Concebido há milhares de anos, o forjamento passa por melhorias contínuas, mantendo-se como um processo de fabricação moderno, capaz de agregar características importantes a produtos forjados que são utilizados em inúmeras aplicações. Na indústria automobilística, responsável pelo consumo de cerca de 60% de todos os produtos forjados, o forjamento mostrou-se como um processo de conformação plástica eficaz no atendimento das especificações de resistência mecânica e nos quesitos de produtividade. Esta demanda por produtos forjados estimulou a busca por processos mais robustos, nos quais as ferramentas de forjamento possuem papel fundamental para possibilitar a produção de lotes maiores sem paradas de máquina devido a falhas. Cerca de 70% das falhas estão relacionadas ao desgaste das ferramentas. Este trabalho buscou identificar no ambiente industrial, os modos de desgaste responsáveis pela degradação da superfície de contato de um punção, fabricado em aço H-10. Um conjunto de punções foi utilizado no forjamento a quente em prensa mecânica excêntrica horizontal e automática de múltiplos estágios, que utiliza água na refrigeração das ferramentas, durante a fabricação de porcas de roda, em aço SAE 1045. Os resultados obtidos basearam-se: (i) nas análises da superfície e da seção transversal de seis punções em microscópio eletrônico de varredura, (ii) na análise da nanodureza e (iii) na variação dimensional e da massa dos punções. Os resultados apontaram para o desgaste da superfície dos punções logo nas primeiras peças forjadas devido à transferência de óxidos do blank para a superfície da ferramenta. Nesta camada transferida para a superfície dos punções, foram encontrados danos causados pelo desgaste abrasivo e pela fadiga térmica. / Since the initial development, thousands of years ago, forging has faced continuous improvements, remaining as a modern manufacturing process, capable of adding important characteristics to forged products that are used in numerous applications. In the automotive industry, responsible for the consumption of approximately 60% of all forged products, the forging has proved to be an effective metal forming process in terms of mechanical strength specifications and productivity requirements. This demand for forged parts has stimulated the search for more robust processes in which the forging tool has a fundamental role to enable the production of larger batches without downtime due to failures. Approximately 70% of these failures are related to tool wear. This work aimed identifying, in an industrial environmental, the wear modes responsible for the degradation of the contact surface of a punch, made of H-10 steel. A series of punches was used for hot forging in a horizontal and automatic multi-stage eccentric mechanical press which uses water for tool cooling, during the manufacture of wheel nuts, made of SAE 1045 steel. Results were based: (i) on the analysis of the surface and cross section of six punches in a scanning electronic microscope, (ii) on nanohardness analyses and (iii) as well as on mass and dimensional variations. Results pointed to the punch wear in the first forged pieces, due to oxides transferring from blank to the punch surface. On this transferred layer to punch surface, have also found damage caused by abrasive wear and thermal fatigue.

O custo de qualquer produto forjado para indústria automobilística é altamente influenciado pelos custos envolvidos durante o projeto e construção das ferramentas de conformação. Idealmente, essas ferramentas devem durar um número significativo de ciclos de conformação, de forma a diluir seu custo no maior número de peças possível. Diversos parâmetros afetam o comportamento do desgaste das ferramentas, sendo que as indústrias de forjados abordam as questões tribológicas de formas distintas. Além disso, um mal entendimento desses parâmetros pode levar a um desgaste de ferramenta prematuro. Esse trabalho analisa o efeito da rugosidade no desgaste de punções de conformação a frio. O tribossistema adotado é a segunda operação de uma prensa mecânica horizontal e consiste em um punção de aço M2 endurecido em movimento relativo contra uma peça de aço SAE 10B22 normalizado. Foram fabricados quinze punções com três níveis de rugosidade e seus desgastes foram medidos após 52.000 e 102.000 ciclos de conformação. Um perfilômetro óptico 3D e um microscópio eletrônico de varredura foram utilizados para acessar as características superficiais dos punções, antes e após dos lotes de produção. Também foram realizadas análises na contra-peça e no meio interfacial \"óleo\". Os resultados obtidos mostraram que os punções de maior rugosidade falharam prematuramente enquanto os punções polidos e os de rugosidade intermediária apresentaram desgaste equivalentes. Considerando que o processo de polimento contribui significativamente para o custo de fabricação dos punções, espera-se que uma forjaria que consuma tais ferramentas em larga escala obtenha grandes benefícios econômicos com o presente trabalho. / The cost of any forged product for the automotive industry is highly influenced by the costs involved during the design and manufacturing of the forging tools. Ideally, these tools shall withstand a significant number of forging cycles, in order to distribute their manufacturing cost in as many parts as possible. There are several parameters that affect the tool wear behavior and