Dissertação (mestrado) Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico, 1991 / Made available in DSpace on 2016-01-08T17:00:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 84774.pdf: 4725384 bytes, checksum: 26f280a0ad5d88b0996cf84a4fb0340c (MD5) Previous issue date: 1991 / Com as exigências crescentes, de elevação da qualidade dos produtos e racionalização dos meios de produção, os dispositivos de medição ganharam uma importância significativa no controle dimensional e geométrico de peças junto aos processos de fabricação. Neste trabalho, a partir da função global "Medir", são analisados e descritas as subfunções e elementos funcionais dos dispositivos de medição, estabelecendo-se a seguir uma sistemática geral para seu desenvolvimento. Com o objetivo de atender a diferentes tarefas de medição num curto espaço de tempo, foi estudado, construído e experimentado o protótipo de um conjunto modular para composição de dispositivos de medição. No trabalho, a partir de um programa de CAD existente, foi desenvolvida uma biblioteca gráfica correspondente aos elementos do conjunto modular elaborado. A biblioteca é configurada através de "menus" para seleção das peças necessárias na montagem das vistas desejadas do dispositivo de medição no microcomputador. Finalmente, é delimitado o campo de aplicação dos conjuntos modulares em comparação com as outras técnicas atualmente adotadas, bem como é apresentada uma seqüência de cálculo para avaliação da viabilidade econômica de adoção de dispositivos modulares em relação aos dispositivos especiais de medição.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico, 1994 / Made available in DSpace on 2016-01-08T18:51:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 104404.pdf: 21895266 bytes, checksum: 6f2f077ae59d720571e1884066b9b390 (MD5) Previous issue date: 1994 / Neste trabalho é apresentado um estudo de vários aspectos que envolvem a unidade geradora da reta padrão, a qual é constituída fundamentalmente por um laser de He-Ne, elementos ópticos de expansão e colimação do feixe, e dispositivos mecânicos com diferentes funções, tais como: fixação, acoplamento, apoio e ajuste. Um estudo das fontes de instabilidades da unidade geradora da reta padrão bem como os meios possíveis de solução são discutidos, e servem de subsídios para a definição de requisitos de uma unidade geradora da reta padrão genérica. Um protótipo laboratorial foi projetado e construído, a partir do estudo detalhado dos requisitos metrológicos e operacionais previamente definidos, considerando a sua aplicação em ensaios geométricos. As diferentes soluções desenvolvidas para os subsistemas que configuram o conjunto do protótipo são apresentadas e discutidas. Desenvolveu-se uma bancada de ensaios automatizada para a qualificação do protótipo, com especial atenção para a medição da variação de posição do feixe. A medição é feita por meio de um fotodetetor, associado a um sistema de aquisição de dados, que por sua vez é controlado por um microcomputador que também realiza o processamento e documentação dos resultados. Diferentes formas de montagem do protótipo foram testadas e diferentes condições operacionais foram simuladas, visando uma completa avaliação do seu comportamento. A variação de posição do feixe, medida sob as melhores condições operacionais, ficou na ordem de 1µrad durante um período de 30 minutos. Este e outros resultados são apresentados e comentados neste trabalho.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T18:42:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 95663.pdf: 2618891 bytes, checksum: 12b40b0cbbbeecb3a800c7249131432b (MD5) Previous issue date: 1994 / Esta dissertação de mestrado tem por objetivo aumentar o conhecimento sobre mancais aerostáticos esféricos. Para isso, um mancal aerostático duplo-esférico foi projetado, fabricado e qualificado. São descritos detalhes pertinentes às atividades de projeto, fabricação, montagem, ajustes, experimentos, resultados e as conclusões do trabalho. A análise do mancal contruído foi feita através dos resultados experimentais obtidos, quando se verificou a influência de fatores específicos: número de restritores, número de carreiras de restritores, pressão de alimentação, número de entradas de ar por carreira e excentricidade relativa axial inicial. Estes fatores foram analisados sob o ponto de vista de carregamento axial, radial e de momento. Os resultados obtidos fornecem informações para um projeto otimizado de mancais aerostáticos duplo-esféricos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T18:58:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 106524.pdf: 3893120 bytes, checksum: 241b3730ae6dbbc2bcb3016d9571c8f3 (MD5) Previous issue date: 1994 / Objetivo deste trabalho é de estudar, caracterizar e modelar um posicionador de ultra-precisão, de modo a propor uma estratégia de controle que atenda às especificações próprias dos processos de fabricação de ultra-precisão, nos quais exigem-se erros dimensionais submicrométricos e rugosidade superficial nanométrica. Foi desenvolvido um posicionador translativo cujas principais características são: guias cilíndricas com mancais aerostáticos, possibilidade de utilização, em forma opcional, de dois tipos de acionamento direto (motor translativo e motor de torque montado em um fuso de esferas recirculantes), realimentação de posição através de um sistema de medição LASER interferométrico e controlador baseado em DSP. O trabalho fornece as informações necessárias para a integração dos subsistemas que compõem o posicionador desenvolvido, e para a operação do mesmo.