Processos de usinagem

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GERALDO ACCETTURI DE ARAUJO

SISTEMA DE APOIO À DECISÃO NA ESCOLHA DE CONDIÇÕES OPERACIONAIS PARA PROCESSOS DE USINAGEM

Dissertação apresentada à Escola Politécnica da Universidade de São Paulo para obtenção do título de Mestre em Engenharia.

São Paulo 1997

GERALDO ACCETTURI DE ARAUJO

SISTEMA DE APOIO À DECISÃO NA ESCOLHA DE CONDIÇÕES OPERACIONAIS PARA PROCESSOS DE USINAGEMDissertação apresentada à Escola Politécnica da Universidade de São Paulo para otenção do título de Mestre em Engenharia.

Área de Concentração: Engenharia Mecânica

Orientador: Prof. Dr. Nivaldo Lemos Coppini

São Paulo 1997

Araujo, Geraldo Accetturi de Sistema de Apoio à Decisão na Escolha de Condições Operacionais para Processos de Usinagem. São Paulo, 1997. 148p. Dissertação (Mestrado) -Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. Departamento de Engenharia Mecânica. 1. Planejamento Auxiliado por Computador 2. Processos de Usinagem I. Universidade de São Paulo. Escola Politécnica. Departamento de Engenharia Mecânica II. t

Agradecimentos

Ao Prof. Dr. Nivaldo Lemos Coppini, pela orientação e ânimo que sempre soube transmitir, descobrindo inovações para o trabalho ediscutindo suas idéias de forma sempre tão amiga;

Ao Prof. Dr. Paulo Eigi Miyagi, pelo apoio e auxílio que manteve durante todas as fases do meu programa de mestrado;

Aos meus pais, por tudo o que fizeram e continuam fazendo por mim;

A minha esposa Adriana, pelo estímulo e incansável compreensão nos momentos de ausência devido ao trabalho;

Aos colegas da Mercedes-Benz do Brasil que diretaou indiretamente auxiliaram e incentivaram o desenvolvimento deste trabalho e, em particular, do sistema protótipo apresentado, colaborando com os testes práticos do mesmo;

Ao Eng. Odair Henrique Ribeiro pelo auxílio e instrução na programação com o Delphi;

A todos que direta ou indiretamente colaboraram na realização deste trabalho.

SUMÁRIO
Lista de Figuras e Tabelas Lista deAbreviaturas e Símbolos Utilizados Resumo

Abstract

Prólogo

1

1

Introdução

4

2

O Planejamento de Processo Auxiliado por Computador 2.1 2.2 2.3 O CIM, o CAPP e a Fábrica do Futuro A Função Planejamento da Manufatura As Diferentes Abordagens dos Sistemas CAPP Quanto à Geração do Plano 2.3.1 2.3.2 2.3.3 2.4 O sistema CAPP variante O sistema CAPP generativo O sistema CAPP semi-generativo6 6 9

14 16 19 21

Aspectos Relativos à Metodologia de Execução dos Sistemas CAPP em Usinagem e a Especificação de Parâmetros do Processo 2.4.1 Os bancos de dados tecnológicos e o projeto do produto, o planejamento de processos e a produção 2.4.2 O problema da especificação do processo de usinagem: dados de entrada, parâmetros e especificações de saída 2.4.2.1 A escolha do processo2.4.2.2 A escolha da máquina-ferramenta 2.4.2.3 A escolha da ferramenta 2.4.2.4 A escolha da forma de fixação da peça 2.4.2.5 As restrições tecnológicas na seleção das condições de usinagem 55 29 34 38 41 52 24 23

2.4.2.6 A escolha dos parâmetros de processo conforme diferentes critérios de otimização 2.4.3 Tendências nas metodologias computacionais empregadas nos sistemas CAPP 2.4.3.1 Sistemasalgorítmicos 2.4.3.2 Sistemas baseados em conhecimento 2.4.3.3 A interface dos sistemas CAPP com o usuário e a orientação a objetos 2.5 Tendências para os Sistemas CAPP e para a Especificação de Parâmetros de Processos de Usinagem 81 80 74 75 76 62

3

Objetivos do Trabalho

83

4

Um Modelo para o Sistema de Escolha de Condições Operacionais em Processos de Usinagem 4.1 Aspectos Gerais doModelo Adotado 4.1.1 4.1.2 O ambiente industrial de aplicação do modelo Os processos de usinagem, seus parâmetros e características específicas aplicadas no Modelo 4.1.3 As etapas, as restrições e os critérios de planejamento do processo de usinagem utilizados no Modelo 4.1.4 A aplicação ao modelo e ao sistema das tendências observadas nos sistemas CAPP 4.1.5 4.1.6 4.2 O banco de dados relacional...
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