forging companies have different approaches to address the tribological issues. Moreover, a misunderstanding of these parameters may lead to an undesirable premature tool wear. This work analyses the effect of roughness on the wear of cold forming punches. The adopted tribosystem is the second stage of a horizontal press and consists of a punch of M2 hardened steel in relative movement against a working piece of SAE 10B22 normalized steel. Fifteen punches were manufactured with three roughness levels and their wear was measured after 52.000 and 102.000 forging cycles. A 3D optical profiler and a Scanning Electronic Microscope (SEM) were used to access the surface characteristics of the punches before and after the production batches. Analysis of the counter body as well as of the interfacial element (oil) were also conducted. The results showed that all punches with higher roughness failed prematurely, while the polished ones as well as the intermediate ones presented equivalent wear. Considering that the polishing process contributes significantly to the manufacturing cost of the punches, it is expected that a forgery that consumes those tools in large-scale can get great economic benefits with this work.

A necessidade de desenvolver uma aprendizagem significativa induz ao professor a produÃÃo e aplicaÃÃo de novas estratÃgias de transmissÃo e recepÃÃo de conteÃdo. Nesse contexto, a aplicaÃÃo de jogos didÃticos no ensino torna o trabalho do docente mais dinÃmico e eficiente. Pesquisadores indicam que o uso de jogos educativos como recurso psicopedagÃgico pode ser de grande importÃncia para o aprendizado, trazendo para o aluno a possibilidade de aprender conteÃdos atravÃs de mÃtodos mais dinÃmicos em sala de aula. Quando o aspecto lÃdico à despertado no aluno, facilita a aprendizagem, com desenvolvimento mental para o conteÃdo, colaborando para uma aprendizagem significativa. O jogo educativo à uma das ferramentas que o professor pode desenvolver para auxiliar na construÃÃo dos conhecimentos em qualquer Ãrea do ensino. Considerando a relevÃncia da aprendizagem sobre Tabela PeriÃdica e a utilizaÃÃo de jogos didÃticos no auxÃlio do ensino, o presente trabalho teve como objetivo geral produzir um jogo didÃtico e analisar a sua contribuiÃÃo para a aprendizagem significativa do conteÃdo Tabela PeriÃdica no ensino mÃdio. Inicialmente foram elaborados e aplicados dois questionÃrios com os docentes de uma escola particular da cidade de Sobral-CE. Os questionÃrios abordaram o ensino de Tabela PeriÃdica atravÃs do livro didÃtico adotado, o uso de jogos didÃticos como ferramenta de ensino-aprendizagem e a seleÃÃo de 30 (trinta) elementos quÃmicos considerados relevantes, que foram usados como parÃmetros na elaboraÃÃo do material. No segundo momento foi produzido, junto com os alunos em cada sÃrie, um jogo de tabuleiro com os 30 elementos e suas caracterÃsticas. O jogo foi aplicado em turmas de 1Â, 2 e 3 anos totalizando 99 participantes. Os dados foram coletados atravÃs da participaÃÃo e aplicaÃÃo de questionÃrios prÃ- e pÃs-teste. Observou-se uma participaÃÃo e interaÃÃo em sala de aula reproduzindo uma aprendizagem prazerosa. ApÃs aplicaÃÃo do jogo os dados foram coletados e comparados com as informaÃÃes anteriores a sua aplicaÃÃo, observou-se um aumento substancial da aprendizagem sobre os Elementos QuÃmicos e a Tabela PeriÃdica. / The need to develop a significant learning induces the teacher the production and application of new strategies for transmission and reception of content. In this context, the application of educational games in teaching makes the work more dynamic and efficient teaching. Researchers indicate that the use of educational games as psycho feature can be of great importance for learning, bringing to the student the opportunity to learn content through more dynamic methods in the classroom. When the playful aspect is aroused in the student, facilitates learning, mental development to content, contributing to a significant learning. The educational game is one of the tools that teachers can develop to assist in the construction of knowledge in any area of education. Considering the importance of learning about the periodic table and the use of educational games in aid of education, this study aimed to produce an educational game and analyze its contribution to meaningful learning of the periodic table content in high school. They were initially developed and applied two questionnaires with teachers from a private school in the city of Sobral-CE. The questionnaire covered the teaching of the Periodic Table through the adopted textbook, the use of educational games as a teaching and learning tool and a selection of thirty (30) chemical elements considered relevant , which were used as parameters in the preparation of the material. In the second phase was produced, along with the students in each grade, a board game with 30 elements and their characteristics. The game was applied on 1st class, 2nd and 3rd years totaling 99 participants. Data were collected through participation and implementation of pre-and post-test questionnaires. There was a participation and interaction in the classroom playing a pleasurable learning. After application of game data were collected and compared with the previous information the application , there was a substantial increase in learning about the chemical elements and the periodic table.