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-21T20:38:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 224902.pdf: 6517502 bytes, checksum: bcaf7a7b3678acbfb0e55142679b023f (MD5) / A presente dissertação propõe uma metodologia para diagnóstico de máquinas-ferramenta de ultraprecisão, a fim de aprimorar a qualidade geométrica, dimensional e de forma das peças usinadas. Partindo de um estudo de caso aplicado a um torno de ultraprecisão, foi realizada uma análise dos fatores que influenciam o processo, principalmente no tocante às vibrações induzidas pelo meio, pela máquina (estrutura e guias), pelo processo de usinagem e pelo trem de acionamento (motor, acoplamento, redutor de velocidade, fuso, castanha do fuso, guias e mesa). O estudo foi feito mediante a qualificação da influência destes fatores na usinagem na máquina-ferramenta de ultraprecisão citada, como forma de comparar a contribuição de cada fator de influência no desempenho da máquina e, conseqüentemente, nas características das peças usinadas. Com os dados obtidos é possível orientar e sugerir ações e soluções (mecânicas, eletrônicas e de controle) para execução de melhorias na máquina. Assim, este trabalho contribui para a compreensão dos fatores dinâmicos que influenciam o processo de usinagem de ultraprecisão, bem como para a investigação de possíveis maneiras de controlar seus efeitos, resultando na melhoria da qualidade das peças produzidas. Além disto, o trabalho pode também contribuir no sentido de orientar tecnicamente as ações e intervenções para um futuro retrofitting no torno, bem como possibilita avaliar posteriormente esta atualização, verificando se outras características da máquina não foram afetadas, além das previstas para o retrofitting.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T18:42:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 95664.pdf: 2842420 bytes, checksum: ec5361a403ee91a9d393df3a6a2fa6de (MD5) Previous issue date: 1994 / Com este trabalho pretende-se desenvolver um cabeçote voltado para a usinagem de precisão. Ressalta-se a importância de um projeto aprimorado para então executar a fase de fabricação. Nada deve ser construído sem que se saiba com certeza aonde se pretende chegar e em que condições pode-se atingir este objetivo. Dentre as diversas opções de mancais existentes, o mancal aerostático é o que melhor se adapta às exigências da Mecânica de Precisão. Existe certa limitação quanto à divulgação de teorias de dimensionamento de mancais aerostáticos, entretanto, existem teorias bem desenvolvidas para mancais do tipo radial e do tipo axial, isoladamente. Estes dois tipos de mancais vêm a formar o que se conhece por mancal aerostático do tipo Yate, objeto de estudo nesta dissertação. O projeto do mancal, utilizando teoria desenvolvida por Stout, visa introduzir uma metodologia de dimensionamento bem como de análise de desempenho em função de erros de fabricação. Cria-se, assim, um facilitador de projeto, o então denominado programa AEROCAD. Com este programa pode-se rapidamente dimensionar um mancal aerostático do tipo Yate. Avaliando os requisitos de aceleração e torque de usinagem consegue-se, facilmente, dimensionar um motor elétrico AC de indução, que preenche os quesitos necessários para acionar este cabeçote. Propõe-se uma nova metodologia de confecção de restritores de orifício sem rebaixo utilizando resina isooftálmica, processo barato e de boa qualidade. Discute-se a utilização de mancais aerostáticos como mesa para realizar retificação plano-rotativa, tecnologia utilizada para fabricar algumas peças do mancal sob consideração. Para comprovar a teoria utilizada faz-se uma série de ensaios: geométrico, estático, térmico e dinâmico do cabeçote. Com o resultado destes ensaios pode-se dizer que a metodologia utilizada foi de sobremodo verdadeira, bem como, que se está instalando uma série de marcas a serem sobrepujadas em trabalhos futuros.