PRATICAS INDUSTRIAIS - Aula 13 - 19-05-2021

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Práticas Industriais
Prof Adriano Menezes da Silva
Aula 13 – 19/05/2021
• Processo de Fresamento
• Exemplos de cálculo de tempo e Potência de Corte
Fresamento
O fresamento é a operação de usinagem destinada à
obtenção de superfícies quaisquer com o auxílio de
ferramentas, geralmente multicortantes.
Tipos de máquinas
Tipos de máquinas
Tipos de máquinas
Ferramenteira
Tipos de máquinas
Tipos de máquinas
Copiadora
Existem diversos formatos de peças. Essas diferentes
formas precisam ser obtidas usando o processo de
fabricação adequado para sua obtenção.
O processo de fresamento
Para tanto, a ferramenta, dita Fresa, caracterizada por
arestas cortantes dispostas simetricamente ao redor de um
eixo, é provida de um movimento de rotação permitindo que
cada dente retire uma camada de material da peça.
O processo de fresamento
O processo de fresamento
O movimento de avanço é geralmente feito
pela peça, que está fixada à mesa da
máquina.
Movimento 
de corte
O processo de fresamento
(a) Fresamento Tangencial: eixo de rotação da
ferramenta é paralelo a superfície da peça
(b) Fresamento Frontal: eixo de rotação da
ferramenta é perpendicular a superfície da peça
Fresamento Tangencial Fresamento Frontal
Movimentos de Corte no Fresamento Tangencial:
O eixo da fresa está disposto paralelamente à
superfície da peça.
Arestas de corte colocadas na periferia da parte
cilíndrica.
Fresamento Tangencial
Movimento 
de corte
O processo de fresamento
Movimentos de Corte no Fresamento Frontal:
O eixo da fresa é perpendicular à superfície de
trabalho.
Fresamento Frontal
O processo de fresamento
Vantagens do corte discordante:
• A operação da aresta de corte não depende das
características da superfície da peça sendo usinada.
• Crosta endurecida ou contaminações na superfície não
prejudicam a vida da ferramenta.
• O corte é suave, desde que as arestas estejam bem
afiadas.
O processo de fresamento
Desvantagens do corte discordante:
• A ferramenta tem a tendência de vibrar.
• A peça é puxada para cima o que obriga a ter uma
fixação adequada.
• Desgaste mais rápido que no fresamento
concordante.
O processo de fresamento
O processo de fresamento
Vantagens do corte concordante:
• Dispositivos de fixação simples e econômicos (força de
corte para baixo)
• Melhor acabamento da peça (disposição dos cavacos)
• Menor desgaste da ferramenta (corte em hmax)
• Menor potência de corte.
O processo de fresamento
Desvantagens do corte concordante:
• Forças de impacto na entrada da ferramenta na
peça.
• Dificuldade de usinar peças trabalhadas a quente,
forjadas e fundidas (superfície dura).
https://www.youtube.com/
watch?v=Nf6fA8ndvmA
https://www.youtube.com/watch?v=Nf6fA8ndvmA
O processo de fresamento
Fresa caracol, ferramenta utilizada 
no processo Renânia.
Fresa de faceamento.
