Desenvolvimento de uma bancada para teste funcional de montagens de aperto de peça

Abstract

This document is about the development of a functional testing bench for clamping tools which aims to mimic the real working features of CNC (Computer Numeric Control) milling machines to enable checking the correct operability of the clamping tool with precision and detect possible leakages in the fabric.The project includes a study of the structure, configuration and operability of the testing bench with a base made of standard aluminium profiles. The main measuring and regulating instruments of pressure and flow are located on the control panel which is designed regarding ergonomic aspects. The dissertation also gives an elaborated hydraulic system for controlling pressure and flow on the inlet of the mechanism and a pneumatic system supplied with the compressed air line of the company. The hydraulic circuit with a hydraulic unit functions up to a 230 bar pressure and a 25 lpm flow. The functional and structural components for both of the circuits were selected and/or modulated following the requisites.The development of a union of a multi-configuration CNC milling centre pallet and a setup switch interface allows the testing bench to replicate the working conditions of three different CNCs. The machine and its parts separately are designed using 3D and 2D modelling software Autodesk Inventor 2017®. The thesis topic originates from the company’s ideas based on industrial philosophy that demands a constant improvement of the final products with the focus on client satisfaction.

O presente documento trata do desenvolvimento de uma bancada de ensaios funcional para mecanismos de aperto de peça. A máquina em questão, tem como objetivo, replicar as condições reais de funcionamento dos centros de maquinação CNC (Comando Numérico Computadorizado), em estaleiro. Esta bancada visa proceder à verificação e validação do correto funcionamento dos mecanismos de aperto de peça e à deteção de possíveis anomalias existentes nas ferramentas.Este projeto inclui um estudo da estruturação, disposição e operacionalidade da bancada de testes. A base estrutural da bancada é contruída em perfil de alumínio. Quanto à sua configuração, esta, alia as necessidades de inspeção dos mecanismos de aperto de peça, às questões inerentes à ergonomia do operador, com os instrumentos de leitura, regulação e controlo presentes no painel de comando. Nesta dissertação, realizou-se o projeto de um circuito hidráulico, incluindo a sua central hidráulica, com capacidade de facultar e controlar a pressão e o caudal de entrada no mecanismo de aperto de peça. Este sistema hidráulico proporciona pressões e caudais máximos de 230 bar e 25 lpm, respetivamente. Também se elaborou um circuito pneumático para verificação e validação do circuito de deteção de presença de peça na ferramenta. Em ambos os circuitos, foram selecionados e/ou modulados todos os seus componentes, funcionais e estruturais, conforme os requisitos.O desenvolvimento de uma placa base de compatibilização de diferentes configurações de centros de maquinação CNC e a incorporação de uma interface de mudança de “setup” permitem que esta bancada de ensaios replique três CNC diferentes. Toda a bancada de ensaios foi projetada e modelada a 3D e 2D, utilizando o programa Autodesk Inventor 2017®. O tópico desta tese surge enquadrado na empreendedora filosofia industrial de constante melhoria do produto e no foco na satisfação do cliente.