Desenvolvimento de um modelo matemático para descrever o comportamento térmico de um máquina-ferramenta

• Processo: 12/22194-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 06 de março de 2013
• Data de Término da vigência: 05 de outubro de 2013
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Processos de Fabricação
• Pesquisador responsável: Reginaldo Teixeira Coelho
• Beneficiário: Cláudia Hespanholo Nascimento
• Supervisor: Philip Koshy
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: McMaster University, Canadá
• Vinculado à bolsa: 10/19203-0 - Estudo de Desvios Dimensionais em Peças Usinadas Causados por Aquecimento, BP.DR
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Análise Térmica | Modelagem Numérica | Usinagem | Otimização de Processos de Fabricação

Resumo

Levando em consideração as novas tecnologias em usinagem de alto desempenho, as pesquisas sobre usinagem de precisão aumentaram consideravelmente nos últimos anos. Para máquinas-ferramentas (MF) CNC, os erros de pocisionamento dos eixos estão relacionados com as várias fontes de calor geradas em seu inteiror. Assim, estudos para minimizar os problemas de distorção térmica em MF estão se tornando cada vez mais importantes. A qualidade do produto final fabricado depende diretamente da precisão na medição dos eixos da MF. Portanto, este trabalho tem como objetivo desenvolver um modelo numérico que possa prever os erros de distorção causados pela variação de temperatura. Um modelo de compensação de erro será desenvolvido e testado por meio do Método de Elementos Finitos (MEF) no software ABAQUS. A análise estrutural em máquinas-ferramenta usando o MEF usando MEF é uma ferramenta importante para prever o comportamento da máquina e pode determinar a melhor configuração de rigidez e tensão. No cilco de trabalho de uma MF, as deformações térmicas são não-lineares e variam de acordo com a alteração das condições do ambiente e das condições de operação. Isto mostra o quão complexo são os erros termicamente induzidos e torna-se um desafio para determinar um modelo numérico para a compensação de erro. Os resultados do modelo numéricos serão comparados com os resultados obtidos experimentalmente no Laboratório de Otimização dos Processos de Fabricação (LOPF). (AU)