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© UNIP 2020 all rights reserved Universidade Paulista Processos de Conformação e Usinagem Aula 2 Curso Engenharia Mecânica © UNIP 2020 all rights reserved PCU – Movimentos de usinagem I – Movimentos de usinagem A usinagem é o processo de fabricação onde há a remoção de sobremetal de um material para se obter uma peça. Este sobremetal removido é transformado fragmentos de material que recebem o nome de cavaco. A remoção do sobremetal ocorre em duas fases: desbaste e acabamento da peça. Desbaste é a fase inicial da usinagem. É utilizada para dar forma ao material que ainda não passou pelo acabamento definitivo. No desbaste, os cavacos obtidos são grossos e a superfície da peça desbastada apresenta sulcos profundos. No acabamento, é obtido o produto com dimensões finais e rugosidade adequada. (FERRARESI, 1977; GERLING, 1992; SENAI, 1998) Cavaco Leonardo Leonardo Leonardo © UNIP 2020 all rights reserved PCU – Movimentos de usinagem I.1 – Movimentos entre peça e a aresta cortante Na usinagem existem movimentos relativos entre a peça e a aresta de corte da ferramenta. Estes movimentos são referenciados a peça que é considerada como parada. Existem dois tipos de movimentos: • os que causam diretamente a saída de cavaco e, • aqueles que não tomam parte direta na formação do cavaco. O movimento que dá origem a saída de cavaco são chamados de movimento efetivo de corte e são normalmente resultantes do movimento de corte e movimento de avanço. (FERRARESI, 1977) Leonardo © UNIP 2020 all rights reserved PCU – Movimentos de usinagem I.1.1 - Movimentos de corte (mc): é o movimento entre a peça e a ferramenta. Sem o movimento de avanço o movimento de corte irá gerar uma única remoção de cavaco. (FERRARESI, 1977; SENAI, 1998) Leonardo © UNIP 2020 all rights reserved PCU – Movimentos de usinagem I.1.2 - Movimentos de avanço (ma): é o movimento entre a peça e a ferramenta que juntamente com o movimento de corte dá origem a formação contínua de cavaco, durante as várias voltas ou cursos. (FERRARESI, 1977; SENAI, 1998) Leonardo © UNIP 2020 all rights reserved PCU – Movimentos de usinagem I.1.2 - Movimentos de avanço (ma): (contin.) O movimento de avanço pode ser resultante de vários movimentos como por exemplo, avanço principal e avanço secundário (lateral ou transversal). (FERRARESI, 1977; SENAI, 1998) Leonardo Leonardo © UNIP 2020 all rights reserved PCU – Movimentos de usinagem I.1.3 - Movimento efetivo de corte É a resultante dos movimentos de corte e de avanço, realizados ao mesmo tempo. (FERRARESI, 1977) (http://www.madeira.ufpr.br/disciplinasprofcamargo/processos2010/5%20grandezas%20de%20corte.pdf) http://www.madeira.ufpr.br/disciplinasprofcamargo/processos2010/5 grandezas de corte.pdf Leonardo © UNIP 2020 all rights reserved PCU – Movimentos de usinagem I.1.4 – Movimento de profundidade É o movimento entre peça e a ferramenta no qual a espessura da camada de material a ser retirada é determinada. I.1.5 – Movimento de ajuste É o movimento de correção entre a peça e a ferramenta no qual o desgaste da ferramenta deve ser compensado. (FERRARESI, 1977; SENAI, 1998) Leonardo Leonardo © UNIP 2020 all rights reserved PCU – Movimentos de usinagem I.2 – Percurso da ferramenta em relação a peça I.2.1 – Percurso de corte (lc): é o espaço percorrido sobre a peça pelo ponto de referência da aresta cortante segundo a direção de corte. I.2.2 – Percurso do avanço (la): é o espaço percorrido pela ferramenta segundo a direção de avanço. (FERRARESI, 1977) (http://www.madeira.ufpr.br/disciplinasprofcamargo/processos2010/5%20grandezas%20de%20corte.pdf) I.2.3 – Percurso efetivo de corte (le): é o espaço percorrido pelo ponto de referência da aresta cortante segundo a direção efetiva de corte. http://www.madeira.ufpr.br/disciplinasprofcamargo/processos2010/5 grandezas de corte.pdf Leonardo © UNIP 2020 all rights reserved PCU – Movimentos de usinagem I.3 – Ângulo da direção de avanço () É o ângulo entre a direção de avanço e a direção de corte. I.4 – Ângulo da direção efetiva de corte () É o ângulo entre a direção efetiva de corte e a direção de corte. (FERRARESI, 1977) Leonardo © UNIP 2020 all rights reserved PCU – Movimentos de usinagem I.5 – Plano de trabalho É o plano que contém as direções de corte e de avanço passando pelo ponto de referência da aresta cortante. Neste plano se realizam todos os movimentos que tomam parte na formação do cavaco. (FERRARESI, 1977) (http://www.madeira.ufpr.br/disciplinasprofcamargo/processos2010/5%20grandezas%20de%20corte.pdf) http://www.madeira.ufpr.br/disciplinasprofcamargo/processos2010/5 grandezas de corte.pdf © UNIP 2020 all rights reserved PCU – Movimentos de usinagem II – Grandezas de corte II.1 – Avanço (a): é o percurso de avanço em cada volta ou em cada curso. II.1.1 – Usinagem concordante: o movimento de corte da ferramenta e o movimento de avanço do material encontram-se no mesmo sentido. II.1.2 – Usinagem disconcordante: o movimento de corte da ferramenta e o movimento de avanço do material são opostamente sincronizados. (FERRARESI, 1977) (http://www.madeira.ufpr.br/disciplinasprofcamargo/processos2010/5%20grandezas%20de%20corte.pdf) Concordante Discordante http://www.madeira.ufpr.br/disciplinasprofcamargo/processos2010/5 grandezas de corte.pdf Leonardo Leonardo © UNIP 2020 all rights reserved PCU – Movimentos de usinagem II.1.3 – Avanço por dente (ad): é o percurso de avanço de cada dente medido na direção do avanço da ferramenta e corresponde à geração de duas superfícies de corte consecutivos. II.1.4 – Avanço de corte (ac): é a distância entre duas superfícies de corte consecutivas formadas medida no plano de trabalho e perpendicular à direção de corte. (FERRARESI, 1977) (http://www.madeira.ufpr.br/disciplinasprofcamargo/processos2010/5%20grandezas%20de%20corte.pdf) ad – avanço por dente ac – avanço de corte ae – avanço efetivo Z – nº de dentes ou arestas cortantes a = ad x Z http://www.madeira.ufpr.br/disciplinasprofcamargo/processos2010/5 grandezas de corte.pdf © UNIP 2020 all rights reserved PCU – Movimentos de usinagem II.1.5 – Avanço efetivo de corte (ae): é a distância entre duas superfícies de corte consecutivas formadas medida no plano de trabalho e perpendicular à direção efetiva de corte. II.1.6 – Profundidade de corte (p): é a profundidade de penetração da aresta principal de corte medida em uma direção perpendicular ao plano de trabalho. (FERRARESI, 1977) (http://www.madeira.ufpr.br/disciplinasprofcamargo/processos2010/5%20grandezas%20de%20corte.pdf) Espessura de penetração