Trabalho Usinagem

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<p>PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS</p><p>Instituto Politécnico da PUC Minas</p><p>TRABALHO USINAGEM 01:</p><p>ESCOLHA DE FERRAMENTAS E REBOLOS NA USINAGEM</p><p>Belo Horizonte</p><p>2024</p><p>Introdução:</p><p>O processo de usinagem possui imensa importância quando o assunto é a fabricação de peças</p><p>tanto para a criação de máquinas quanto manutenção das mesmas, pois é possível garantir</p><p>uma alta precisão e qualidade com uma enorme variedade de materiais. Sendo assim, a</p><p>escolha adequada de ferramentas e insertos é crucial para garantir a maior eficiência,</p><p>qualidade do produto e otimização dos custos. Além disso, a seleção correta de rebolos tem</p><p>influência direta no resultado final da operação, uma vez que, é responsável por obter o</p><p>acabamento desejado e prolongar a vida útil das ferramentas.</p><p>Este trabalho tem como objetivo principal elaborar um roteiro detalhado para a escolha de</p><p>ferramentas e insertos com base em catálogos de empresas renomadas na área de usinagem.</p><p>Além disso, busca relacionar os tipos de rebolos com os materiais das peças a serem</p><p>usinadas, estabelecendo uma forma precisa de especificar esses rebolos.</p><p>1. Escolha da Ferramenta e Inserto</p><p>Para selecionar a ferramenta e o inserto, é fundamental definir inicialmente a aplicação, para</p><p>então estabelecer as características e os parâmetros de usinagem. Em linhas gerais, o processo</p><p>de escolha da ferramenta e do inserto envolve os seguintes passos:</p><p>-Identificação do material a ser usinado;</p><p>-Determinação do(s) tipo(s) de operação;</p><p>-Seleção do inserto consultando um catálogo;</p><p>-Escolha do porta-inserto apropriado com base no inserto selecionado;</p><p>-Definição dos parâmetros de usinagem para a aplicação específica.</p><p>Características da normalização de ferramentas</p><p>Para usinar uma peça de Aço ABNT-1020 e obter um acabamento superficial por</p><p>torneamento, é essencial escolher uma ferramenta adequada, com um tempo de vida útil bem</p><p>definido e otimizado.</p><p>Utilizando o catálogo da FERMEC (Ferramentas e insertos intercambiáveis), definem-se os</p><p>elementos constituintes da ferramenta e, posteriormente, o porta-inserto a ser utilizado no</p><p>processo.</p><p>A seguir, um exemplo de representação do tipo de ferramenta e seus componentes:</p><p>1- Formato da Pastilha;</p><p>2- Ângulo de folga da Pastilha;</p><p>3- Tolerâncias;</p><p>4- Tipo da Pastilha;</p><p>5- Comprimento da aresta de corte;</p><p>6- Espessura do Inserto;</p><p>7- Raio de ponta/Chanfro;</p><p>8- Quebra Cavaco;</p><p>Definição da Ferramenta</p><p>-Na aplicação de acabamento superficial em Aço ABNT-1020, podem ser utilizados os</p><p>seguintes tipos de conjuntos:</p><p>● Ferramentas do tipo CNMG</p><p>● Ferramentas do tipo CCMT</p><p>Esses conjuntos se distinguem principalmente pelo esforço necessário, já que a geometria da</p><p>ferramenta pode reduzir os esforços durante o processo.</p><p>-Em relação aos componentes dimensionais da ferramenta, destacam-se os seguintes padrões</p><p>conforme a norma:</p><p>● Comprimento da aresta de corte: 12 mm</p><p>● Espessura do inserto: 4,46 mm (Tipo 04)</p><p>● Raio de ponta: 0,8 mm</p><p>Esse padrão dimensional é recomendado para garantir a robustez e a eficiência da ferramenta</p><p>ao usinar Aço ABNT-1020.</p><p>-Escolha do Porta ferramentas</p><p>Conforme indicado no catálogo, existe uma correlação entre o tamanho e o tipo de pastilha</p><p>(inserto), sendo que a escolha do tipo apropriado está associada às dimensões específicas do</p><p>inserto.</p><p>Considerando o tipo de operação, serão apresentadas informações detalhadas sobre os</p><p>porta-ferramentas externos. Segue abaixo uma ilustração dos seus elementos constituintes.</p><p>1- Sistema de Fixação;</p><p>2- Formato;</p><p>3-Ângulo de Posição;</p><p>4- Ângulo Folga do Inserto;</p><p>5- Sentido de Corte;</p><p>6- Tamanho da Haste (mm) (altura e largura);</p><p>7- Comprimento Ferramenta;</p><p>8- Comprimento de Aresta de Corte;</p><p>Após todo o processo podemos determinar os Insertos e Porta Insertos definidos para o</p><p>processo:</p><p>2. Relacionando o rebolo com o material da peça a ser usinada, estabeleça uma forma</p><p>de especificar o rebolo.