Fresa Abacaxi Fresa Módulo Fresa de Topo
Ferramentas utilizadas no Fresamento:
O processo de fresamento
Operações de Fresamento:
O processo de fresamento
Operações de Fresamento:
O processo de fresamento
Operações de Fresamento:
O processo de fresamento
Operações de Fresamento:
O processo de fresamento
Operações de Fresamento para Ferramentaria:
O processo de fresamento
Fixações da peça na máquina:
O processo de fresamento
Fixações da peça na máquina:
O processo de fresamento
Existem dois movimentos de corte:
• movimento primário de corte (rotação)
• movimento de avanço
O processo de fresamento
Grandezas do fresamento tangencial:
ae = profundidade radial (mm) 
ap = profundidade de usinagem (mm) 
vc = velocidade de corte (m/min) 
vf = velocidade de avanço (mm/min) 
n = rotação (rpm) 
f = avanço (mm/rev) 
fz = avanço por dente (mm/dente)
d = diâmetro da fresa (mm)
z = número de dentes da fresa
𝑣𝑐 =
𝜋 ∗ 𝑑 ∗ 𝑛
1000
𝑣𝑓 = 𝑓𝑧 ∗ 𝑧 ∗ 𝑛 𝑜𝑢 𝑓 ∗ 𝑛
𝑓 = 𝑓𝑧 ∗ 𝑧
O processo de fresamento
Grandezas do fresamento frontal:
O processo de fresamento
Cálculo de tempo de usinagem
O processo de fresamento
Parâmetros de corte iniciais: fresa Aço Rápido
O processo de fresamento
Parâmetros de corte iniciais: fresa Metal Duro
O processo de fresamento
Potência de corte no fresamento:
ℎ = 0,9 ∗ 𝑓𝑧
Espessura média dos
cavacos
O processo de fresamento
Potência de corte no fresamento:
ℎ = 0,9 ∗ 𝑓𝑧
𝑠𝑒𝑛
𝜑
2
=
𝑎𝑒
𝐷
Ângulo entre a entrada
e saída da fresa [°]
ae = largura fresada (mm)
D = diâmetro da fresa
𝑠𝑒𝑛
𝜑
2
=
50
100
𝜑
2
= sin−1 0,5
𝜑
2
= 30° 𝜑 = 60°
𝑠𝑒𝑛
𝜑
2
=
50
80
𝜑
2
= sin−1 0,625
𝜑
2
= 38,68° 𝜑 = 77,36°
𝑠𝑒𝑛
𝜑
2
=
50
63
𝜑
2
= sin−1 0,794
𝜑
2
= 52,53° 𝜑 = 105,06°
𝑠𝑒𝑛
𝜑
2
=
50
50
𝜑
2
= sin−1 1,0
𝜑
2
= 90° 𝜑 = 180°
O processo de fresamento
Potência de corte no fresamento:
ℎ = 0,9 ∗ 𝑓𝑧
𝑠𝑒𝑛
𝜑
2
=
𝑎𝑒
𝐷
𝑧𝑒 =
𝜑 ∗ 𝑧
360°
Número de gumes efetivos
O processo de fresamento
Potência de corte no fresamento:
ℎ = 0,9 ∗ 𝑓𝑧
𝑠𝑒𝑛
𝜑
2
=
𝑎𝑒
𝐷
𝑧𝑒 =
𝜑 ∗ 𝑧
360°
𝐴 = 𝑎𝑝 ∗ ℎ ∗ 𝑧𝑒
Profundidade
de corte (mm)
Área de cavacos
O processo de fresamento
Potência de corte no fresamento:
ℎ = 0,9 ∗ 𝑓𝑧
𝑠𝑒𝑛
𝜑
2
=
𝑎𝑒
𝐷
𝑧𝑒 =
𝜑 ∗ 𝑧
360°
𝐴 = 𝑎𝑝 ∗ ℎ ∗ 𝑧𝑒
𝐹𝑐 = 𝐴 ∗ 𝐾𝑐
𝐾𝑐 = 𝐶1 ∗ 𝐶2 ∗ 𝐾𝑐1.1 ∗ ℎ
−𝑚𝑐
Velocidade de corte (m/min) C1
10 – 30 1,3
31 – 80 1,1
81 – 400 1,0
> 400 0,9
Processo de fabricação C2
Fresamento 0,8
O processo de fresamento
Potência de corte no fresamento:
ℎ = 0,9 ∗ 𝑓𝑧
𝑠𝑒𝑛
𝜑
2
=
𝑎𝑒
𝐷
𝑧𝑒 =
𝜑 ∗ 𝑧
360°
𝐴 = 𝑎𝑝 ∗ ℎ ∗ 𝑧𝑒
𝐹𝑐 = 𝐴 ∗ 𝐾𝑐
𝑃𝑐 =
𝐹𝑐 ∗ 𝑣𝑐
60000
Potência de corte (kW)
O processo de fresamento
Exemplo:
Considere a usinagem de uma chapa de SAE
1045 (Kc1.1 = 1500 N/mm² e mc = 0,25) nas
seguintes condições de corte: d=25mm,
Vc=200 m/min; fz= 0,11 mm/dente; ap=3mm;
ae=20mm; z=3 dentes. Calcule a Potência de
corte deste processo.