http://www.madeira.ufpr.br/disciplinasprofcamargo/processos2010/5 grandezas de corte.pdf Leonardo Leonardo © UNIP 2020 all rights reserved PCU – Movimentos de usinagem (FERRARESI, 1977) II.1.6 – Profundidade de corte (p): é a grandeza que multiplicada pelo avanço de corte origina a seção da área de corte. Espessura de penetração Espessura de penetração © UNIP 2020 all rights reserved PCU – Movimentos de usinagem (FERRARESI, 1977) II.1.7 – Comprimento do corte – b (largura de corte): é o comprimento do cavaco a ser retirado medido na superfície de corte segunda a direção normal de corte. II.1.8 – Espessura de corte (h): é a espessura do cavaco a ser retirado medida normalmente à superfície de corte e segundo a direção perpendicular à direção de corte. (https://www.docsity.com/pt/processos-de-usinagem-11/4780477/) https://www.docsity.com/pt/processos-de-usinagem-11/4780477/ https://www.docsity.com/pt/processos-de-usinagem-11/4780477/ https://www.docsity.com/pt/processos-de-usinagem-11/4780477/ https://www.docsity.com/pt/processos-de-usinagem-11/4780477/ https://www.docsity.com/pt/processos-de-usinagem-11/4780477/ https://www.docsity.com/pt/processos-de-usinagem-11/4780477/https://www.docsity.com/pt/processos-de-usinagem-11/4780477/ https://www.docsity.com/pt/processos-de-usinagem-11/4780477/ https://www.docsity.com/pt/processos-de-usinagem-11/4780477/ Leonardo © UNIP 2020 all rights reserved PCU – Movimentos de usinagem III – Velocidade III.1 – Velocidade de corte (v): é a velocidade instantânea do ponto de referência da aresta cortante, segundo a direção e sentido de corte. III.1.1 – Movimento de corte rotativo (FERRARESI, 1977; SENAI, 1998) Vc = d n Vc = velocidade de corte (m/min) d = diâmetro da peça ou da ferramenta (m) n = número de rotações por minuto da peça ou ferramenta (rpm) © UNIP 2020 all rights reserved PCU – Movimentos de usinagem III.1.1 – Movimento de corte rotativo (continuação) Exercícios: 1 - Calcular a velocidade de corte de uma fresa de 250 mm de diâmetro que trabalha a uma rotação de 500 rpm. (FERRARESI, 1977; SENAI, 1998) 𝑉𝑐 = 𝜋 ∙ 𝑑 ∙ 𝑛 = 𝜋 ∙ 0,250 ∙ 500 = 392,7 𝑚/𝑚𝑖𝑛 2 - Calcular a rotação de uma broca que será utilizada para executar um furo de 14 mm de diâmetro com uma velocidade de corte recomendada pelo fabricante de 22 m/min. 𝑉𝑐 = 𝜋 ∙ 𝑑 ∙ 𝑛 n = 𝑉𝑐 𝜋 ∙ 𝑑 = 22 𝜋 ∙ 0,014 = 500 𝑟𝑝𝑚 © UNIP 2020 all rights reserved PCU – Movimentos de usinagem III.1.2 – Movimento de corte linear – golpes por minuto 𝑛 = 𝑉𝑐 ∙ 1000 2 ∙ 𝐿 n= número de golpes por minuto (gpm) Vc = velocidade de corte (m/min) L = percurso do movimento de corte (mm) = comprimento da peça l + 30mm de folga (FERRARESI, 1977; SENAI, 1998) © UNIP 2020 all rights reserved PCU – Movimentos de usinagem III.1.2 – Movimento de corte linear – golpes por minuto (continuação) Exercício: Qual é o número de golpes por minuto a ser ajustado à uma plaina limadora para executar uma peça com 300mm de comprimento, utilizando uma velocidade de corte de 20m/min? Considerar folga de 30 mm. (FERRARESI, 1977; SENAI, 1998) 𝑛 = 𝑉𝑐 ∙ 1000 2 ∙ 𝐿 𝑛 = 20 ∙ 1000 2 ∙ (300 + 30) = 30,3 𝑔𝑜𝑙𝑝𝑒𝑠 © UNIP 2020 all rights reserved PCU – Movimentos de usinagem III.2 – Velocidade de avanço (Va): é a velocidade instantânea da ferramenta segundo a direção e sentido de avanço, normalmente