Modelamento teórico-experimental e simulação pelo método dos elementos finitos de erros térmicos em um centro de torneamento (2022)
- Authors:
- Autor USP: ZOPPELLARI, ALEXANDRE BERTHO - EESC
- Unidade: EESC
- Sigla do Departamento: SEP
- DOI: 10.11606/T.18.2022.tde-25052022-153752
- Subjects: SIMULAÇÃO (APRENDIZAGEM); MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS; TRANSFERÊNCIA DE CALOR; TORNEAMENTO; MÁQUINAS-FERRAMENTA
- Keywords: Compensação térmica; Erro térmico; Modelo exponencial
- Language: Português
- Abstract: A maioria dos produtos da indústria metal-mecânica passa por algum tipo de processo de usinagem em suas etapas produtivas. A máquina-ferramenta (MF) com comando numérico computadorizado (CNC) se destaca atualmente nessa indústria devido à sua alta produtividade, precisão e exatidão de posicionamento. Contudo, erros dimensionais em peças usinadas podem prejudicar o desempenho da indústria. Entre as causas de erros dimensionais em peças usinadas, erros térmicos da MF podem corresponder de 40 a 70% do total. Esses erros podem ser reduzidos com a aplicação de uma estratégia de compensação térmica a qual baseia-se em um modelo empírico atuando em conjunto com a correção do sistema de coordenadas em máquinas CNC. Este trabalho objetiva o desenvolvimento de um modelo para os desvios térmicos baseado na curva fenomenológica exponencial de transferência de calor por condução e convecção. Adicionalmente, propõe-se que cada estrutura da MF cuja dilatação tenha influência significativa na posição relativa entre a ponta da ferramenta e a peça usinada tenha o seu próprio modelo. Foram compilados os desvios e temperaturas da MF (um centro de torneamento) em 9 condições diferentes de funcionamento. Foi elaborado um modelo em elementos finitos da MF para identificar a contribuição de cada parte no desvio da peça usinada. Com esses dados, foi proposto um modelo utilizando uma curva com dupla exponencial para os desvios da estrutura geral da MF e um modelo com uma curva exponencial única parao fuso de esferas. Os resultados dos testes são usados como dados de entrada para o ajuste não linear das constantes dos modelos. Os resultados finais mostram que, com os dois modelos atuando simultaneamente, erros máximos radiais foram reduzidos 69%
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2022
- Data da defesa: 04.03.2022
- Este periódico é de acesso aberto
- Este artigo é de acesso aberto
- URL de acesso aberto
- Cor do Acesso Aberto: gold
- Licença: cc-by-nc-sa
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ABNT
ZOPPELLARI, Alexandre Bertho. Modelamento teórico-experimental e simulação pelo método dos elementos finitos de erros térmicos em um centro de torneamento. 2022. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2022. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18156/tde-25052022-153752/. Acesso em: 23 maio 2024. -
APA
Zoppellari, A. B. (2022). Modelamento teórico-experimental e simulação pelo método dos elementos finitos de erros térmicos em um centro de torneamento (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18156/tde-25052022-153752/ -
NLM
Zoppellari AB. Modelamento teórico-experimental e simulação pelo método dos elementos finitos de erros térmicos em um centro de torneamento [Internet]. 2022 ;[citado 2024 maio 23 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18156/tde-25052022-153752/ -
Vancouver
Zoppellari AB. Modelamento teórico-experimental e simulação pelo método dos elementos finitos de erros térmicos em um centro de torneamento [Internet]. 2022 ;[citado 2024 maio 23 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18156/tde-25052022-153752/
Informações sobre o DOI: 10.11606/T.18.2022.tde-25052022-153752 (Fonte: oaDOI API)
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