O processo de fresamento
Exemplo:
Considere a usinagem de uma chapa de SAE 1045 (Kc1.1 = 1500
N/mm² e mc = 0,25) nas seguintes condições de corte: Ø=25mm,
Vc = 200m/min; fz = 0,11mm/dente; ap = 3mm; ae = 20mm; z=3
dentes. Calcule a Potência de corte deste processo.
ℎ = 0,9 ∗ 𝑓𝑧
Espessura média 
dos cavacos
ℎ = 0,9 ∗ 0,11
𝒉 = 𝟎, 𝟎𝟗𝟗𝒎𝒎
𝑠𝑒𝑛
𝜑
2
=
𝑎𝑒
𝐷
Ângulo entre a entrada 
e saída da fresa [°]
𝑠𝑒𝑛
𝜑
2
=
20
25
𝜑
2
= sin−1 0,8
𝜑
2
= 53,13°
𝜑 = 106,26°
𝑧𝑒 =
𝜑 ∗ 𝑧
360°
Número de 
gumes efetivos
𝑧𝑒 =
106,26° ∗ 3
360°
𝑧𝑒 =
318,78°
360°
𝑧𝑒 = 0,89 𝑑𝑒𝑛𝑡𝑒𝑠
𝐴 = 𝑎𝑝 ∗ ℎ ∗ 𝑧𝑒
Área de cavacos
𝐴 = 3 ∗ 0,099 ∗ 0,89
𝐴 = 0,264 𝑚𝑚2
O processo de fresamento
Exemplo:
Força Específica de corte
𝐾𝑐 = 𝐶1 ∗ 𝐶2 ∗ 𝐾𝑐1.1 ∗ ℎ
−𝑚𝑐
𝐾𝑐 = 1,0 ∗ 0,8 ∗ 1500 ∗ 0,099
−0,25
𝐾𝑐 = 1200 ∗ 1,783
𝐾𝑐 = 2139,6 𝑁/𝑚𝑚
2
Força de corte
𝐹𝑐 = 𝐴 ∗ 𝐾𝑐 𝑃𝑐 =
𝐹𝑐 ∗ 𝑣𝑐
60000
𝐹𝑐 = 0,264 ∗ 2139,6
𝐹𝑐 = 564,85 𝑁
Potência de corte
𝑃𝑐 =
564,85 ∗ 200
60000
𝑃𝑐 =
112970
60000
𝑃𝑐 = 1,883 𝑘𝑊
Considere a usinagem de uma chapa de SAE 1045 (Kc1.1 = 1500
N/mm² e mc = 0,25) nas seguintes condições de corte: Ø=25mm,
Vc = 200m/min; fz = 0,11mm/dente; ap = 3mm; ae = 20mm; z=3
dentes. Calcule a Potência de corte deste processo.
O processo de fresamento
Exemplo:
Deseja-se fresar um rasgo de
chaveta em um eixo de aço
SAE 1045 com uma fresa de
Aço Rápido de topo reto de 4
cortes de Ø20 mm com avanço
de 0,05 mm/dente a uma
velocidade de corte de 24
m/min. Calcule a Força de
Corte, a Potência de corte e o
Tempo de Corte considerando
o desenho abaixo. (Kc1.1 =
1500 N/mm² e mc = 0,24). O ap
máximo que pode ser utilizado
é de 3mm.
