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Disciplina: Fabricao Assistida por Computador GEM 39 PROF. Rosemar Batista da Silva

LISTA DE EXERCCIOS

Orientaes: 1) Ela deve ser respondida de forma manuscrita . 2) Ela pode ser feita individual ou em grupo de at 4 pessoas. 3) Listas com as questes tericas suspeitas de cpias de outros grupos ou similares

recebero nota zero). 4) A formao do grupo de inteira responsabilidade dos alunos. Se o nome de um aluno

estiver em mais de uma lista, este aluno receber nota zero. 5) A lista deve ser entregue at o dia da 3a. avaliao, 14 de julho, at as 10:30h. No sero

recebidas listas via email ou digitadas.

43 Questes:

1) Defina os termos: repetitividade, reprodutibilidade, exatido, qualidade de trabalho, sistemas

de tolerncias e ajustes, campo de tolerncia, desvios geomtricos, desvios dimensionais e

desvios de posio.

2) Diferencie Automao de Automatizao e apresente o que estes termos possuem em comum

sob o aspecto de Engenharia.

3) Definas as normas: ISO 9000, ISO 14000 e Norma ISO 18000. O que elas possuem em

comum?

4) A fabricao de um automvel exige mo-de-obra altamente qualificada j que um processo

contnuo de fabricao. Comente se a afirmao verdadeira ou falsa e explique e justifique

sua resposta.

5) Quais a diferenas entre um Sistema Produtivo de prestao de servios de um Sistema de

Manufatura de bens? D exemplos de produtos gerados nos dois sistemas.

6) Apresente dois argumentos que justificam a implantao da automao flexvel em relao

automatizao fixa.

7) Explique a importncia do estudo do CIM (Manufatura Integrada por Computador) para uma

Cadeia Produtiva em empresa do setor Metal-Mecnico.

8) Informe onde o CIM pode ser til na elaborao de um projeto de um componente para

utilizao em implantes ortopdicos (exemplo: substituio do osso fmur).

9) Pense em um produto de metal que tenha o processo produtivo integrado, CIM (exemplos:

parafusos, porcas, arruelas, eixos virabrequim, rolamentos, rodas de automveis, caps,

maanetas, dobradias, flanges, tubos, ferramentas (paqumetros, micrmetros, base

magntica, engrenagens etc). Escolha um destes ou outro que seja de metal e apresente as

etapas de fabricao deste produto informando em quais postos de trabalho o computador

Universidade Federal de Uberlndia Faculdade de Engenharia Mecnica

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poderia ser til. D exemplos de sistemas computacionais que podem auxiliar na produo

deste componente selecionado.

10) Faa uma pesquisa e informe o nome de pelo menos 5 empresas que utilizam o Sistema

Flexvel de Manufatura como ferramenta principal da Cadeia Produtiva.

11) Diferencie um Sistema de Produo Puxada de Sistema de Produo Empurrada.

12) Diferencie Sistema Mestre de Produo de Planejamento, Programao e Controle de

Produo (PPCP).

13) Apresente e comente sobre pelo menos 7 ferramentas da Qualidade.

14) Informe quais so os benefcios que podem ser alcanados com a implantao do sistema de

padronizao de operaes/mtodos etc.

15) Explique porque um Sistema de Produo que trabalha com lotes pequenos normalmente

utiliza a Automao Flexvel. correto dizer que neste sistema de produo mo de obra

menos especializada do que aquela utilizada para a fabricao de automveis modelo popular?

Justifique sua resposta.

16) Explique por que geralmente no exigido um alto grau de habilidade do operador em

operaes que visam produo em massa.

17) Informe a importncia de um sistema de treinamento eficiente em uma empresa para

funcionrios recm-contratados como tambm do programa de Instrues para operaes

automatizadas em uma empresa que utiliza o FMS.

18) Diferencie o termo produtividade do termo produo.

19) Explique o que Consrcio Modular em termos de Sistema de Manufatura.

20) Conceitue os termos da Lngua Inglesa que so muito utilizados na linguagem cotidiana de

produo: layout, plant, facilities, make-to-stock, make-to-order, SWOT, FMEA e MASP.