Este trabalho trata sobre InferÃncia de Componentes Principais no desempenho discente dos alunos do primeiro ano de um curso de FÃsica na modalidade semipresencial da Universidade Federal do Cearà (UFC), em parceria com a Universidade Aberta do Brasil (UAB). No Ãmbito do contexto da avaliaÃÃo da aprendizagem sÃo vÃrios os fatores que contribuem para a formaÃÃo do discente. Dentre esses fatores, pode-se destacar a influÃncia do docente, do ambiente escolar, do assunto, da modalidade de avaliaÃÃo, dentre outros. Em geral, existem dificuldades para obtenÃÃo de medidas fiÃveis quanto à influÃncia de cada fator na aprendizagem do aluno; decorrentes, em parte, do fato de que os fatores sÃo avaliados de forma independente, atravÃs de testes especÃficos. Essas dificuldades tornam-se mais evidentes para um Ambiente Virtual de Ensino, que envolve avaliaÃÃes em atividades diversas, individuais e coletivas, como chats, fÃruns e portfÃlios. Assim, o objetivo deste trabalho à aplicar a tÃcnica da estatÃstica multivariada (AnÃlise de Componentes Principais) em notas obtidas pelos alunos em um Ambiente Virtual de Ensino SOLAR a fim de verificar os padrÃes das relaÃÃes entre as disciplinas cursadas no primeiro ano do curso. Pretende-se com isso, demonstrar que as notas dos alunos, em disciplinas que possuem uma conexÃo intrÃnseca de conteÃdos, tÃm uma correlaÃÃo muito forte entre si; pois os assuntos de algumas ciÃncias dependem de conhecimentos prÃvios. A partir daÃ, espera-se que haja, por parte do aluno, a sua autonomia quanto ao ensino e a aprendizagem, acarretando assim um melhor desempenho final. Tudo isso mensurado pelo mÃtodo da AnÃlise de Componentes Principais (ACP), considerando um conjunto de notas obtidas por alunos no curso de graduaÃÃo semipresencial em FÃsica, em seis disciplinas. AlÃm de um referencial teÃrico no tocante a AvaliaÃÃo Educacional em conformidade com as ideias de Scriven, dentre outros teÃricos e tambÃm uma abordagem teÃrica da Aprendizagem Significativa de David Ausubel. / This paper deals with Inference Principal Components in student performance of students in the first year of a physics course in blended mode of the Federal University of Cearà (UFC), in partnership with the Open University of Brazil (UAB). As part of the learning assessment context are several factors that contribute to the formation of the student. Among these factors, we can highlight the influence of the teacher, the school environment, the topic, the type of assessment, among others. In general, there are difficulties in obtaining reliable measures regarding the influence of each factor on student learning; arising in part from the fact that the factors are evaluated independently, through specific tests. These difficulties become more apparent to a Virtual Environment Education, which involves assessments in various activities, individual and collective, as chats, forums and portfolios. The objective of this work is to apply multivariate statistical technique (Principal Component Analysis) in grades obtained by students in a Teaching Virtual Environment SOLAR to check the patterns of relations between the subjects studied in the first year of the course. It is intended with this, show that students' grades in subjects that have an intrinsic connection of content, they have a very strong correlation with each other; because the subjects of some sciences depend on prior knowledge. From there, it is expected that there is, by the student, their autonomy for teaching and learning, thus leading to a better final performance. All this measured by the method of Principal Component Analysis (PCA),considering a set of marks obtained by students in the course of blended Degree in Physics in six subjects. In addition to a theoretical framework regarding the Educational Assessment in accordance with the ideas Scriven, among other authors and also a theoretical approach of David Ausubel Meaningful Learning.

