Avaliação do consumo de energia no processo de fresamento de cavidades 2 1/2D para diferentes tipos de trajetórias

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2016.O aumento da população, juntamente com a crescente escassez dos recursos naturais, vem aumentando a intensidade dos impactos ambientais. Estes fatores têm gerado um aumento na consciência social, forçando os órgãos reguladores a encorajar a diminuição do consumo de energia, cuja geração está intimamente ligada a diversas questões ambientais. Este encorajamento se tornou um incentivo às pesquisas de métodos para a redução do consumo de energia, principalmente nos setores onde os maiores consumos são observados, que inclui o setor de manufatura. Especificamente o processo de usinagem, é responsável por grande carga ambiental associada tanto ao consumo de energia, quanto aos fluidos de corte utilizados e outros fatores. Uma forma de tornar os processos de usinagem mais sustentáveis é mediante a redução do consumo de energia, que pode ser obtida reduzindo-se o caminho percorrido pela da ferramenta de corte. Este trabalho fornece uma avaliação do consumo de energia durante o processo de fresamento de cavidades com duas ferramentas para diferentes trajetórias. A geração das trajetórias foi realizada utilizando-se um software CAM (Manufatura Assistida por Computador) e três tipos trajetórias foram geradas para comparação, sendo elas: paralela ao contorno, ziguezague e uma combinação de trajetória trocoidal e paralela ao contorno. As trajetórias estudadas apresentaram uma variação significativa no consumo total de energia ativa para cada uma das ferramentas. Os resultados comprovam a importância de gerar trajetórias que diminuam o caminho percorrido pela ferramenta e o tempo de usinagem, além de destacar a necessidade da seleção adequada dos parâmetros de corte e das demais variáveis envolvidas na usinagem, de maneira a tornar o processo mais sustentável.Abstract : The increase in population, coupled with the increasing scarcity of natural resources has increased the intensity of environmental impacts. These factors have led to an increase in social consciousness, forcing regulators to encourage the reduction of energy consumption, whose generation is closely linked to several environmental issues. This encouragement has become an incentive to research methods for reducing energy consumption, especially in sectors where the greatest consumption are observed, including the manufacturing sector. Specifically the machining process, is responsible for much environmental burden associated with both energy consumption, the cutting fluid used and other factors. One way to make the most sustainable machining processes is by reducing energy consumption, which can be obtained by reducing the path of the cutting tool. This paper provides an assessment of energy consumption during the cavity milling process with two tools for different paths. The generation of trajectories was performed using a software CAM (Computer Aided Manufacturing) and three types of trajectories were generated for comparison, these being: parallel to the contour, zigzag and a combination of trochoidal and parallel to the contour. The trajectories studied showed a significant variation in the total consumption of active power for each tool. The results prove the importance of generating trajectories that reduce the path taken by the tool and the machining time, and highlight the need for proper selection of cutting parameters and other variables involved in the machining process, in order to make it more sustainable