . 4 Automaçao 6 pneumática 5 Automação 9 Atuadores Atuadores pneumáticos lineares 10 Dimensionamento dos atuadores pneumáticos lineares ……….. 3 Válvulas de Controle Direcional . Controladoras de Fluxo Válvulas de Bloqueio 18 Válvulas Controladoras de Pressão . 2. 3. 1 . 2. 3. 1. 1 . 2. 3. 1 . 2. 2. 3. 1. 2. 1 … 15 Válvulas 2. 3. 1 . 2. 1 . 1 . 2. 3. 1. 2. 1 . 1. 1 . 2. 3. 1 . 2. 2. 2. 3. 1 . 2. 2. 1 . 2. 3. 1 . 2. 2. 2. 2. 3. 1. 2. 2. 3. 2. 3. 1. 2. 2. 4. 2. 3. 2. 2. 3. 2. 1. 2. 3. 22. Válvulas de Comando Eletropneumática . 20 Válvulas Eletropneumáticas…………….. 21 Dispositivos elétricos 3 DESENVOLVIMENTO DO PROJETO — — 24 VII 3. 1 3. 1. 3. 2. 3. 3. 3. 4. 3. 5. . 6. 3. 7. . 8. 4 33 Desenvolvimento do sistema.. . . . . . . 34 Programação do CLP • • • • • • • • • • • 35 Dimensionamento dos … 36 componentes. Descrição da automação da alimentação de peças de um centro de usinagem. . .. 40 Lista de materiais — — Comparação entre os processos…… 4. 4. 1. 4. 2. CONSIDERAÇÕES FINAIS 44 Contribuições . 44 Extensões 45 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 46 LISTA DE FIGURAS FIGURA 2. 1 – Exemplo de CLP (Eletrônica 24 horas, FIGURA 2. 2 – Exemplo de CLP (Eletrônica 24 horas, 2009). . 7 FIGURA 2. – Atuador pneumático simples efeito com retorno por .. 11 FIGURA 2. – Atuador pneumático mola. simples efeito com avanç s OF RKER, 2000) 11 Válvula de simultaneidade (Função lógica “E”). (PARKER, I g FIGURA 2. I I – Válvula de escape rápido. (PARKE-Z 2000) . 19 FIGURA 2. 12 – Funcionamento de um solenóide (PARKER, .. 22 FIGURA 3. 1 — Peça antes do processo de usinagem . 25 FIGURA 3. 2 – Abertura da porta do centro de uslnagem 25 FIGURA 3. 3 – Destravamento do dispositivo de fixação 26 FIGURA 3. 4 – Colocação da peça no dispositivo FIGURA 3. – Travamento da peça no dispositivo … 11 FIGURA 2. 5 – Atuador pneumático (PARKER, 2000) simples efeito com retorno por carga externa. PARKER, 2000) — ….. 11 FIGURA 2. 6 – Atuador pneumático duplo efeito. (PARKER, 2000) . FIGURA 2. 7 – Atuador pneumático duplo efeito e amortecimento. 2001 ) • • • • • • • usinagem…. ….. (PARKER, 2000) . .13 FIGURA 2. 8 – Válvula de controle de fluxo variável. (PARKER, 17 FIGURA 2. 9 – Válvula seletora (Função lógica “OU”). (PARKER, 2000)…. .18 FIGURA 2. 10 27 FIGURA 3. 6 – fixa. 27 FIGURA 3. – Dispositivo com peça Fechamento da porta do centro de 6 OF3g FIGURA 3. 7 uslnagem. FIGURA 3. 8 3. 9 – Botão utilizado para Iniciar o processo de do centro de usinagem – Fechamento da porta do centro de Painel de seleção do programa a ser utilizado…. …. 28 FIGURA . …. 29 FIGURA 3. 10 – Observação do processo de usinagem — 29 FIGURA 3. 11 – parte externa do centro de usinagem 30 FIGURA 3. 12 – Abertura da porta do centro de 30 FIGURA 3. 13 – Destravamento do dispositivo de fixação ….. 31 FIGURA 3. 14 – Retirada da peça usinada do dispositivo de fixação… 32 FIGURA 3. 6 – Projeto 33 FIGURA 3. 17- 34 FIGURA 3. 18 – CLP . … 31 FIGURA 3. 15 – Parte externa Esboço do Diagrama de trajeto e passo. Programação do LISTA DE TABELAS TABELA 2. 1 – Identificaçao de orifícios. (CEFET- ES, 2009). . 6 TABELA 3. 1 – Lista de Materiais . 42 MENEGHIN, Leonardo pra 39 ação da Alimentação de MENEGHIN, Leonardo Franciscon. Automação da Alimentação de peças de Um Centro de Usinagem. 2009. 46f. Monografia (Bacharelado em Engenharia Mecânica) – Curso de Engenharia Mecânica – Ênfase em Automação e Sistemas da Universidade São Francisco, Câmpus de Itatiba.