Esta dissertaÃÃo analisa o uso das ferramentas de tecnologia da informaÃÃo e comunicaÃÃo (fÃrum, chat e videoaula) como possibilidade pedagÃgica na disciplina de CÃlculo I (uma variÃvel) no curso de Licenciatura em MatemÃtica na modalidade semipresencial do Instituto Federal do Cearà - IFCE, com a finalidade de promover uma aprendizagem mais vivÃncia atravÃs do uso das ferramentas de aprendizagens e assim combater as principais dificuldades apresentadas pelos estudantes, as quais tem acarretado evasÃes e reprovaÃÃes. Dentre os instrumentos e mÃtodos para respaldar este trabalho privilegiou-se uma pesquisa bibliogrÃfica sobre as concepÃÃes HistÃricas da EducaÃÃo à DistÃncia no Brasil, destacando a sua implantaÃÃo e desenvolvimento no IFCE. Pretendendo-se compreender os fatores que emperram a aprendizagem dos alunos no ensino do CÃlculo I e buscando-se minimizÃ-las fez-se um apanhado teÃrico sobre a concepÃÃo de alguns autores acerca das dificuldades de natureza epistemolÃgicas do ensino de CÃlculo. O presente estudo descreve ainda, a realizaÃÃo de uma experiÃncia com o uso das ferramentas, citadas acima, aplicadas na turma do curso de CÃlculo I do IFCE na modalidade semipresencial, anÃlise dos resultados se refere ao pÃlo de SÃo GonÃalo regiÃo metropolitana de Fortaleza. Os resultados apontam que a utilizaÃÃo do fÃrum, chat e vÃdeo aula, quando bem planejados, sob a perspectiva de uma Aprendizagem Vivenciada poderà contribuir na superaÃÃo de muitas dificuldades. Conclui-se, portanto que o uso adequado das ferramentas de aprendizagem tecnolÃgica, poderà repercutir na melhoria da qualidade do ensino, consolidando uma aprendizagem efetivamente que faÃa sentido para os alunos e ofereÃa meios para que este possa intervir positivamente na sociedade em que vive. / This dissertation analyzes the use of the tools of information and communication technology (forum, chat and videoclass) as pedagogical possibilities in the teaching of the discipline Calculus I (one variable) in the undergraduation course of Mathematics in blended mode of the Federal Institute of Cearà â IFCE, in order to promote a more meaningful learning and to combat the major difficulties faced by students, which have led to abandonment and failure. Among the tools and methods to support this work we focused on a literature search of the historical conceptions of distance education in Brazil, highlighting its development and deployment in IFCE. We aim at understanding the factors that hinder students' learning in the teaching of Calculus I and possibly seeking to minimize them based on a theoretical overview of some authors about the difficulties of epistemological nature of the teaching of calculus. By the same token, a study was conducted emphasizing the principles of Meaningful Learning pointed out by Ausubel and the seven steps of Meaningful Learning described by Santos. The present study also describes the realization of an experiment with the use of the tools cited above, applied to the IFCE Calculus I course in blended mode, set in SÃo Goncalo, located in the metropolitan region of Fortaleza. The results indicate that the use of the forum, chat and videoclass, when well designed from the perspective of Meaningful Learning, can help in overcoming many difficulties. It follows therefore that with the appropriate use of technological learning tools, you can have an effect on improving the quality of education, building an effective learning that is meaningful to the students and provide resources to enable them to intervene positively in the society they live.

