Comando Numérico Computadorizado

Código:

EM0045

Sigla:

CNC

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Automação

Ocorrência: 2010/2011 - 1S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Secção de Automação, Instrumentação e Controlo
Curso/CE Responsável:	Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MIEM	12	Plano de estudos oficial a partir de 2006/07	5	-	6	56	160

Língua de trabalho

Português

Objetivos

Esta disciplina pretende dotar os alunos de uma base de conhecimento sobre tecnologia CNC, de forma a que o aluno no final do período lectivo seja capaz de satisfazer os seguintes objectivos específicos:
- identificar o campo tradicional de aplicação da tecnologia CNC;
- compreender o potencial de aplicação da tecnologia CNC;
- avaliar a tecnologia CNC em comparação com tecnologias alternativas;
- identificar e avaliar as diferentes alternativas de programação e "setup" de equipamentos que utilizam tecnologia CNC;
- conceber e projectar equipamentos comandados por CNC;
- avaliar as implicações da integração de equipamentos CNC com outros sistemas computorizados usados nomeadamente nas funções de projecto, planeamento e controlo da produção num sistema de produção.

As competências adquiridas permitirão que futuramente o aluno seja capaz de participar activamente na utilização de equipamentos CNC existentes, nos processos de escolha de novos equipamentos CNC, no projecto de equipamentos que utilizam tecnologia CNC e na integração de equipamentos CNC num sistema fabril de uma empresa.

Programa

CAPITULO 1: Introdução ao Comando Numérico Computorizado.
Principais atributos da tecnologia CNC; a tecnologia CNC como componente dos Sistemas Flexíveis de Produção; comparação da tecnologia CNC com a tecnologia dedicada e equipamentos operados manualmente.
CAPÍTULO 1B:
Produção flexível: conceito de flexibilidade; importância e limitações dos sistemas flexíveis de produção do tipo (“FMS-Flexible Manufacturing Systems”). Conceitos mais actuais em sistemas de produção: sistemas “JIT-Just in Time”, “lean production”, “fabricação ágil” e “sistemas de fabrico digitais”.
CAPITULO 2: Aplicações industriais da tecnologia CNC.
Maquinagem por arranque de apara; maquinagem por erosão; trabalho de chapa; inspecção e medida; manipulação de materiais; montagem de componentes.
CAPITULO 3: O Comando Numérico Computorizado.
Elementos constituintes; nível de interface; nível de processamento; nível de controlo do processo; controladores de eixo. Tipos de controlo numérico: controlo numérico ponto a ponto; controlo numérico linear; controlo numérico de contorneamento. Controlo adaptativo para maquinagem: controlo adaptativo com restrições; controlo adaptativo com optimização. Geração da trajectória da ferramenta: erros sistemáticos; erros variáveis; tolerância da trajectória. Modos de funcionamento do CNC.
CAPITULO 4: Projecto de equipamentos comandados por CNC.
Estrutura dos equipamentos: características comuns; movimentos; dispositivos de fixação e mudança automática de ferramentas; dispositivos de fixação e mudança automática de peças; classificação dos eixos; referenciais de trabalho. Sistemas de controlo da ferramenta: medição das dimensões; medição do desgaste; detecção de quebra; sistemas de identificação da ferramenta e seus parâmetros.
CAPITULO 5: Programação de Comando Numérico.
Programação de Comando Numérico. Introdução à programação de comando numérico; estrutura da linguagem de programação; breve revisão da programação em códigos ISO. Programação Assistida por Computador: linguagem APT; programação usando sistemas CAD/CAM; pós-processadores. Integração entre sistemas CAD/CAM numa perspectiva da norma STEP (Standard for the Exchange of Product Model data, ISO 10303). Protocolos de aplicação 203, 214 e 238 (STEP-NC).
Importância dos sistemas para suporte às actividades de elaboração e preparação de folhas de fabrico, do tipo (“CAPP- Computer Aided Process Planning”), como elementos de integração CAD/CAM.
CAPITULO 6: Integração de equipamentos CNC com outros sistemas.
Integração ao nível dos fluxos de informação: Comando Numérico Directo; Comando Directo Distribuído. Integração ao nível de comando dos equipamentos.
CAPITULO 7: Selecção de Equipamentos CNC.
Critérios para avaliação e selecção de equipamentos: atributos do comando; atributos do conjunto CNC/Mecânica; atributos gerais.
CAPÍTULO 8
Métodos e sistemas para testar a geometria dos equipamentos CNC em vazio e em carga; determinação de curvas de compensação de erros geométricos permanentes.

Bibliografia Obrigatória

Suh, Suk-Hwan 070; Theory and design of CNC systems. ISBN: 978-1-84800-335-4
Altintas, Yusuf; Manufacturing automation. ISBN: 978-0-521-65973-4

Bibliografia Complementar

HMT Limited; Mechatronics and machine tools. ISBN: 0-07-134634-1
Thyer, G. E.; Computer numerical control of machine tools. ISBN: 0-7506-0119-1
Groover, Mikell P.; Automation, production systems, and computer-integrated manufacturing. ISBN: 0-13-088978-4

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

A disciplina é leccionada através de aulas teóricas, teórico-práticas e práticas. Nas aulas teóricas é feita a exposição da matéria. Nas aulas teórico-práticas são estudados exemplos e executados trabalhos de aplicação bem como visitas de estudo para contacto directo com equipamentos CNC existentes. São ainda realizados trabalhos laboratoriais de aplicação da tecnologia CNC ao controlo de sistemas mecânicos utilizando um CNC aberto.

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Descrição	Tipo	Tempo (Horas)	Peso (%)	Data Conclusão
Participação presencial (estimativa)	Participação presencial	56,00
	Total:	-	0,00

Obtenção de frequência

75% de presenças nas aulas lecionadas.

Fórmula de cálculo da classificação final

- 60% exame final escrito
- 40% avaliação contínua

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Exame escrito.

Melhoria de classificação

As previstas nas normas gerais de avaliação.