21) Na Figura 1 est o fluxograma das operaes para a fabricao de parafusos M14. Eles so

fabricados segundo as etapas a seguir:

- a) As barras de ao 1045 so transportadas do almoxarifado para a sesso dos tornos. Nesta

sesso cada barra colocada em um torno para preparao (remoo de camada de xido,

limpeza etc) e corte com comprimento correto, previsto em projeto.

- b) Em seguida, estas peas so colocadas em caixas que so transportadas para o setor de

conformao, onde sero produzidas as cabeas nos parafusos. Neste estgio, chama-se o

parafuso (ainda sem a rosca) de rebite, que ento so inspecionados.

c) Em seguida estes rebites so transportados para outra sesso de tornos, onde sero geradas

as roscas (operao de rosqueamento) e,

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d) finalmente, so produzidos os parafusos. Nesta etapa, os parafusos tambm so

inspecionados.

e) Em seguida, estes parafusos so armazenados em caixas (containeres) e levados para o

almoxarifado, tambm chamado de expedio.

- Considerando os dados na Figura 1 (operaes, etapas, rea de movimentao da empilhadeira,

mquinas, transporte dos operadores e tempo de execuo de cada etapa) como tambm os

dados anteriormente informados, responda:

a) Proponha um layout adequado para esta produo (em forma de esboo), informando rea

total, distncia entre mquinas, dimenses das mquinas, dos corredores, sentido do fluxo das

operaes, nmero de funcionrios da rea de produo e estime um nmero de parafusos

(inclusive as dimenses dimetro e comprimento finais) fabricados diariamente.

b) Qual seria o tipo de layout mais adequado para este processo?

c) Estime o lead time para este processo baseado nas informaes da Figura 1.

Figura 1 Sequncia de operaes para fabricao de parafusos em ao

AISI 1045.

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22) Uma empresa da rea de usinagem utiliza 2 mquinas serras de fita para cortar barras de ao

AISI 1045 com 3000 mm de comprimento em barras menores que resultam em eixos de 80

mm de dimetro e 300 mm de comprimento para utilizao em aplicao mecnica. Para isso

ela utiliza 3 tornos CNC simples idnticos (10 kW de potncia) para a operao de desbaste e

2 tornos CNC um pouco mais potentes (12kW) para operao de acabamento. Considerando

que esta empresa fabrica eixos idnticos, e que a taxa de produo mdia de cada torno de

desbaste de 35 unidades/hora, com 10 turnos por semana, com nmero mdio de horas por

turno igual a 7,1.

a) Pede-se calcular capacidade da produo da sesso de torneamento de desbaste

b) Suponha que a empresa agora tem um novo cliente e ento solicitada a fabricar eixos em

ao AISI 4340 (com dureza bem superior ao ao AISI 1045), alm dos eixos em ao 1045, com

mesmas dimenses. A fim de aproveitar as mesmas mquinas ela resolve implantar a tecnologia

de grupo (TG).

- Neste sentido, apresente os passos que deveriam ser seguidos para este caso especfico.

Informe o agrupamento seria em famlia ou em grupo; ou se ambos.

- Apresente, com justificativas, pelo menos 3 benefcios encontrados aps implantao da TG

para este caso especfico

23) Defina cada um dos componentes/produto e apresente seu princpio de funcionamento a) Rob industrial do tipo pick and place b) Rob industrial para Soldagem por ponto c) Mquina MMC3 (medio de desvios) d) Durmetro e) Estereomicroscpio f) Microscpio eletrnico de Varredura (MEV) g) Termopar

Figura 1 Fluxo de

operaes para corte e

usinagem de eixos

(a): operao de acabamento.

