Trabalho01

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Cálculo da vida útil da ferramenta
Modelo de Taylor
Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Mylena Lopes de Oliveira
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Vida da ferramenta é o tempo que ela trabalha até perder sua capacidade de corte. Atingido esse tempo, a ferramenta deve ser reafiada ou substituída.
O que é vida útil de ferramenta?
Atrito da ferramenta na superfície usinada, causando desgaste adesivo ou abrasivo 
Atrito
Afeta as propriedades do material da ferramenta
Altas temperaturas
Figura 1: Desgaste de flanco.
Desgaste de flanco
O que gera o desgaste de flanco? 
Equação de Taylor
Figura 2: valores de n de acordo com material da ferramenta.
Rearranjando a equação de Taylor, observa-se que quando menor o n, menor a vida útil da ferramenta, para C constante:
O engenheiro F. W. Taylor (1980) desenvolveu um modelo de vida da ferramenta focado no efeito das diversas velocidades de corte: 
Onde:
V = velocidade de corte (m/min);
T = tempo necessário para desenvolvimento de desgaste de flanco (min);
n = expoente que depende dos materiais da ferramenta e da peça e das condições de corte;
C = constante que depende do material da peça (velocidade de corte em T = 1 minuto). 
*n e C são determinados experimentalmente e tabelados
VT" = C 
Outras formas da equação
onde:
V = velocidade de corte (m/min);
T = tempo necessário para desenvolvimento de desgaste de flanco (min);
d: profundidade de corte; 
f: avanço em (mm/rev); 
x e y: determinados experimentalmente.
VELOCIDADE DE CORTE
PROFUNDIDADE DE CORTE
TAXA DE AVANÇO
IMPORTÂNCIA DOS PARÂMETROS
Reescrevendo:
Rearranjando e substituindo por valores típicos:
Para obter uma vida útil constante da ferramenta: 
Se a taxa de avanço ou a profundidade de corte for aumentada, a velocidade de corte deve ser diminuída (e vice-versa).
Figura 3: Efeito da dureza e microestrutura da peça na vida útil da ferramenta. Observe a rápida diminuição na vida útil da ferramenta à medida que a velocidade de corte aumenta. 
Curvas de vida útil
Curvas de vida útil da ferramenta são gráficos de dados experimentais obtidos através de testes de corte em vários materiais sob diferentes condições de corte, como velocidade de corte, avanço, profundidade de corte, material e geometria da ferramenta e fluidos de corte. 
Figura 4: Curvas de vida útil em escala logarítmica.
Exercício
Usando a Equação de Taylor para vida útil da ferramenta e assumindo n = 0,5 e C = 120, calcule o aumento percentual na vida útil da ferramenta quando a velocidade de corte é reduzida em 50%.
A relação entre a velocidade inicial (V1) e velocidade reduzida (V2):
V2 = 0,5 * V1
VT^0,5 = 120
Como n = 0,5, a equação de Taylor pode ser reescrita:
 Como C é a constante 120, pode-se escrever que:
0,5*V1*(T2^0,5) = V1(T1^0,5)
0,5*(T2^0,5) = T1^0,5
(T2*T1)/T1 = 4
(T2/T1) = 3
Uma redução de 50% na velocidade de corte resultou em um aumento de vida útil da ferramenta em 300%!
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