expresso em mm/min. (FERRARESI, 1977; SENAI, 1998) III.2.1 – Ferramentas monocortantes: a peça ou a ferramenta monocortante se desloca segundo a direção do movimento de avanço. O avanço é indicado em mm/volta ou mm/golpe. Leonardo Leonardo Leonardo © UNIP 2020 all rights reserved PCU – Movimentos de usinagem III.2.2 – Ferramentas multicortante: o avanço distribuído pelo número de facas ou dentes que compõem a ferramenta multicortante. O avanço por dente, é indicado pelas letras ad e é expresso em mm/(volta x dente) ou mm/(volta x faca). (FERRARESI, 1977; SENAI, 1998) 𝑎𝑑 = 𝑎 𝑧 Leonardo Leonardo © UNIP 2020 all rights reserved PCU – Movimentos de usinagem III.2.2 – Ferramentas multicortante: continuação Exercício: Qual é o valor do avanço por dente para executar um canal de chaveta utilizando uma brocha de 30 dentes? (FERRARESI, 1977; SENAI, 1998) ii - Qual é o valor do avanço por dente de uma broca que apresenta 3 facas, utilizando um avanço de 0,5mm/volta? a = 63,2 − 60 = 3,2 mm 𝑎𝑑 = 𝑎 𝑍 = 3,2 30 = 0,1 mm/dente 𝑎𝑑 = 𝑎 𝑍 = 0,5 3 = 0,17 mm/voltaxdente © UNIP 2020 all rights reserved PCU – Movimentos de usinagem III.2.3 – Velocidade de avanço (Va) 𝑉𝑎= 𝑎 ∙ 𝑛 Exercício: Qual a velocidade de avanço de uma broca com 12mm de diâmetro, trabalhando a uma velocidade de corte de 18m/min e avanço de 0,3mm/volta? Vc = x d x n 18 = x 0,012 x n então: n = 477,5 rpm Va = a x n Va = 0,3 x 477,5 temos: Va = 143,1 mm/min Exercício: Qual a velocidade de avanço de uma fresa de 125mm de diâmetro que trabalha a uma velocidade de corte de 60m/min e com avanço de 0,4mm/volta? (Va = 61 mm/min) Vc = x d x n 60 = x 0,125 x n então: n = 153 rpm Va = a x n Va = 0,4 x 153 temos: Va = 61,2 mm/min (FERRARESI, 1977; SENAI, 1998) a = avanço n = rotação da peça ou ferramenta (rpm) Leonardo Leonardo © UNIP 2020 all rights reserved PCU – Movimentos de usinagem IV – Tempo de corte (Tc): é o intervalo de tempo necessário para usinagem da peça. O tempo de corte é expresso normalmente em minutos. IV.1 – Tempo de corte em movimentos rotativos L = percurso de avanço + folga (mm) a = avanço (mm/volta) n = rotação (rpm) Np = número de passes Exercício: Qual o tempo de corte para tornear um eixo de 250mm de comprimento, 150mm de diâmetro, em 3 passes, utilizando uma velocidade de corte de 40m/min e um avanço de 0,2mm/volta? Considerar folga de 30 mm. (GERLING, 1992; SENAI, 1998) Leonardo Leonardo © UNIP 2020 all rights reserved PCU – Movimentos de usinagem Exercício: Qual o tempo de corte para tornear um eixo de 250mm de comprimento, 150mm de diâmetro, em 3 passes, utilizando uma velocidade de corte de 40m/min e um avanço de 0,2mm/volta? Considerar folga de 30 mm. Vc = x d x n 40 = x 0,15 x n então: n = 85 rpm Va = a x n Va = 0,2 x 85 temos: Va = 17 mm/min Tc = L a ∙ n ∙ Np = 250 + 30 0,2 ∙ 85 ∙ 3 = 49,4 min © UNIP 2020 all rights reserved PCU – Movimentos de usinagem IV.1 – Tempo de corte em movimentos rotativos Furação: para furação utilizando-se brocas, o percurso de avanço é a profundidade do furo acrescido de uma folga de 0,3 vezes o diâmetro da broca. (GERLING, 1992; SENAI, 1998) Exercício: Calcular o tempo de furação de uma peça utilizando-se uma broca de 18 mm de diâmetro, com avanço de 0,2 mm/volta e rotação de 300 rpm. A profundidade do furo é de 30 mm. Considerar a