As teorias que sustentam os modelos de precificação têm obtido resultados pouco satisfatórios ou insatisfatórios, uma vez que em cada estudo busca aproximar-se da realidade por apenas uma face, não observando o problema de todos os ângulos. Nesse sentido, percebeu-se um gap nos estudos de previsão, explorar sob outras lentes a dinâmica das variáveis do mercado que influenciam a formação do preço para o seu prévio monitoramento. Assim, o objetivo desta pesquisa foi construir uma ferramenta de apoio à decisão que pudesse prever, periodicamente, o preço futuro de uma commodity a curto e médio prazo, notadamente para o butadieno, um derivado do petróleo. Para que isto fosse possível, foi realizada a datação dos pontos de mudança do preço dessa commodity, frente aos acontecimentos históricos e, a partir daí, construído o estudo sobre três estruturas: mercado, política e econômica. A partir de então, observou-se quais seriam as variáveis mais consistentes para formar a base da pesquisa. As previsões obtidas revelam um desempenho superior às pesquisas anteriormente realizadas. Assim, a análise da previsão dos pontos de mudança constitui um instrumento informativo para sinalizar o comportamento futuro do preço da commodity do butadieno. A ferramenta utilizada para o modelo de precificação de modo a compreender a natureza das flutuações foram as Redes Bayesianas, que apresentam a capacidade de expressar as probabilidades e de um conjunto de variáveis aleatórias previamente definidas, e fazer predições adequadas. A inferência sobre o preço da commodity do butadieno, a curto e médio prazo, é realizada com o auxílio do software GeNIe 2.0. Conclui-se que investir em pesquisas que utilizem de Inteligência Artificial como métodos preditivos, como a utilização de Redes Bayesianas apresenta a vantagem de compreender a relação causa e efeito através da análise de Cenários. Assim, o objetivo de construir uma ferramenta de apoio à decisão que pudesse prever, periodicamente, o preço do butadieno a curto e médio prazo, foi alcançado. Para determinado período houve 84% de chances de acerto nas previsões. / The theories that support pricing models have obtained little satisfactory or unsatisfactory results, once each study examines only one aspect of reality, without studying the problem as a whole. In this sense its necessary to explore under other aspects the dynamics of market variables that influence the pricing for its prior monitoring. The objective of this research was to build a decision support tool capable of periodically forecast the future price of a commodity in the short and medium term, especially for butadiene, an oil derivative. To make it possible, was done the dating of turning points in the price of this commodity compared to the historical events and based on these data to build this study on three structures: market, political and economic. Then, we identified the most consistent variables to form the basis of the research. The forecasts obtained show a higher performance compared to previous investigations. Thus, the forecast analysis of turning points is an informative tool to signal the future behavior of the price of this commodity. To understand the nature of these fluctuations, the method used in the pricing model were the Bayesian networks, which are capable of expressing the probabilities of a set of random variables defined previously and make appropriate predictions. The inference on the commodity price of butadiene – in the short and medium term, was performed using the Genie 2.0 software. The conclusion was that investing in research using artificial intelligence and predictive methods such as the Bayesian networks, has the advantage of understanding the relationship of cause and effect through scenario analysis. So the objective of building a decision support tool that can predict periodically, the price of butadiene in the short and medium term, has been achieved. For certain period was 84% accurate in forecasts of chances.