(d): operao de desbaste

Recebimento

Serra 1 Serra 2

Torno 1 (d)

Torno 1 (a) Torno 2 (a)

Torno 2 (d) Torno 3 (d)

EXPEDIO

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h) Tacmetro i) Encoder j) Fuso de esfera recirculante k) Dinammetro l) Rob do tipo Automatted Guide Vehicles m) Mquinas de Linha Transfer n) Transistor o) CLP p) Magazine porta ferramentas em um centro de usinagem q) Mquina injetora de plstico r) Molde para injeo de plstico s) Matriz de ferramentaria t) Pinas u) Cabeotes porta ferramentas v) Cone morse w) Robs para solda MIG com linguagem proprietria

24) Comente como o grfico tubo-anel pode ser importante para representar as diversas atividades

em uma empresa de produo de bens materiais, os vrios componentes dos rolamentos

confeccionados em ao SAE52100 por exemplo.

25) Explique o que uma integrao CAD-CAM-CNC e comente se possvel encontrar todos

estes sistemas computacionais em uma nica plataforma (software).

26) Diferencie tolerncia no caminho da ferramenta de tipo de interpolao.

27) Apresente pelo menos 5 cuidados que um programador deve atentar-se ao trabalhar com a

plataforma CAM em Usinagem.

28) Um sistema CAM pode ser aplicado em operao de soldagem? Justifique sua resposta. E em

estampagem? Caso a resposta seja positiva para a operao de soldagem, comente sobre as

principais diferenas a serem encontradas de um cdigo de instrues gerados para a

Soldagem de um cdigo G de operaes de usinagem.

29) Apresente pelo menos 5 vantagens da programao assistida por computador em relao

programao manual quando se trata LINGUAGEM de programao de mquinas CNC.

30) Ao estudar e avaliar um processo produtivo necessrio conhecer toda a cadeia de produo

(desde recebimento de matria prima no almoxarifado, passando pelos processos e mtodos

de fabricao, at a disponibilidade do produto na expedio (pronto para ser entregue ao

cliente). Para a garantia de oferecimento de produto de qualidade, produzir produtos somente

no o suficiente. necessrio tambm possuir um sistema de inspeo eficiente. Neste

sentido, comente sobre alguns fatores (pelo menos 3) que devem ser levados em conta para

que o sistema de INSPEO/MEDIO seja de fato eficiente em uma empresa. Para facilitar

a anlise e discusso, proponha, caso ache necessrio, o processo de fabricao de um

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componente metlico (escolha um dos processos: soldagem, ou usinagem ou ainda por

conformao mecnica, ou prototipagem rpida, ou injeo de plstico).

31) Apresente caractersticas do lead time, da qualificao de mo-de-obra de funcionrios e do

tipo de layout esperados para uma empresa que opera com sistema de produo contnuo (em

massa), por exemplo, de produo de trs tipos de parafusos com cabea sextavada. Se

preferir, utilize outro exemplo de um produto ou artigo que seja fabricado por um sistema

produo em massa).

32) Cite duas caractersticas em comum e outras duas diferentes entre um processo de automao

industrial e um processo de automao predial.

33) Explique por que ao se trabalhar com produo de baixa variedade de produtos (mix de

produtos pequenos) a automao fixa mais apropriada. Qual outro fator ou fatores deveriam

ser levados em conta nesta relao? Em que casos a automao flexvel seria a mais

recomendada?

34) Cite 3 tcnicas ou ferramentas da Qualidade e duas respectivas aplicaes para o setor de

Fabricao de produtos da indstria metal-mecnica, de preferncia.

35) Quando se comenta sobre supply chain (ou cadeia de suprimentos) pensa-se em todo um

sistema que vai desde o gerenciamento da aquisio de matria-prima, contato com

fornecedores, at o envio do produto final ao cliente. Apresente pelo menos quatro aspectos

devem ser considerados e que ferramentas computacionais podem ser utilizadas no

gerenciamento de uma cadeia produtiva

36) Diferencie conceitualmente e graficamente a implantao por famlia de implantao por

grupos em TG.

37) Apresente as principais variveis que influenciam na implantao de uma TG em uma

empresa que fabrica um material metlico qualquer pelos processos tradicionais de fabricao

(desde recebimento da matria prima de at a expedio).