Exemplo:
Deseja-se fresar um rasgo de chaveta em um eixo
de aço SAE 1045 com uma fresa de Aço Rápido
de topo reto de 4 cortes de Ø20 mm com avanço
de 0,05 mm/dente a uma velocidade de corte de
24 m/min. Calcule a Força de Corte, a Potência
de corte e o Tempo de Corte considerando o
desenho abaixo. (Kc1.1 = 1500 N/mm² e mc =
0,24). O ap máximo que pode ser utilizado é de
3mm.ℎ = 0,9 ∗ 𝑓𝑧
Espessura média 
dos cavacos
ℎ = 0,9 ∗ 0,05
𝒉 = 𝟎, 𝟎𝟒𝟓𝒎𝒎
𝑠𝑒𝑛
𝜑
2
=
𝑎𝑒
𝐷
Ângulo entre a entrada 
e saída da fresa [°]
𝑠𝑒𝑛
𝜑
2
=
20
20
𝜑
2
= sin−1 1,0
𝜑
2
= 90°
𝝋 = 𝟏𝟖𝟎°
𝑧𝑒 =
𝜑 ∗ 𝑧
360°
Número de 
gumes efetivos
𝑧𝑒 =
180° ∗ 4
360°
𝑧𝑒 =
720°
360°
𝒛𝒆 = 𝟐 𝒅𝒆𝒏𝒕𝒆𝒔
Exemplo:
Deseja-se fresar um rasgo de chaveta em um eixo
de aço SAE 1045 com uma fresa de Aço Rápido
de topo reto de 4 cortes de Ø20 mm com avanço
de 0,05 mm/dente a uma velocidade de corte de
24 m/min. Calcule a Força de Corte, a Potência
de corte e o Tempo de Corte considerando o
desenho abaixo. (Kc1.1 = 1500 N/mm² e mc =
0,24). O ap máximo que pode ser utilizado é de
3mm.
𝐴 = 𝑎𝑝 ∗ ℎ ∗ 𝑧𝑒
Área de cavacos
𝐴 = 3 ∗ 0,045 ∗ 2
𝑨 = 𝟎, 𝟐𝟕𝒎𝒎𝟐
Força Específica de corte
𝐾𝑐 = 𝐶1 ∗ 𝐶2 ∗ 𝐾𝑐1.1 ∗ ℎ
−𝑚𝑐
𝐾𝑐 = 1,3 ∗ 0,8 ∗ 1500 ∗ 0,045
−0,24
𝐾𝑐 = 1560 ∗ 2,105
𝑲𝒄 = 𝟑𝟐𝟖𝟑, 𝟖 𝑵/𝒎𝒎
𝟐
Força de corte
𝐹𝑐 = 𝐴 ∗ 𝐾𝑐 𝑃𝑐 =
𝐹𝑐 ∗ 𝑣𝑐
60000
𝐹𝑐 = 0,27 ∗ 3283,8
𝑭𝒄 = 𝟖𝟖𝟔, 𝟔𝟑 𝑵
Potência de corte
𝑃𝑐 =
886,83 ∗ 24
60000
𝑃𝑐 =
21283,92
60000
𝑷𝒄 = 𝟎, 𝟑𝟓𝟓 𝒌𝑾
Exemplo:
Deseja-se fresar um rasgo de chaveta em um eixo
de aço SAE 1045 com uma fresa de Aço Rápido
de topo reto de 4 cortes de Ø20 mm com avanço
de 0,05 mm/dente a uma velocidade de corte de
24 m/min. Calcule a Força de Corte, a Potência
de corte e o Tempo de Corte considerando o
desenho abaixo. (Kc1.1 = 1500 N/mm² e mc =
0,24). O ap máximo que pode ser utilizado é de
3mm.