Este trabalho apresenta resultados de testes com processo de usinagem para diferentes ferramentas de torneamento. Foram realizados ensaios para avaliar a diferença de comportamento quantoa esforçosde cortee acabamentosuperficialem operaçãode torneamento para um mesmo tipo de ferramenta, com variação na superfície de saída, sendo uma com quebra cavaco com outra de superfície de saída lisa. O material usinado foi aço ao carbono 1045 recozido, testado para duas diferentes velocidades, variando-se também a profundidade de corte e avanço para cada ensaio. Os testes foram executados em um torno mecânico convencional, onde as variáveis do processo foram coletadas com um sistema de aquisição de dados, através de um dinamômetro piezoelétrico para avaliação das forças de corte e um rugosímetro portátil para medida da rugas idade superficial. Observou-se nos resultados, uma forte diminuição dos esforços quando aplicada a ferramenta sinuosa com quebra-cavaco, bem como melhoria nas características do cavaco. Em relação à rugas idade superficial houve uma pequena melhora quando utilizada a ferramenta com superfície de saída lisa, situação decorrente das condições de remoção do cavaco. / This wark presents the results af machiningpracess tests with different turning tools. Tests were done to evaluate behaviors differenceson cutting efforts and surface finishing in turning operations to a same type of tool, with a variation on rake face, where one had a chipbreaker groove and the other are flat. The machining material was 1045 annealed carbon steel, tested to two different cutting speeds, changing also the depth of cut and the feed rate for each case. The tests were done in a conventionallathe, where the process variances were collected by a data acquisition system, through a piezoelectric dynamometer to evaluate the cut efforts and a portable rugosimeter to measure the surface roughness. The results show a strong reduction of the efforts when grooved tools with chip-breaker were applied as well an improvement on the chip characteristics. In relation to the surface roughness, it was observed a slight improvement when the tlat tool was used, because ofthe conditions of chip remova!.

Este trabalho buscou analisar dois materiais para fabricação de navalhas para corte de sucata, de forma a identificar aquele que melhor atenda às solicitações de desgaste dentro de um custo competitivo. Foram realizados testes comparativos de desempenho entre navalhas de aço AISI S1 e SAE 4340, sendo este último o material base utilizado atualmente para a fabricação de navalhas para corte de sucata na Gerdau Aços Especiais Charqueadas. O estudo foi realizado durante o processamento de sucata em uma Prensa Tesoura Harris BSH 1123, sendo que as medições de desgaste foram realizadas nas arestas de corte com a utilização de um relógio comparador. Os resultados mostram que o aço ferramenta, apesar de seu elevado custo e necessidade de maior controle durante o tratamento térmico, é superior em todos os aspectos, apresentando a metade do desgaste do aço ligado quando utilizado nas mesmas condições e trazendo benefícios operacionais como a redução do tempo de troca das navalhas, sendo o material mais indicado para este fim. / Performance trials were carried out to identify the most suitable material for the manufacturing of blades for scrap cutting considering resistance for wear specifications as well as competitive cost. The materials tested were AISI S1 and SAE 4340, being the latter the material currently used for this application at Gerdau Aços Especiais Charqueadas. The study was conducted during scrap processing in a Harris BSH 1123 shearing press. In order to measure the cutting edge wear, a dial gauge was employed. The results show that the tool steel, despite its higher cost and more complex heat treatment process, is superior for all analyzed aspects, presenting less than half of the wear shown by the low alloyed steel when processing scrap under the same conditions. Other additional operational benefits also were obtained as a decrease in the set up time, being the material of choice for this task.

A fabricação de peças mecânicas por usinagem tornou-se mais versátil com o uso de máquinas-ferramentas com Comando Numérico Computadorizado. Este recurso permitiu a obtenção de superfícies de geometria mais complexa, extremamente difíceis de se fabricar com máquinas convencionais. A tarefa de escrever os programas CNC para usinar tal geometria também não é fácil, sendo necessário recursos auxiliares para alcançar este objetivo. O embasamento para utilização desta tecnologia passa inicialmente pelos conceitos e fundamentos de máquinas-ferramentas com CNC, programação CNC e modelagem geométrica de superfícies. Na elaboração deste estudo foram analisados vários relatos sobre sistemas de geração de programas CNC, tipos de trajetórias de ferramentas, otimização de programas CNC, reconhecimento de forma e sistemas de simulação e verificação. Desta análise foi estruturada uma estratégia para realização deste trabalho, que trata da implementação de um sistema de geração de programas CNC para máquinas de 3 eixos, destinado a superfícies de forma livre. O software admite modelos de superfícies criadas em um modelador na forma paramétrica Bézier e gera segmentos de programa CNC para usiná-las em duas etapas: desbaste e acabamento. Do modelo paramétrico são geradas duas poligonalizações para estas duas etapas. A primeira, de menor resolução, é usada para a operação de desbaste, para seleção de ferramentas e para determinação das inclinações da superfície, dados necessários para a operação posterior. A segunda, de maior resolução, oferece melhores condições de aproximação da superfície paramétrica e permite a geração da trajetória usada no acabamento. A etapa de desbaste, destinada à remoção do excesso de material da peça, é realizada com uma ferramenta de extremidade cilíndrica trabalhando em vários planos de corte. Cada plano é usinado através de movimentos em ziguezague, e posteriormente faz-se uma trajetória equidistante ao contorno das cavidades ou protrusões existentes. Já a etapa de acabamento, que visa conferir a forma e dimens5o desejadas à peça, é realizada com uma ferramenta de extremidade esférica trabalhando em ziguezague por toda a superfície. Nesta etapa, são determinados espaçamentos diferenciados entre os movimentos da ferramenta, segundo as inclinações da superfície. Desta forma, consegue-se uma redução no número de comandos, sem perder em qualidade. Três casos são apresentados, sendo o primeiro, uma superfície formada por toda cavidade e uma protrusão, o segundo, uma cavidade e o terceiro uma protrusão. O primeiro caso apresenta todos os passos executados nestas etapas consideradas. Os demais apresentam os resultados obtidos. Para verificar o programa CNC gerado foi implementado um simulador que confere o resultado obtido com a superfície modelada na forma paramétrica. Este simulador também tem um funcionamento diferenciado para cada etapa de usinagem e confere uma boa precisão a peça acabada. Os resultados demonstram a eficiência do sistema quanto à sua rapidez e também quanto à forma da peça. Em função das resoluções consideradas nos sistemas de geração e de simulação, encontrou-se um erro entre a superfície paramétrica e a superfície simulada. Conclui-se que a utilização de maior resolução para a geração da trajetória da ferramenta na etapa de acabamento é decisiva para a redução do erro encontrado comparando o modelo paramétrico com a superfície simulada. / Manufacturing of mechanical pieces by machining became more versatile with the use of tool machines equipped with Computerized Numerical Control. This resource allows more complex geometry surfaces, which are very difficult of manufacture with conventional machines. Writing of CNC programs for machining such geometry is also not easy, demanding further resources to fulfill this goal. Basics of using this tecnology includes concepts and fundamentals of CNC tool machines, CNC programming and geometrical modeling of surfaces. In this dissertation, it were analysed several reports of CNC tool path generation systems, tool path types, CNC program optimization, form recognition and simulation and verification systems. From this analysis, it was designed a strategy to prepare this dissertation, whose main purpose was to implement a CNC program generation system for 3 axis machines for free-form surfaces. The software admits surface models designed in a modeler using Bezier parametric form and generates segments of CNC programs for machining in two stages: rough and finishing. From the parametric model, two poligonalizations are generated for these stages. The first, of lower resolution, is used for a rough operation, for tools selection and for determination of surface inclinations, which ares necessary data for later operations. The second poligonalization, of greater resolution, offers better conditions of aproximation to the parametric surface and allows the generation of the tool path used in finishing. The rough stage, used to remove excess of material in this piece, is realized with a cylindrical end cutter working in several cutting planes. Every plane is machined in zigzag movements and later is done a tool path with constant offset with the existent cavity or protrusions. The finishing stage, whose goal is to give the desirable form and dimension to the piece, is done with a ball-end cutter, working in zigzag upon the whole surface. In this stage, no equal distances are determined betwen the tool movements according to surface inclinations. Thus, a reduction in the number of commands is obtained without loss of quality. Three cases are presented, where the first one is a surface formed by a cavity and a protrusion, the second one is a cavity, and the third one is a protrusion The first case is completely presented with all the steps. In the others cases, results are given. In order to evaluate the generated CNC program, it was implemented a simulator that checks the results with the modeled surface. This simulator uses different approaches in each stage of machining and gives a good precision to piece finishing. The results demonstrate the system eficiency as to speed, performance and also to form. On account of resolutions considered in the generation system and in simulation, errors were found between the parametric and the simulated surfaces. Comparing the parametric model with the simulated surface, it is clear that the use of greater resolution during the generation of the tool path in the finishing stage is decisive to reduce the errors.