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-21T17:22:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A Engenharia de Precisão é um campo pouco explorado no Brasil devido às dificuldades financeiras para conduzir pesquisas nessa área. O maior desafio para os pesquisadores é a obtenção de resultados satisfatórios com o emprego de poucos recursos. Por meio da apresentação de uma metodologia de projeto baseada em sistemas reconfiguráveis, é possível gerar soluções para o projeto de sistemas mecânicos de precisão a partir de módulos básicos. Esses módulos são obtidos a partir de equipamentos já existentes ou podem ser adquiridos ou mesmo projetados, dependendo dos requisitos identificados para a aplicação a que se destina. Os módulos, muitas vezes, são obtidos a partir de componentes que não foram concebidos inicialmente para serem aplicados como partes modulares de um sistema. Por isto, um grande esforço é feito no sentido de garantir a qualificação adequada das interfaces entre os vários módulos, no que diz respeito à condição geométrica de integração e também no controle de efeitos incidentais entre os módulos. A garantia de qualidade final do sistema configurado provém da qualidade individual de cada módulo que o compõe. Assim, é fundamental que cada módulo do sistema possua todas as suas características conhecidas, permitindo que se possa inferir sobre as características finais do sistema montado. Cada módulo é então descrito com detalhes e adicionado a uma biblioteca de módulos. A metodologia de projeto para sistemas mecânicos de precisão reconfiguráveis permite que sistemas mecânicos de precisão sejam projetados de forma clara e objetiva. A metodologia também agrega uma correta documentação de todas as etapas de desenvolvimento do projeto. Além da metodologia, este trabalho apresenta um apanhado dos principais princípios de projeto de sistemas de precisão, fornecendo um material básico de consulta fundamental para os projetistas desta área. A aplicação da metodologia foi testada em dois casos distintos, o desenvolvimento de um esclerômetro e o desenvolvimento de um torno de ultraprecisão para usinagem de espelhos cônicos metálicos, ambos apresentando os resultados esperados, identificados nas fases iniciais do processo metodológico.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-21T21:26:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A Engenharia de Precisão é um campo pouco explorado no Brasil devido às dificuldades financeiras para conduzir pesquisas nessa área. O maior desafio para os pesquisadores é a obtenção de resultados satisfatórios com o emprego de poucos recursos. Por meio da apresentação de uma metodologia de projeto baseada em sistemas reconfiguráveis, é possível gerar soluções para o projeto de sistemas mecânicos de precisão a partir de módulos básicos. Esses módulos são obtidos a partir de equipamentos já existentes ou podem ser adquiridos ou mesmo projetados, dependendo dos requisitos identificados para a aplicação a que se destina. Os módulos, muitas vezes, são obtidos a partir de componentes que não foram concebidos inicialmente para serem aplicados como partes modulares de um sistema. Por isto, um grande esforço é feito no sentido de garantir a qualificação adequada das interfaces entre os vários módulos, no que diz respeito à condição geométrica de integração e também no controle de efeitos incidentais entre os módulos. A garantia de qualidade final do sistema configurado provém da qualidade individual de cada módulo que o compõe. Assim, é fundamental que cada módulo do sistema possua todas as suas características conhecidas, permitindo que se possa inferir sobre as características finais do sistema montado. Cada módulo é então descrito com detalhes e adicionado a uma biblioteca de módulos. A metodologia de projeto para sistemas mecânicos de precisão reconfiguráveis permite que sistemas mecânicos de precisão sejam projetados de forma clara e objetiva. A metodologia também agrega uma correta documentação de todas as etapas de desenvolvimento do projeto. Além da metodologia, este trabalho apresenta um apanhado dos principais princípios de projeto de sistemas de precisão, fornecendo um material básico de consulta fundamental para os projetistas desta área. A aplicação da metodologia foi testada em dois casos distintos, o desenvolvimento de um esclerômetro e o desenvolvimento de um torno de ultraprecisão para usinagem de espelhos cônicos metálicos, ambos apresentando os resultados esperados, identificados nas fases iniciais do processo metodológico. Precision Engineering is a work field not too much researched in Brazil due to financial difficulties to conduct these researches. The bigger challenge to researchers is to obtain satisfactory results with low resources. Presenting a design methodology based on reconfigurable systems enable the generation of precision mechanics systems design solutions by using basic modules. These modules can be obtained by using existing unused equipments or by buying or designing new components, depending on the set of identified specifications to the application needed. Mostly, the existing unused equipments were not designed to be applied as modular components to a system. Thus, a great effort is been done to assure a correct qualification in the interface connections between modules, related to geometric conditions for assembling and controlling incidental effects between modules. The final quality in the work system comes from individual quality of each module composing this system. Thus, it's very important to well know all the modules characteristics, which allows the designer to predict the final assembled