Caracterização do sistema computacional

O módulo de otimização de parâmetros de corte é fundamentado em um banco de dados alimentado com informações oriundas do processo produtivo. A Figura 3.5 ilustra o fluxograma do algoritmo do MOPC.

Inicio Realimentação _Parâmetros Instâncias com condições iniciais Calculo de C, G Da equação de Taylor Vc, T mínimo custo Vc, T max produção T desejado T min<T<Tmax Vc recomendada Programa CNC Análise dos resultados

Figura 3.5 - Fluxograma do algoritmo do MOPC [Gonçalves, 2012]

Quando o sistema contiver um histórico suficiente de dados, o algoritmo poderá ser utilizado para calcular valores de velocidade de corte e tempos ótimos baseados nos dados arquivados. Selecionando-se parâmetros de interesse, o algoritmo filtra o banco de dados para

análise da influência da velocidade de corte na vida da ferramenta correspondente. Com os dados de vida de ferramenta e velocidade de corte obtém-se a curva de vida da ferramenta referente às constantes da equação de Taylor.

O MOPC é composto por um banco de dados com os campos das tabelas relacionados com a finalidade de organizar as informações inseridas. Cada tabela possui um campo de nome “código”. Esses campos são declarados com chave primária, que significa a impossibilidade de registros iguais. A Figura 3.6 ilustra a organização relacional das tabelas do banco de dados.

Figura 3.6 - Estrutura relacional do MOPC

Quando ocorrer um registro na tabela de dados “MOPC”, os campos relacionados serão preenchidos com os dados referentes ao campo “código” dessas tabelas, que possui dados numéricos não repetidos. Os campos que compõem as tabelas podem ser usados como variáveis no sistema computacional.

A manipulação dos campos das tabelas de registros do banco de dados é realizada por interfaces gráficas desenvolvidas no software de programação Delphi7. Para inserir dados na tabela MOPC, o tipo de material a ser usinado e a classe das ferramentas usadas são itens

obrigatórios, sem os quais, não é possível gravar nova entrada de dados. Para correto funcionamento do sistema é necessário o cadastramento inicial do tipo de material e da classe da ferramenta a ser usado.

Dados complementares, como a codificação geométrica da ferramenta, indicada pelo fabricante e o tipo de máquina de trabalho, também são possíveis de inserção na configuração do sistema. A Figura 3.7 ilustra a interface de cadastro da classe da ferramenta.

Figura 3.7 - Interface para cadastro da classe da ferramentas

A tabela de ferramenta é vinculada ao código da tabela classe. Dessa forma não pode ser cadastrado um novo registro de ferramenta se a classe relacionada não estiver cadastrada na tabela classe.

As interfaces desenvolvidas possuem um conjunto de componentes na sua estrutura, similares ao formulário do cadastro de ferramentas ilustrado na Figura 3.8. Entre os componentes ressaltam-se caixa de edição para filtrar os elementos cadastrados, componente grade para exibir lista de registros, caixas de edição para cadastro de novos registros e um componente navegador. A tabela “MOPC” constituirá, no seu registro do valor numérico correspondente ao campo código das tabelas ferramenta, classe, máquina e material. A Figura 3.9 ilustra a interface para cadastro de material e a Figura 3.10 ilustra a interface para cadastro de máquinas.

Figura 3.8 - Interface para cadastro de ferramentas

Figura 3.10 - Interface para cadastro de máquinas

Nas fases mais avançadas, a inserção de dados práticos pode ser realizada disponibilizando para o operador da máquina uma planilha de aquisição de parâmetros de processo (folha de dados de campo), dividida por tipo de material e o tipo de ferramenta, conforme modelo proposto que é ilustrado na Figura 3.11.

Na implementação do sistema, os registros de inicialização do MOPC podem ser obtidos de dados fornecidos pelos fabricantes da ferramenta ou publicações técnicas. Com os dados de realimentação oriundos do sistema produtivo, os resultados se tornam mais refinados. Fixando valores nos parâmetros disponibilizados no filtro do sistema os cálculos da constante “C” podem ser aprimorados.

Outra possibilidade de extrair dados para alimentação do sistema é realizar uma leitura da listagem dos programas finais gerados pelo protótipo proposto. A Figura 3.12 ilustra exemplos de dados extraídos do programa. Nesse caso é obtido o número da ferramenta usada, expressa pela função “T”, a velocidade pela função “S”, a velocidade de avanço pela função ”F” e a distância percorrida pela função “X, Y”.

Figura 3.11 - Folha de dados experimentais [Gonçalves, 2011]

Figura 3.12 - Exemplo de dados tecnológicos extraídos do programa gerado

A figura 3.13 ilustra a interface de consulta e cadastramento de registros do MOPC, com os campos de inserção de dados de corte e a grade de visualização das informações gravadas no sistema. Os registros dos campos referentes à velocidade de corte e vida da ferramenta são obrigatórios. Os dados restantes são complementares e servem para definir os critérios do filtro.

Figura 3.13 - Interface para inserir parâmetros de usinagem no sistema

O algoritmo processa a seleção dos dados, no banco de dados, relativos aos valores de velocidade de corte e tempo de vida da ferramenta correspondente às configurações de filtro realizadas. Esses dados são os necessários para o algoritmo realizar os cálculos, pois são baseado na equação reduzida de Taylor. O sistema caracteriza-se por possuir um dispositivo de filtro dos parâmetros cadastrados no banco de dados. Esse processo permite inserir intervalos de busca aprimorando a seleção. O método realiza a seleção dos dados respeitando as limitações estabelecidas no filtro. A classe da ferramenta e material da peça a ser usinado são dados iniciais de processamento, e os parâmetros na caixa de filtro ficam a critério do usuário. Na interface possibilita-se montar várias combinações de condições de usinagem para estudos. A Figura 3.14 ilustra a interface do filtro de dados.

Com os valores de velocidade de corte e vida da ferramenta extraídos dos dados do MOPC e considerando os parâmetros escolhidos na filtragem, a interface de otimização calcula as constantes da equação de Taylor, fornecendo os Intervalos de Máxima Eficiência e permite calcular a vida da ferramenta para uma velocidade de corte específica, e vice-versa. A Figura 3.15 mostra a interface de otimização.

Figura 3.14 - Interface para filtro de parâmetros de usinagem no sistema

Figura 3.15 - Interface de otimização do sistema