RESUMO Atualmente o cenário industrial tem se deparado com vários problemas que dificultam a agilidade no processo de produção, como em alguns casos, onde a alimentação de máquinas é feita manualmente, tornando esse processo mais lento e trabalhoso; endo em Vista essa situação, o objetivo deste trabalho foi a elaboração de um projeto de automação da alimentação de peças de um centro de usinagem, para ter a possibilidade de manter o tempo de ciclo de produção constante, fazendo com que o operador esteja livre para otimizar a amostragem de peças a serem inspecionadas, aumentando a qualidade e reduzindo a rejeição em processos posteriores.

Com base nas informações obtidas através da revisão bibliográfica, foi possível aplicar os conhecimentos adquiridos para que fossem realizados os cálculos necessários para a elaboração desse projeto. PALAVRAS-CHAVE: Automaçao; centro de Usinagem; Produtividade; Alimentação. Currently, the industrial setting has faced many problems hindering the agility in the production process, and in some cases, where the supply of machines is done manually, making this process slow and cumbersome, with a view to this situation, the aim ofwork was to developa ro•ect to automate the feeding of parts of a machining cente o keep the cycle time of 8 subsequent cases.

Based on information obtained through literature review, it was possible to apply the knowledge acquired to be carried out the calculations required for the preparation of his projecta KEYWORDS: Automation; Machining Center; Productivity; Supply INTRODUÇAO Atualmente as empresas se deparam com a necessidade de racionalizar, otimizar e desenvolver os seus processos de produção, em consequência de uma concorrência global acirrada que reduz cada vez mais as margens de lucro dos fabricantes, ao mesmo tempo em que exige elevada tecnologia e qualidade. Para obter resultados significativos, as empresas são obrigadas a adquirir conhecimentos específicos dentro de diferentes áreas da tecnologia de produção. Os métodos e processos de fabricação passam por transformações constantes, e devido as xigências de mercado, surge e necessidade de tornar a produção mais eficiente, a fim de acompanhar o desenvolvimento e manter a posição no mercado, baseando-se nesse propósito, é extremamente difícil estabelecer antecipadamente quais áreas devem ser mais eficientes e apresentarem respostas mais rápidas.

Os processos de usinagem são utilizados em grande escala pelas empresas para a fabricação de pecas, tornando- se assim de vital importância para a capacidade produtiva, baseando-se nesse principio é importante citar que a agilidade desses processos podem trazer resultados significativos para empresa, para que isso seja possível, utiliza-se a automação industrial que visa implementar a produtividade, qualidade e segurança dos processos. Devido à im ortância dos processos de assunto abordado nesse usinagem para as empres alimentação de peças de um centro de usinagem, para possibilitar a agilização desse processo, além de aumentar a produtividade e reduzir as perdas. 1. 1. Objetivo O principal objetivo dessa monografia é a elaboração de um projeto de automação da alimentação de peças de um centro de usinagem.

Com a implementação desse projeto será possível agilizar o processo de usinagem, ocasionando o umento da produtividade da empresa, redução de perdas e consequentemente a diminuição dos custos. 2 12. Justificativa Baseando-se na importância da área produtiva para uma indústria, é fundamental que haja melhorias continuas em seus processos, com o objetivo de elevar a sua produtividade e reduzir seus custos, mantendo a qualidade dos seus produtos. Essas melhorias podem ser atingidas através da implantação de projetos que visam à automação e automatização dos processos existentes. 2. 2. 1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA Processo de Usinagem O processo de fabricação ido como a 0 DF 39