31 março 2020
Breve enquadramento
Quando há duas décadas os fabricantes de equipamentos CNC começaram a atuar de uma forma mais persistente ao nível das soluções Multi-Eixos, a reação do cliente final foi de prudência e até mesmo de alguma resistência.
As questões associadas ao investimento inicial, mas também a análises algo redutoras sobre o conceito e aplicação (demasiado focado em peças de elevada complexidade geométrica) motivaram, como seria expetável, longo período de amadurecimento, hoje esta situação encontra-se ultrapassada com a visível vulgarização da maquinação a 5 eixos (aqui vale a pena referir que no recente Levantamento Tecnológico realizado pelo CENFIM se registou que 17% do equipamento de Fresagem CNC - num total de 1207 equipamentos sinalizados era de Maquinação a 5 eixos), quer contínuos quer posicionais.
Esta realidade veio naturalmente evidenciar que para além dos aspetos relacionados com cinemática da máquina, outros, como as técnicas de programação, técnicas de setup, dispositivos de aperto, ferramentas de corte e acessórios são determinantes para a plena rentabilização da máquina e diferenciadores num mercado cada vez mais competitivo.
É a este nível, do processo e sua otimização, que as empresas encontram os seus maiores desafios e concentram grande parte do pensamento crítico e esforço diário. Novas competências são solicitadas, não só ao nível de quem opera com o equipamento, mas também para quem tem a responsabilidade de planear, preparar e elaborar os programas de fabrico.
O Projeto no CENFIM
É neste contexto que o CENFIM iniciou um projeto com o objetivo de encontrar uma resposta formativa diferenciada, centrada em questões chaves da maquinação a 5 eixos. Contando ainda com a colaboração de duas empresas industriais do sector (MOLDEGAMA e FREZITE) para a auscultação dos resultados que vão sendo alcançados. A estratégia da formação desenhada assenta numa “aprendizagem baseada em projeto (PBL)” através do qual o formando fará prova das competências adquiridas.
Para tal, o formando é desafiado a realizar um conjunto de casos de estudo/cenários práticos (validados na máquina) e a partir dos quais irá adquirir os conhecimentos e aptidões necessárias para a realização do projeto. Na prática, cada caso de estudo trabalha um conjunto específico de micro-competências.
Fase de desenvolvimento
Depois das importantes etapas de definição, onde, por detrás de uma estratégia de aprendizagem inovadora, foram especificados os cenários de aprendizagem, a equipa entrou numa fase de elevada exigência ao nível do desenvolvimento dos recursos associados (demos, kits práticos, peças modelo e maquinações, conteúdos digitais de aprendizagem, placares, vídeos, etc.) que terminou em Abril do presente ano.
Ação piloto
Concluída a fase de definição e desenvolvimento dos recursos, realizou-se a ação piloto que decorreu entre 10 de Maio e 25 de Junho. Ao longo da mesma foi possível testar e validar uma diversidade de casos de estudo e cenários práticos, agora sujeitos a pequenas alterações e melhorias na sequência dos contributos dos formandos.
. Tipologias de máquinas 5 eixos e sua aplicação na indústria
Caso de estudo introdutório que aborda a aplicação da maquinação a 5 eixos na indústria, com particular foco nas diferentes tipologias de máquinas.
. Técnicas de programação de planos inclinados
Caso de estudo orientado para as principais técnicas de programação 3+2 (planos espaciais; posicionamentos; transição entre planos; procedimentos de segurança). Ao longo da execução são elaborados diversos programas de fabrico com validação na máquina.
. Dispositivos de aperto aplicados os 5 eixos
Caso de estudo que explora diversos dispositivos aplicados aos 5 eixos, bem como soluções ao nível dos sistemas zero-point e paletização.
Ao longo da execução são abordados aspetos relacionados com cenários críticos na maquinação a 5 eixos, bem como técnicas de programação com vista à otimização dos posicionamentos e transição entre planos de maquinação (produção em série).
O caso é validado na máquina através da maquinação de um protótipo.
. Ferramentas de corte e acessórios aplicados aos 5 eixos
Caso de estudo focado nas ferramentas de corte e suportes orientados para a maquinação 5 eixos, em particular, para situações de maquinação a 5 eixos contínuos.
Ao longo da execução é explorado um cenário que exige repensar o processo de modo a fazer a transição da maquinação de um CM - 3 eixos para um CM - 5 eixos contínuos. São utilizadas ferramentas específicas como por exemplo, fresas de barril e lollipop. Na sessão DEMO é feita uma introdução à maquinação multi-eixos (CAM). O caso é validado na máquina.
. Técnicas de SETUP em máquinas de 5 eixos
Caso de estudo especialmente focado nas técnicas de SETUP utilizando sistema de zero-point e paletes, bem com técnicas de alinhamento por via de rotações básicas e medição de planos inclinados (probe).
Ao longo da execução são igualmente estudadas e aplicadas técnicas de programação que permitem a manipulação da tabela de zeros e da tabela de ferramentas, reduzindo ou mesmo eliminando a introdução manual de dados por parte do operador.
. Furação Multi-Eixos
Caso de estudo que visa explorar diversas técnicas relacionadas com a furação multi-eixos. Ao longo da execução são trabalhados vários cenários e elaborados programas de fabrico relacionados com furos inclinados, cruzados ou parciais.
O caso é validado na máquina através da maquinação de um protótipo.
. A programação paramétrica aplicada aos 5 eixos
Caso de estudo final que introduz as técnicas de programação paramétrica aplicada aos procedimentos de SETUP, ao cálculo dos ângulos espaciais e a família de peças.
Ao longo da execução são exploradas soluções para otimizar e automatizar todo o processo que vai desde a programação (família de peças – utilização de tabelas), ao SETUP e à maquinação.
Notas de Conclusão
Este Projeto ficou concluído no final do primeiro trimestre de 2021 e teve a sua ação-piloto, realizada em Lisboa, com conclusão em 25 de Junho de 2021, tendo granjeado enorme receptividade por parte dos participantes. Registe-se ainda que a totalidade dos formandos respondeu que preferia a abordagem utilizada ao modelo mais tradicional.
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Avaliação da ação de formação pelos formandos? |
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Fraco |
0% |
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Insuficiente |
0% |
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Bom |
45% |
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Muito Bom |
36% |
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Excedeu Expetativas |
18% |
Estando por agora disponível para a região de Lisboa, perspetiva-se que até final do ano possa a mesma passar a ocorrer também nas regiões onde os Núcleos de Formação do CENFIM estão equipados com tecnologia CNC de 5 Eixos, a saber: Trofa, Ermesinde, Oliveira de Azeméis, Marinha Grande, Torres Vedras e no polo de Grândola.
Mantendo uma preocupação constante em adaptar o modelo da formação de Ativos às suas reais necessidades, foi ainda desenvolvida uma versão desta Ação para decorrer no âmbito da OIF (Oficina Individual de Formação), permitindo assim que potenciais interessados possam frequentar esta ação em modalidade customizada e onde as competências podem ser adquiridas num ambiente de autoaprendizagem dinâmico e inovador, de acordo com o estilo, ritmo de aprendizagem e num horário mais conveniente ao formando. Assim, a oferta nesta entusiasmante área da Maquinação CNC a 5 Eixos é presentemente enriquecida através de uma formação dinâmica, em grupo, ou na modalidade individualizada, através deste modelo OIF.
Uma última nota para deixar um agradecimento muito especial às empresas que colaboraram na fase de definição do projeto e na ação piloto, bem como (o reconhecimento) a todos os formandos pelo empenho, dedicação e contributos.