usinagem em um único passe. Va = a x n Va = 0,2 x 300 temos: Va = 60 mm/min Tc = L a ∙ n ∙ Np = 30 + 0,3 ∙ 18 0,2 ∙ 300 ∙ 1 = 0,59 min Leonardo Leonardo Leonardo © UNIP 2020 all rights reserved PCU – Movimentos de usinagem IV.1 – Tempo de corte em movimentos rotativos Fresamento: para calcular o tempo de fresamento deve se considerar o comprimento da peça a ser usinada acrescida do raio da ferramenta utilizada e de uma folga. L = l + la + lu Exercício: Calcular o tempo de corte para rebaixar a espessura de uma placa com 120mm de comprimento em 6 passes, utilizando uma fresa de 90mm de diâmetro, 6 facas, 0,05mm/volta x faca e 30m/min de velocidade de corte. Desconsiderar lu. (GERLING, 1992; SENAI, 1998) Leonardo © UNIP 2020 all rights reserved PCU – Movimentos de usinagem Exercício: Calcular o tempo de corte para rebaixar a espessura de uma placa com 120mm de comprimento em 6 passes, utilizando uma fresa de 90mm de diâmetro, 6 facas, 0,05mm/volta x faca e 30m/min de velocidade de corte. Desconsiderar lu. Vc = x d x n 𝑛 = 𝑉𝑐 𝜋∙𝑑 = 30 𝜋∙0,09 = 106 𝑟𝑝𝑚 𝑎 = 𝑎𝑑 ∙ 𝑧 = 0,05 ∙ 6 = 0,3 𝑚𝑚/𝑣𝑜𝑙𝑡𝑎 𝑉𝑎 = 𝑎 ∙ 𝑛 = 0,3 ∙ 106 = 31,8 𝑚𝑚/𝑚𝑖𝑛 𝑇𝑐 = 𝐿 ∙ 𝑁𝑝 𝑉𝑎 = (120 + 90) ∙ 6 31,8 = 39,6 𝑚𝑖𝑛 © UNIP 2020 all rights reserved PCU – Movimentos de usinagem IV.2 – Tempo de corte em movimentos lineares (GERLING, 1992; SENAI, 1998) Tc = tempo de corte (min) L = percurso de corte + folga (30 mm) Np = número de passes Ns = número de passadas Vc = velocidade de corte (m/min) Leonardo © UNIP 2020 all rights reserved PCU – Movimentos de usinagem IV.2 – Tempo de corte em movimentos lineares Exercício: Qual o tempo de corte necessário para aplainar uma placa retangular com 400mm x 200mm, utilizando uma velocidade de corte de 20 m/min e um avanço de 0,5mm/golpe em 4 passes? Considerar folga de 30 mm. 𝑁𝑠 = 𝑝𝑒𝑟𝑐𝑢𝑟𝑠𝑜 𝑑𝑜 𝑎𝑣𝑎𝑛ç𝑜 𝑎𝑣𝑎𝑛ç𝑜 = 200 + 30 0,5 = 460 L =400 + 30 = 430 mm Tc = L ∙ 𝑁𝑠 𝑉𝑐 ∙ Np = 0,43 ∙ 460 20 ∙ 4 = 39,56 min (GERLING, 1992; SENAI, 1998) © UNIP 2020 all rights reserved PCU – Geometria da ferramenta Geometria das ferramentas (https://www.geogebra.org/m/q2dmts53) (https://slideplayer.com.br/slide/11618991/) © UNIP 2020 all rights reserved PCU – Geometria da ferramenta I – Geometria das ferramentas I.1 – Cunha cortante (gume cortante): é a parte da ferramenta na qual o cavaco se origina, através do movimento relativo entre ferramenta e peça. (FERRARESI, 1977; GERLING, 1992) Leonardo Leonardo © UNIP 2020 all rights reserved PCU – Geometria da ferramenta I – Geometria das ferramentas I.1 – Cunha cortante (gume cortante): é a parte da ferramenta na qual o cavaco se origina, através do movimento relativo entre ferramenta e peça. (FERRARESI, 1977; SENAI, 1998) 1 – superfície de folga ou incidência 2 – chanfro da aresta lateral de corte 3 – superfície lateral de folga 4 – superfície de saída 5 – aresta principal de corte 6 – aresta lateral de corte 7 – chanfro da aresta principal de corte 8 – ponta com curvatura ou chanfro © UNIP 2020 all rights reserved PCU – Geometria da ferramenta I.2 – Aresta principal de corte: é a aresta de corte cuja cunha de corte correspondente indica a direção de avanço no plano de trabalho. I.3 – Aresta lateral de corte: é a aresta de corte cuja cunha de corte correspondente não indica a direção de avanço no plano de corte. (FERRARESI, 1977; SENAI, 1998) Leonardo © UNIP 2020 all rights reserved PCU – Geometria da ferramenta I.4 – Sistema de referência: para a determinação dos ângulos na cunha cortante emprega-se um sistema de referência que é constituído de três planos ortogonais que passam pelo ponto de referência da aresta cortante. (FERRARESI, 1977; SENAI, 1998) © UNIP 2020 all rights reserved PCU – Geometria da ferramenta I.4.1 – Plano de referência: é o plano paralelo à base ou apoio da ferramenta de corte e por um ponto de referência da aresta principal de corte, sendo perpendicular à velocidade de corte. (FERRARESI, 1977; SENAI, 1998) © UNIP 2020 all rights reserved PCU – Geometria da ferramenta (FERRARESI, 1977; GERLING, 1992; SENAI, 1998) 1 – direção de corte 2 – aresta principal de corte 3 – ponto de referência na ponta da ferramenta 4 – plano de corte 5 – plano de apoio a - plano de referência b – plano de corte I.4.2 – Plano de corte: é o plano que passando pela aresta de corte é perpendicular ao plano de referência da ferramenta. © UNIP 2020 all rights reserved PCU – Geometria da ferramenta I.4.3 – Plano de medida: é o plano perpendicular ao plano de corte e perpendicular ao plano de referência da ferramenta. 1 – direção de corte 2 – aresta principal de corte 3 – ponto de referência na ponta da ferramenta 4 – ferramenta 5 – plano de medida 6 – plano de corte 7 - Plano de apoio (FERRARESI, 1977; SENAI, 1998) © UNIP 2020 all rights reserved PCU – Geometria da ferramenta I.4.4 – Sistema de referência: exemplos (FERRARESI, 1977; SENAI, 1998) 1 – superfície de folga principal 2 – ponto de referência 3 – aresta principal de corte 4 – traço do plano de corte 5 – traço do plano de medida 6 – superfície de saída 7 – aresta principal de corte 8 – plano de referência 9 - aresta transversal de corte 10 – faixa guia 11 – aresta lateral de corte 12 – superfície lateral de folga © UNIP 2020 all rights reserved PCU – Geometria da ferramenta I.5 – Ângulos no sistema de referência: também chamados de ânulos da cunha de corte, servem para determinar a posição e forma da cunha cortante. I.5.1 – Ângulo de posição (): é o ângulo entre o plano de corte e o plano de trabalho, medido no plano de referência. O ângulo formado entre a aresta secundária de corte e o movimento de avanço é chamado de ângulo de posição secundário. (FERRARESI, 1977; SENAI, 1998) Leonardo © UNIP 2020 all rights reserved PCU – Geometria da ferramenta I.5.2 – Ângulo de ponta (): é o ângulo entre os planos principal e lateral de corte medido no plano de referência. (FERRARESI, 1977; SENAI, 1998) Leonardo © UNIP 2020 all rights reserved PCU – Geometria da ferramenta I.5.3 – Ângulo de folga (): também chamado de ângulo de incidência, é o ângulo entre a superfície de folga e o plano de corte, medido no plano da cunha cortante. I.5.4 – Ângulo de cunha (): é o ângulo entre a superfície de folga e a superfície de saída medido no plano de medida da cunha cortante. I.5.5 – Ângulo de saída (): é o ângulo entre a superfície de saída e o plano de referência medido no plano de medida da cunha cortante. (FERRARESI, 1977; SENAI, 1998) + + = 90° © UNIP 2020 all rights reserved PCU – Geometria da ferramenta I.6 – Observações sobre os ângulos na usinagem 1.6.1 - Quanto menor o ângulo de ponta () menor a vida útil