system characteristics. Each module must be described in details and added to a modules library. The design methodology for reconfigurable precision mechanical systems allows these precision mechanical systems to be clearly designed and in an objective way. This methodology also induces a correct documentation in all steps during the design development. This work also presents the main design principles related to precision systems, giving an important basic consulting data to designers intending to work on this area. The methodology was applied in two cases: the development of a sclerometer and the development of an ultraprecision lathe for metallic conical mirrors machining. Both cases reached the results identified during the earlier methodological process phases.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-18T07:27:09Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T21:45:09Z : No. of bitstreams: 1 182580.pdf: 14314228 bytes, checksum: 5e96fedf4e72c6cca37f1a6a175aa045 (MD5) / Esta dissertação propõe uma metodologia para o desenvolvimento de produtos de precisão, e utiliza diferentes técnicas para alcançar os objetivos pretendidos, com ênfase em sistemas de ajustagem. Isto torna o desenvolvimento de produtos que necessitam de precisão funcional, mais rápido, organizado e metódico.Este trabalho inicia com um estudo do estado da arte sobre erros, fatores de erros em produtos, sua influência, identificação e minimização, além dos erros que podem ocorrer nas fases de projeto. Também é realizado um levantamento sobre o estado da arte das técnicas para obtenção de precisão funcional, abordando de forma mais detalhada a ajustagem, que revelou-se uma técnica flexível e abrangente. Além disto foi desenvolvido um método para simular a ajustagem, que fornece os valores de correção dos erros.Após o estudo do estado da arte é desenvolvida a metodologia que integra tais técnicas, com o objetivo principal de desenvolver produtos de elevada precisão funcional, sem no entanto fazer uso de construções com tolerâncias apertadas.A metodologia foi aplicada em dois estudos de caso de diferentes domínios. No primeiro aborda-se o reprojeto da cadeia cinemática de acionamento do disco dosador de uma semeadora de precisão. O segundo trata do desenvolvimento de configurações modulares em um torno de ultraprecisão. Com estes estudos de caso foi possível constatar a abrangência e a efetividade da metodologia, além disto facilita a visualização do fluxo de informações, orienta a equipe de projetos ao longo do processo de projeto, em relação as etapas a serem seguidas, pois estas estão dispostas de forma adequada ao uso, fornece opções de ações a serem tomadas para a melhoria da precisão. O processo de projeto deixou de ser empírico, tornando-se mais otimizado, a metodologia auxilia na tomada de decisões, tornando as fases do projeto mais rápidas, e consequentemente diminuindo o tempo de lançamento de um produto.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-18T20:13:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T01:39:23Z : No. of bitstreams: 1 177017.pdf: 43624169 bytes, checksum: dec6cc968a652d35b17ce413bc4337c1 (MD5) / A forte competição internacional na área tecnológica vem tendo uma influência cada vez maior no desenvolvimento de sistemas mecânicos de baixa incerteza. Hoje em dia, aplicações da tecnologia de precisão são encontradas na fabricação de itens tais como espelhos, lentes especiais, componentes de disco rígido, etc. A tecnologia utilizada para se fabricar peças para tais aplicações exige máquinas-ferramenta de baixa incerteza, especialmente projetadas para esta função, operando sob condições controladas de temperatura, umidade e isolamento do meio ambiente. A qualidade de forma, a precisão dimensional e a rugosidade da peça produzida podem ser influenciadas por diversos fatores relacionados com o projeto da máquina-ferramenta, entre eles, a exatidão de posicionamento e repetitividade. Este trabalho de tese apresenta a tecnologia de acionamento e controle empregadas no desenvolvimento do sistema de posicionamento de um torno, onde é fixado o suporte com a ferramenta e a sua função será de transmitir à ferramenta os movimentos de avanço e posicionamento com incerteza submicrométrica. Também é realizada a análise do comportamento de cada subsistema que compõe a estrutura de acionamento de cada eixo do posicionador, além do interfaceamento destes subsistemas, e por fim, é aplicada a técnica de controle PI-D+FF para se atingir uma melhor exatidão de posicionamento, dentro dos limites que a estrutura eletro-mecânica impõe. O sistema de posicionamento possui dois eixos com estruturas eletro-mecânica diferentes, sendo que, no eixo Z implementa-se o controle direto da posição do carro, ao contrário do eixo X, no qual implementa-se o controle indireto da posição. Os ensaios de posicionamento mostram que o eixo Z alcança a incerteza submicrométrica, já o eixo X sofre a influência de micro folgas, as quais terão que ser minimizadas para que se possa atingir a incerteza submicrométrica.