OBJETIVOS

Este projeto tem como objetivo melhorar a qualidade das peças usinadas em um torno de ultraprecisão. Para propiciar melhoras na qualidade geométrica, dimensional e de forma das peças, será feita uma análise dos fatores que influenciam o processo, principalmente no tocante as vibrações induzidas pelo meio, pela máquina, pelo processo de usinagem e pelo trem de acionamento. Deseja-se que este torno seja capaz de produzir superfícies que tenham rugosidade Rz inferiores a 50 nm, o que caracteriza superfícies ópticas.

Pretende-se também verificar a viabilidade de implantação de um sistema de posicionamento submicrométrico nas guias trapezoidais de escorregamento.
Um sistema desse tipo possibilitaria determinar a geometria das superfícies que poderão ser fabricadas (planos, parábolas, superfícies asféricas ou outras).

PROCEDIMENTOS

Será feita uma análise dinâmica na máquina e a comparação da qualidade superficial das peças teste. Alguns dos principais fatores que influenciam negativamente o processo serão estudados:

• Baixa suavidade no trem de acionamento;
• Vibrações não desejadas entre a peça e a ferramenta;
• Injeção de fluído de corte e aspiração de cavacos ineficientes;
• Falta de procedimento para balanceamento da árvore.

A metodologia de trabalho consiste em fabricar corpos de prova nas condições anteriores e posteriores às intervenções planejadas para o trabalho. Para cada conjunto de corpos de prova, que representa variação em apenas um dos parâmetros do processo, será feita a medição da rugosidade das peças. Os resultados das rugosidades serão relacionados às curvas de espectro de potência (FFT) e de vibração global (RMS) dos sinais de acelerômetros fixados na ferramenta de diamante.

Os ensaios a serem realizados, visando verificar se há viabilidade de posicionamento submicrométrico e também determinar a geometria das peças que poderão ser fabricadas são:
- determinação da curva de atrito das guias;
- determinação da resposta ao degrau e resposta em freqüência do acionamento.

RESULTADOS

Este projeto está em andamento e espera poder contribuir com a compreensão dos fatores dinâmicos que influenciam o processo de usinagem de ultraprecisão.

As figuras abaixo mostram uma vista do torno onde o estudo está sendo realizado e uma peça fabricada em alumínio:

Vista frontal do torno do LMP

Espelho usinado no torno do LMP