da arresta de corte. Isso se deve a dificuldade na dissipação do calor gerado na usinagem. (GERLING, 1992; SENAI, 1998) 1.6.2 – O ângulo de saída () facilita o arranque e a eliminação dos cavacos, porem ângulos muito grandes irão prejudicar o ângulo de cunha () Materiais duros Materiais ducteis Leonardo Leonardo Leonardo © UNIP 2020 all rights reserved PCU – Geometria da ferramenta (FREIRE, 1989; GERLING, 1992; SENAI, 1998) 1.6.3 – O ângulo de saída () positivo é utilizado na usinagem de peças que exigem pequena força de corte. O ângulo de saída () negativo é recomendável para o corte do tipo interrompido, pois aumenta o ângulo de cunha () e a secção resistente da ferramenta. A ferramenta da figura “A” faz o cavaco dobrar a 60°. A medida que o ângulo diminui o ângulo da dobra do cavaco aumenta, fazendo que a ferramenta demande mais potencia para usinar o mesmo material. Leonardo Leonardo Leonardo © UNIP 2020 all rights reserved PCU – Geometria da ferramenta (GERLING, 1992; SENAI, 1998) Nota: O corte interrompido provoca impactos cíclicos sobre a ferramenta causando maior deformação e pior o acabamento do material sendo usinado. 1.6.4 – O ângulo de folga () influem na vida útil da ferramenta, pois a sua finalidade é evitar o atrito entre a peça e a ferramenta. Se o ângulo () é muito pequeno (0,5°, por exemplo), a superfície da ferramenta em contato com a peça sofre um aumento e, em consequência, ocorre um desgaste lateral na ferramenta. Leonardo © UNIP 2020 all rights reserved PCU – Geometria da ferramenta 1.6.5 – Posição da ferramenta em relação ao centro Se a ponta da ferramenta estiver acima do centro de rotação da peça, ocorre uma redução no ângulo de folga (), causando o desgaste prematuro da ferramenta. À medida que o diâmetro da peça diminui, o atrito entre a superfície de folga e peça aumenta, impedindo que o núcleo da peça seja usinado. Se a ponta da ferramenta está abaixo do centro de rotação da peça, o ângulo de folga () aumenta à medida que o diâmetro da peça diminui. Isto faz com que haja a sobre posição da peça à ferramenta, gerando vibrações e eventual ruptura da ferramenta. A ponta da ferramenta deve coincidir com o centro de rotação da peça para não alterar as medidas dos ângulos. (GERLING, 1992; SENAI, 1998) Leonardo © UNIP 2020 all rights reserved PCU – Geometria da ferramenta 1.6.6 – Ângulo de posição e formação de cavaco: para um mesmo avanço, o valor do ângulo de posição interfere tanto na espessura e no comprimento do corte quanto na força de corte e de penetração. (FREIRE, 1989; GERLING, 1992) © UNIP 2020 all rights reserved PCU – Geometria da ferramenta (GERLING, 1992; SENAI, 1998) 1.6.6 – Ângulo de posição e formação de cavaco: © UNIP 2020 all rights reserved PCU – Geometria da ferramenta Ângulo da ferramenta x material da ferramenta x materialpeça (FREIRE, 1989) © UNIP 2020 all rights reserved PCU – Geometria da ferramenta Ângulo da ferramenta x material x usinagem (FREIRE, 1989) Ângulo de posição () © UNIP 2020 all rights reserved Exercício: Para a determinação dos ângulos na cunha cortante emprega-se um sistema de referência que é constituído de três planos ortogonais que passam pelo ponto de referência da aresta cortante conforme mostrado na figura a seguir. (Fonte: FERRARESI, D. Fundamentos da Usinagem