𝑡𝑐 = ൗ
𝑙
𝑣𝑓
Cálculo do 
tempo de corte
𝑣𝑓 = 𝑓𝑧 ∗ 𝑧 ∗ 𝑛
𝑣𝑓 = 0,05 ∗ 4 ∗ 382
𝑛 = ൗ
𝑣𝑐 ∗ 1000
𝜋 ∗ ∅
𝑛 = ൗ24 ∗ 1000 𝜋 ∗ 20
𝑛 = ൗ24000 62,83
𝑛 = 382 𝑅𝑃𝑀
𝑣𝑓 = 76,4 𝑚𝑚/𝑚𝑖𝑛
𝑡𝑐 = ൗ
70
76,4
𝒕𝒄 = 𝟎, 𝟗𝟏𝟔𝐦𝐢𝐧/𝐩𝐚𝐬𝐬𝐞
Quantos passes serão
necessários para atingir a
profundidade de 20mm?
7 passes
𝒕𝒄𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 = 𝟔, 𝟒𝟏𝟐𝐦𝐢𝐧
O processo de fresamento
Exemplo OTIMIZADO em Vc e fz
Deseja-se fresar um rasgo de
chaveta em um eixo de aço
SAE 1045 com uma fresa de
Metal Duro de topo reto de 4
cortes de Ø20 mm com avanço
de 0,10 mm/dente a uma
velocidade de corte de
200m/min. Calcule a Força de
Corte, a Potência de corte e o
Tempo de Corte considerando
o desenho abaixo. (Kc1.1 =
1500 N/mm² e mc = 0,24). O ap
máximo que pode ser utilizado
é de 3mm.
Exemplo OTIMIZADO em Vc e fz
Deseja-se fresar um rasgo de chaveta em um eixo
de aço SAE 1045 com uma fresa de Metal Duro
de topo reto de 4 cortes de Ø20 mm com avanço
de 0,10 mm/dente a uma velocidade de corte de
200m/min. Calcule a Força de Corte, a Potência
de corte e o Tempo de Corte considerando o
desenho abaixo. (Kc1.1 = 1500 N/mm² e mc =
0,24). O ap máximo que pode ser utilizado é de
3mm.
ℎ = 0,9 ∗ 𝑓𝑧
Espessura média 
dos cavacos
ℎ = 0,9 ∗ 0,10
𝒉 = 𝟎, 𝟎𝟗𝟎𝒎𝒎
𝑠𝑒𝑛
𝜑
2
=
𝑎𝑒
𝐷
Ângulo entre a entrada 
e saída da fresa [°]
𝑠𝑒𝑛
𝜑
2
=
20
20
𝜑
2
= sin−1 1,0
𝜑
2
= 90°
𝝋 = 𝟏𝟖𝟎°
𝑧𝑒 =
𝜑 ∗ 𝑧
360°
Número de 
gumes efetivos
𝑧𝑒 =
180° ∗ 4
360°
𝑧𝑒 =
720°
360°
𝒛𝒆 = 𝟐 𝒅𝒆𝒏𝒕𝒆𝒔
Deseja-se fresar um rasgo de chaveta em um eixo
de aço SAE 1045 com uma fresa de Metal Duro
de topo reto de 4 cortes de Ø20 mm com avanço
de 0,10 mm/dente a uma velocidade de corte de
200m/min. Calcule a Força de Corte, a Potência
de corte e o Tempo de Corte considerando o
desenho abaixo. (Kc1.1 = 1500 N/mm² e mc =
0,24). O ap máximo que pode ser utilizado é de
3mm.