A necessidade de produtos inovadores que suplantem a competição por preço e ofereçam conquista de mercado, além da garantia da qualidade em grandes escalas de produção, confere ao design, a engenharia e a tecnologia, numa abordagem multidisciplinar, possibilidades para solução de algumas dessas demandas. Dentre os materiais com necessidade de inovação podem ser destacadas as rochas ornamentais e de revestimento, muito utilizadas na arquitetura e construção, construção e revestimento de elementos urbanos, arte funerária, e arte e decoração. Apesar da diversidade de aplicações, percebe-se a geração de somente seis tipos básicos de produtos, todos com baixo valor agregado: blocos, chapas, placas para revestimento, ladrilhos, pisos e manufaturados em menor escala. Embora o Brasil apresente grande potencial geológico para rochas ornamentais, ocupando 5º lugar na produção mundial, sua participação no mercado se faz, na maioria das vezes, como fornecedor de rochas em bruto ou semi-acabadas. Apesar da visível expansão e do aumento da representatividade brasileira no mercado, os avanços tecnológicos utilizados no desdobramento final de rochas ornamentais se limitam ao aprimoramento dos equipamentos de corte, principalmente na durabilidade dos discos diamantados, e polimento buscando atender, num primeiro momento, os requisitos de comercialização, produção e distribuição de produtos semi-acabados. Posto este cenário percebem-se dois aspectos ainda pouco explorados em rochas ornamentais, especialmente no basalto carijó. Primeiro: a inclusão de novas tecnologias de beneficiamento e agregação de valor por processos não convencionais para este setor. Segundo: a caracterização das propriedades, principalmente a dureza e a correlação com o desgaste da ferramenta cortante. São objetivos desta pesquisa estudar e desenvolver os processos de fresamento CNC (Comando Numérico Computadorizado) em altas velocidades (High Speed Machining – HSM) no beneficiamento do basalto carijó e determinar os parâmetros de fresamento, para obtenção dos melhores padrões na relação tempo de usinagem versus desgaste da ferramenta versus abrasão do material, e replicar os resultados obtidos nas amostras. Os resultados obtidos mostram que a matéria prima utilizada, por ser natural, apresenta grandes variações de composição e dureza não permitindo a determinação de um parâmetro de fresamento específico. No entanto foi possível traçar, com o a utilização de um pós-processador desenvolvido especificamente para este estudo, um mapa de tomada de decisão que serve como facilitador na execução deste processo. / The need for innovative products that supplant the competition by offering price and market conquest, and quality assurance in large-scale production, gives the design, engineering and technology, a multidisciplinary approach, possibilities for solving some of these demands. Among the materials in need of innovation can be highlighted and the ornamental coating, widely used in building and construction, construction and finish of urban elements, funerary art, and art and decoration. Despite the diversity of applications, we can see the generation of only six basic types of products, all with low added value, blocks, plates, boards, cladding, tiles, floors and manufactured on a smaller scale. Although Brazil presents a great geological potential for ornamental rocks, occupying fifth place in world production, its market share if it does, mostly, as the supplier of rocks, raw or semi-finished. Despite the visible expansion and increased representation in the Brazilian market, the technological advances used in the final unfolding of ornamental stones are confined to the improvement of the cutting equipment, especially in the durability of diamond blades, polishing and trying to meet, at first, the requirements marketing, production and distribution of semi-finished products. Tour this scenario, two aspects are perceived largely unexplored in stone, especially on basalt carijó. First, the inclusion of new technologies for processing and adding value by unconventional methods for this sector. Second, the characterization of the properties, especially hardness and correlation with cutting tool wear. The objectives of this research study and develop the processes of milling CNC (Computerized Numerical Control) at high speeds (High Speed Machining - HSM) in the processing of basalt carijó determining the parameters of milling, to obtain the best standards in the relationship versus machining time tool wear versus abrasion material, and replicating the results obtained in the samples. The results show that the raw material used is natural presents large variations in composition and hardness does not allow the determination of a parameter specific milling. However it was possible to trace, with the the use of a post-processor developed specifically for this study, a statement of decision making that serves as a facilitator in the implementation of this process.