dos Metais. Ed. Edgard Blucher, 1977) Assinalar a alternativa que indica respectivamente o nome dos planos indicados pelas posições 1, 2 e 3 mostradas na figura. PCU – Movimentos de usinagem e Geometria da ferramenta A – plano efetivo de medida, plano efetivo de corte e plano efetivo de referência. B – Plano de trabalho, plano efetivo de referência e plano da superfície de saída. C – Plano efetivo de referência, plano de trabalho e plano da superfície de saída. D – Plano base de corte, plano efetivo de referência e plano de trabalho. E – Plano de trabalho, plano efetivo de medida e plano efetivo de referência. Alternativa correta: A © UNIP 2020 all rights reserved Exercício proposto 1: Qual o tempo de corte para tornear um eixo de 490 de comprimento e 90 mm de diâmetro, em 1 passe, utilizando uma velocidade de corte de 80 m/min e um avanço de 0,5 mm/volta? Calcular o tempo de corte para furar uma placa de 70mm de espessura, utilizando uma broca de 12mm de diâmetro, uma velocidade de corte de 18m/min e um avanço de 0,15mm/volta. Calcular o tempo de corte necessário para realizar o brochamento de um peça em um passe, utilizando uma velocidade de corte de 2m/min e uma brocha com 850mm de comprimento. PCU – Movimentos de usinagem e Geometria da ferramenta © UNIP 2020 all rights reserved Exercício proposto 2: Calcular a velocidade de corte de uma peça de 100 mm de diâmetro e que gira a uma velocidade de 160 rpm e que está sendo usinada em um torno horizontal. Calcular a rotação de um rebolo de retifica que por recomendação do fabricante deve trabalhar com uma velocidade de corte de 20 m/s. O diâmetro do rebolo é de 150 mm. Calcular o número de golpes por minuto a ser ajustado à uma plaina vertical para executar um canal de chaveta num furo com 80mm de comprimento e utilizando 15m/min de velocidade de corte? Considerar folga de 30 mm. PCU – Movimentos de usinagem e Geometria da ferramenta © UNIP 2020 all rights reserved Exercício proposto 3: Ângulo de saída () é o ângulo entre a superfície de saída e o plano de referência medido no plano de medida da cunha cortante. Com relação ao ângulo de saída de uma ferramenta pode-se afirmar: I - O ângulo de saída () facilita o arranque e a eliminação dos cavacos, porem ângulos muito grandes irão prejudicar o ângulo de cunha () II - O ângulo de saída () positivo é utilizado na usinagem de peças que exigem pequena força de corte. III - O ângulo de saída () negativo é recomendável para o corte do tipo interrompido, pois aumenta o ângulo de cunha () e a secção resistente da ferramenta. Com relação as afirmativas acima, é correto apenas o que se afirma em: A – I. B – II, III. C – I, II, III. D – I, III. E – III. PCU – Movimentos de usinagem e Geometria da ferramenta © UNIP 2020 all rights reserved • FERRARESI, D. Fundamentos da Usinagem dos Metais. Ed. Edgard Blucher, 1977. • FREIRE, J. M. Fundamentos de Tecnologia: Introdução às máquinas ferramentas. Vol II, Ed. Interciência, 2ª edição, Rio de Janeiro, 1989. • GERLING, H. Alrededor de las máquinas-herramienta. Ed. Reverté, 3ª edição, Espanha, 1992. • SENAI. Processos mecânicos de usinagem. Volume 1, Senai, São Paulo, 1998. PCU – Referências bibliográficas © UNIP 2020 all rights reserved FIM !
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