38) Em relao ao comando numrico, responda:

a) Conceitue CNC e apresente 3 vantagens das mquinas CNC em relao s mquinas

convencionais.

b) Apresente pelo menos 4 vantagens dos recursos de um comando CNC.

c) Explique o que uma linguagem de programao.

d) Qual a principal caracterstica em comum entre todos os comandos CNC?

e) Qual a principal finalidade do CNC.

f) Diferencie Cdigo G de Linguagem de Programao, ou elas so sinnimas ?

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g) Diferencie funes preparatrias de funes auxiliares. Em qual destas funes poderia

ser classificada a funo T, que faz referncia a ferramenta utilizada nas mquinas de

Usinagem?

h) Embora algumas funes em CNC sejam consideradas secundrias, como M3, M5, M8, por

exemplo, seria possvel em uma mquina CNC uma operao de usinagem sem elas?

Justifique sua resposta.

i) Em relao aos eixos coordenados, qual a principal diferena entre os eixos de uma

mquina operatriz de torneamento e os eixos de uma mquina fresadora CNC?

j) Elabore uma ilustrao esquemtica para representar uma mquina com cada um dos

seguintes eixos: 2 , 5 e 7 eixos.

k) Diferencie zero mquina de zero pea.

l) Diferencie um centro de usinagem de uma fresadora CNC.

m) Apresente 5 tipos diferentes de sistemas de fixao de peas em mquinas CNC.

39) Para o fluxograma na figura a seguir comente sobre cada um destas etapas dentro das caixas

com texto.

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40) Na Figura 2 apresentado o desenho de eixo com as dimenses finais aps usinagem.

Responda:

a) Com base nas informaes, qual foi a operao de usinagem utilizada para gerar este eixo?

b) Quais eixos de movimentos so considerados nesta operao?

c) Em qual eixo levado em conta o dimetro da pea? E o seu comprimento?

e) Apresente as principais funes que deveriam constar no programa para a execuo desta

pea em um mquina CNC.

Figura 2 Ilustrao esquemtica de um eixo a ser produzido por operao de

usinagem em Mquina CNC.

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41) A Figura a seguir ilustra o diagrama com as principais partes de uma mquina CNC. Com

base nos estudos sobre CNC e no funcionamento destas mquinas responda:

a) Cite os mtodos ou maneiras de se transferir os dados para a mquina CNC a fim de que ela

execute uma operao de usinagem.

b) Qual a importncia do encoder (letra E) prximo a cada eixo coordenado da mquina?

42) Para a pea a seguir (eixo escaloado) com o respectivo programa CNC com 20 linhas

presente em um torno Galaxy responda:

i. Indique as trs principais partes ou estrutura do programa por meio (indique de qual a

linha a qual linha refere-se cada parte)

ii. Em qual linha est o valor da velocidade de corte

iii. Em qual linha ou linhas de fato houve a primeira penetrao da ferramenta sobre a pea.

iv. O que significa a funo G0

v. O que significa a funo G42

vi. O que significa a funo M30.

vii. Informe se esta operao foi realizada ou no na presena de fluido de corte

viii. Qual funo poderia ser utilizada para durante a execuo do programa fosse

necessrio parar a mquina e inspecionar a ferramenta de corte? Entre quais linhas ela

seria inserida?

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43) Para a pea da Figura a seguir so ilustradas 5 ferramentas de fresamento e as respectivas

superfcies (dentre elas, desbaste, pockets, canais e cavidades) as serem geradas por elas.

Pede-se:

a) Iinformar qual a funo G para cada um dos planos a serem usinados (G17, G18 ou G19)

b) Considerando que o Zero pea coincide com origem do sistema de coordenadas indique

para cada uma das ferramentas um ponto com valores (X,Y e Z) considerado de segurana

para posicionamento de cada ferrramenta fora da pea.

c) Se uma broca helicoidal de metal duro revestida com dimetro de 15mm fosse selecionada

para realizar um furo sobre o plano XY com velocidade de corte de 40 m/min, qual seria a

rotao a ser inserida no programa CNC? Qual letra do alfabeto deveria preceder este valor

da rotao? Qual funo dever vir logo em seguida para ligar o eixo da broca no sentido

horrio?

d) Propor um cabealho para este programa com as funes preparatrias (Considerar o

sistema mtrico).

Z+

Y+

X+