Padrões corporificados e a tecnologia de medição por coordenadas inovando a qualificação geométrica de centros de usinagem

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico.Os ensaios geométricos de máquinas-ferramenta são fundamentais para a garantia da qualidade dimensional das peças usinadas, na medida em que permitem tomar várias ações preventivas e corretivas para otimizar a exatidão de trabalho das máquinas, inclusive com a correção de erros pelo CNC da máquina, que pode melhorar a sua exatidão de trabalho além de suas limitações mecânicas. No entanto, poucos usuários de máquinas-ferramenta CNC fazem uso desse recurso presente em seus equipamentos, e uma das principais razões para isso é que os ensaios necessários para determinar os erros da máquina apresentam dificuldades operacionais e econômicas que desmotivam a prática de ensaios geométricos periódicos. Neste trabalho, foi pesquisada uma técnica alternativa para o ensaio geométrico de centros de usinagem de pequeno e médio portes, que superasse as dificuldades existentes com as técnicas clássicas de ensaio, com qualidades para motivar os usuários de máquinas-ferramenta a ensaios geométricos mais freqüentes em seus equipamentos. Combinando a tecnologia de medição por coordenadas com a utilização de padrões corporificados, um sistema de ensaio foi idealizado e implementado. Um apalpador de medição foi instalado em uma fresadora CNC, e padrões corporificados foram medidos na própria máquina. Ao se compararem as dimensões medidas com as dimensões calibradas, consegue-se determinar as principais componentes de erro da máquina-ferramenta. Análises, simulações e uma forte experimentação foram conduzidas durante a pesquisa, de forma a se avaliar os desempenhos metrológico, operacional e econômico da técnica, comparativamente a técnicas de ensaio classicamente utilizadas para essa finalidade, e os resultados indicam que a estratégia de ensaio pesquisada se mostra promissora. Com 1/6 do custo e em 1/7 do tempo necessário para realizar os mesmos ensaios com técnicas clássicas, são obtidos resultados com uma confiabilidade metrológica da mesma ordem, e até melhor, ao se considerar certas características do procedimento de ensaio