Dissertação de Mestrado - Programa de de Pós-Graduação em ...

Capítulo 1 – Introdução 2
executam e controlam os processos de produção. E seus principais objetivos são:
integrar os vários aspectos das operações de produção, aumentar produtividade do
processo, melhorar a qualidade dos produtos, reduzir envolvimento humano na
produção, reduzir danos do material trabalhado, aumentar o nível de segurança e
economizar espaço na planta industrial.
No âmbito dos processos de usinagem, um grande passo em direção à automação foi o
desenvolvimento de máquinas controladas numericamente por computador (CNC). Esta
tecnologia permite o controle dos movimentos dos componentes da máquina por meio
de instruções inseridas no sistema que são interpretadas e convertidas em sinais
elétricos, que são transmitidos às máquinas-ferramenta. Estes sinais, por sua vez,
controlam os componentes das máquinas como, por exemplo, controlar a velocidade do
eixo árvore, realizar a mudança automática de ferramentas e de peças, movimentar a
peça ou a ferramenta por caminhos especificados ou ligar, desligar e controlar a vazão
de fluido de corte.
A completa automação dos processos de usinagem exige que o sistema tenha um
desempenho confiável e com alta repetitividade. Entretanto, a operação de remoção de
material de uma peça é um processo muito complexo e dependente de inúmeras
variáveis, que são imprescindíveis para determinar o desempenho da usinagem.
Kalpakjian e Schimid (2001) afirmam que o comportamento dinâmico da máquinaferramenta,
o material da ferramenta e da peça trabalhada, o desgaste da ferramenta de
corte, a precisão dimensional, o acabamento superficial do produto usinado e as
condições de corte (velocidade de corte, avanço e profundidade de corte) são as
principais variáveis do processo. Conforme Dimla e Lister (2000), um dos maiores
obstáculos para a total automação das operações de usinagem é a previsão do estado da
ferramenta de corte, onde o desgaste da ferramenta é um importante fator na
produtividade e eficiência da usinagem. Isto porque o estado da ferramenta de corte está
intimamente relacionado com a qualidade do componente usinado e, portanto, na
maioria dos casos a rugosidade é o principal parâmetro utilizado para estabelecer o fim
da vida da ferramenta, ou seja, o momento apropriado para a troca da ferramenta. Além
disso, uma quebra inesperada da ferramenta de corte pode danificar o equipamento,
causando paradas para manutenção não programadas e conseqüentemente custos
desnecessários.