𝐴 = 𝑎𝑝 ∗ ℎ ∗ 𝑧𝑒
Área de cavacos
𝐴 = 3 ∗ 0,090 ∗ 2
𝑨 = 𝟎, 𝟓𝟒𝒎𝒎𝟐
Força Específica de corte
𝐾𝑐 = 𝐶1 ∗ 𝐶2 ∗ 𝐾𝑐1.1 ∗ ℎ
−𝑚𝑐
𝐾𝑐 = 1,0 ∗ 0,8 ∗ 1500 ∗ 0,090
−0,24
𝐾𝑐 = 1200 ∗ 1,782
𝑲𝒄 = 𝟐𝟏𝟑𝟖, 𝟒 𝑵/𝒎𝒎
𝟐
Força de corte
𝐹𝑐 = 𝐴 ∗ 𝐾𝑐 𝑃𝑐 =
𝐹𝑐 ∗ 𝑣𝑐
60000
𝐹𝑐 = 0,54 ∗ 2138,4
𝑭𝒄 = 𝟏𝟏𝟓𝟒, 𝟕𝟑𝟔 𝑵
Potência de corte
𝑃𝑐 =
1154,736 ∗ 200
60000
𝑃𝑐 =
230947,2
60000
𝑷𝒄 = 𝟑, 𝟖𝟓 𝒌𝑾
Exemplo OTIMIZADO em Vc e fz
Exemplo OTIMIZADO em Vc e fz
Deseja-se fresar um rasgo de chaveta em um eixo
de aço SAE 1045 com uma fresa de Metal Duro
de topo reto de 4 cortes de Ø20 mm com avanço
de 0,10 mm/dente a uma velocidade de corte de
200m/min. Calcule a Força de Corte, a Potência
de corte e o Tempo de Corte considerando o
desenho abaixo. (Kc1.1 = 1500 N/mm² e mc =
0,24). O ap máximo que pode ser utilizado é de
3mm.
𝑡𝑐 = ൗ
𝑙
𝑣𝑓
Cálculo do 
tempo de corte
𝑣𝑓 = 𝑓𝑧 ∗ 𝑧 ∗ 𝑛
𝑣𝑓 = 0,10 ∗ 4 ∗ 3183
𝑛 = ൗ
𝑣𝑐 ∗ 1000
𝜋 ∗ ∅
𝑛 = ൗ200 ∗ 1000 𝜋 ∗ 20
𝑛 = ൗ200000 62,83
𝑛 = 3183 𝑅𝑃𝑀
𝑣𝑓 = 1273,2 𝑚𝑚/𝑚𝑖𝑛
𝑡𝑐 = ൗ
70
1273,2
𝒕𝒄 = 𝟎, 𝟎𝟓𝟓𝐦𝐢𝐧/𝐩𝐚𝐬𝐬𝐞
Quantos passes serão
necessários para atingir a
profundidade de 20mm?
7 passes
𝒕𝒄𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 = 𝟎, 𝟑𝟖𝟓𝐦𝐢𝐧
Deseja-se fresar um rasgo de chaveta em um eixo de aço SAE 1020 com
uma fresa de topo de 6 cortes de 20 mm com avanço de 0,06 mm/dente
a uma velocidade de corte de 34 m/min. Calcule a Força de Corte, a
Potência de corte e o Tempo de Corte considerando o desenho
abaixo. (Kc1.1 = 1350 N/mm² e mc = 0,24). O ap máximo que pode ser
utilizado é de 2mm.
EXERCÍCIOS PARA PRATICAR
𝑷𝒄 = 𝟎, 𝟒𝟏 𝒌𝑾
𝑭𝒄 = 𝟕𝟐𝟑 𝑵
𝒕𝒄𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 = 𝟗, 𝟐 𝐦𝐢𝐧
𝒕𝒄 = 𝟎, 𝟗𝟐 𝐦𝐢𝐧/𝐩𝐚𝐬𝐬𝐞
𝑹𝒆𝒔𝒑𝒐𝒔𝒕𝒂𝒔:
Considere a usinagem de uma chapa de SAE 1070
(Kc1.1 = 1650 N/mm² e mc = 0,25) nas seguintes
condições de corte: d=63mm, Vc=180 m/min; fz= 0,12
mm/dente; ap=4mm; ae=40mm; z=6 dentes. Calcule a
Potência de corte deste processo.
EXERCÍCIOS PARA PRATICAR
𝑃𝑐 = 3,91 𝑘𝑊
𝑹𝒆𝒔𝒑𝒐𝒔𝒕𝒂: