Selecção de um material alternativo para a estrutura de máquinas-ferramentas de arranque de apara

Abstract

O projecto da estrutura das máquinas-ferramentas está fortemente influenciado pelos materiais utilizados nos produtos a trabalhar e também pela quantidade de máquinas-ferramentas a produzir, podendo ser uma produção em série ou mesmo uma produção unitária e especifica para cada cliente. Este último aspecto está inteiramente ligado aos materiais utilizados na concepção da estrutura das máquinas-ferramentas, sendo que numa produção unitária, os materiais estruturais usualmente utilizados em produções em série, tornam-se extremamente dispendiosos. O ferro fundido e o aço são os materiais tradicionalmente utilizados na fabricação de componentes estruturais de máquinas-ferramentas, principalmente do barramento principal. Neste tipo de componentes a estabilidade dimensional, térmica, amortecimento de vibrações e capacidade de suportar acções são fundamentais no seu bom desempenho. Prever o comportamento dinâmico de uma estrutura deste género é de grande importância, uma vez que só desta forma é possível obter soluções inteligentes para a resolução de problemas de vibrações. A avaliação e modificação das soluções estruturais que permitem uma boa resposta das estruturas às solicitações dinâmicas constituem uma mais-valia a complementar o projecto estático e dinâmicos tradicionais. Esta dissertação de mestrado tem como objectivo desenvolver, caracterizar e avaliar materiais alternativos para a estrutura de máquinas-ferramentas de arranque de apara, tendo como base o betão polimérico. De modo a alcançar o objectivo proposto, é necessário realizar vários ensaios, de forma a determinar as propriedades dos materiais. Assim sendo, é possível efectuar uma avaliação que permita concluir que as propriedades determinadas satisfazem, ou não, as necessidades impostas.

The draft of the structure of machine tools is strongly influenced by the materials used in the products work and also by the amount of machine tools to produce, and may be a serial production or even a production unit and specifies for each client. This last aspect is entirely linked to the materials used in the design of the structure of machine tools, and in a production unit, the structural materials used in serial production, become extremely costly. The cast iron and steel are the materials traditionally used in the manufacture of structural components for machine tools, especially the bedways. In this type of components, dimensional stability, thermal, vibration damping and ability to support the actions to which this subject, are fundamental in its good performance. To predict the dynamic behavior of a structure of this kind is of great importance, since only in this way can it obtain structural solutions that allow a good response of the structures dynamic requests constitute an asset to complement the traditional dynamic and static project. The objective of this masters’ dissertation is to develop, characterize and evaluate alternative materials for the structure of machine-tools for chipping, with polymeric concrete. In order to achieve the proposed objective, and need to perform several tests to determine the properties of the materials. Therefore, it is possible to carry out an assessment which allows concluding that certain properties may be expected to satisfy, or not, the needs imposed.