</p><p>Deve-se ter cautela para evitar a seleção de um rebolo que possua afinidade química com o</p><p>material a ser usinado, e é essencial verificar se o rebolo é adequado para a operação</p><p>específica do material.</p><p>De maneira geral, o processo de escolha do rebolo pode ser orientado pela seguinte tabela:</p><p>Tabela 11.1: Propriedades e aplicações de abrasivos.</p><p>Para facilitar a identificação dos rebolos disponíveis no mercado, esta tabela também pode ser</p><p>utilizada:</p><p>3. Nas operações que envolvem trocas de ferramentas, o tempo e com isso o custo</p><p>aumenta. Para que isso possa ser diminuído, existem diversas formas. Enumere-as</p><p>explicando o porquê da diminuição.</p><p>Tendo um projeto de fabricação de uma certa peça, a principal maneira de reduzir as trocas de</p><p>ferramentas é administrar a vida útil das mesmas. Existem algumas estratégias que podem ser</p><p>empregadas:</p><p>1- Usar a ferramenta até o limite, embora exija cuidado e análises minuciosas para evitar</p><p>prejuízos. É essencial realizar ensaios não destrutivos para compreender o comportamento da</p><p>ferramenta e estabelecer limites que possam ir além das normas.</p><p>2- Investir em ferramentas com revestimentos superficiais, uma alternativa viável devido à</p><p>sua longa vida útil em comparação com ferramentas não revestidas. Além disso, elas</p><p>oferecem maior versatilidade na usinagem de diversos materiais, o que pode resultar em</p><p>economia a longo prazo, evitando períodos ociosos de máquina devido à troca de</p><p>ferramentas.</p><p>3- Utilizar ferramentas de saque rápido, uma solução rápida e eficiente que não exige ajustes</p><p>para a instalação da nova ferramenta.</p><p>4- Otimizar os parâmetros de usinagem, fundamental para ajustar as operações conforme as</p><p>especificações requeridas. Isso permite alcançar resultados semelhantes sem sobrecarregar a</p><p>ferramenta, prolongando sua vida útil e reduzindo o tempo ocioso da máquina durante a</p><p>troca.</p><p>5- Aumentar a velocidade dos movimentos passivos, particularmente em máquinas CNC,</p><p>proporciona economia de tempo durante a troca de ferramentas, o que pode ser crucial para o</p><p>processo.</p><p>4. Tendo um projeto de fabricação de uma certa peça, um grupo de engenheiros</p><p>elaboram um relatório de forma a embasar a fabricação da mesma. Dessa forma,</p><p>estabeleça uma versão deste relatório:</p><p>RELATÓRIO N°: 01 TÍTULO: Usinagem Aço ABNT-1020 DATA: 03/06/2024</p><p>OBJETIVO GERAL:</p><p>Operação de torneamento com baixa profundidade de corte (Ap), visando alcançar um</p><p>acabamento superficial de qualidade. O diâmetro final desejado é de 53 mm.</p><p>DADOS TÉCNICOS:</p><p>-Material Base de Processo</p><p>Para um lote de 5 peças, o tubo cilíndrico inicial possui um diâmetro de 55 mm e é feito de</p><p>Aço ABNT1020. O comprimento total de cada peça é de 100 mm.</p><p>-Parâmetros a serem utilizados</p><p>Profundidade de corte (Ap): 1,00 mm;</p><p>Avanço por aresta (f): 0,20 mm/rev;</p><p>Velocidade de corte (Vc): 150 m/min;</p><p>Ferramenta de corte utilizada: CNMG - 120409 (FERMEC).</p><p>-Equipamento</p><p>Torno mecânico modelo FG004.BV20L da FORTGPRO:</p><p>Comprimento máximo de giro/entre centros/barramento: 500mm</p><p>Altura dos centros sobre o leito: 110mm</p><p>Espaço máximo entre a placa e o cabeçote móvel/contraponto MT2: 500mm</p><p>Espaço máximo entre a placa e a ponta da ferramenta: 460mm</p><p>Diâmetro máximo sobre o carro transversal: 115mm</p><p>Diâmetro máximo de rotação sobre o leito/barramento: 200mm</p><p>Diâmetro máximo de oscilação sobre o transportador: 122mm</p><p>OPERAÇÃO:</p><p>Devido à aplicação da peça a ser usinada, não é necessário um detalhamento mais refinado da</p><p>superfície usinada. No entanto, como premissa de operação, é necessário que a operação</p><p>produza cavacos curtos, visando garantir a segurança do operador, especialmente em um</p><p>processo realizado em uma máquina manual.</p><p>CONSIDERAÇÕES GERAIS:</p><p>Todo o processo de usinagem do produto deve ser submetido à área de qualidade para</p><p>garantir que possíveis alterações no projeto de fabricação sejam identificadas e avaliadas.</p><p>Qualquer alteração necessária deverá ser devidamente registrada e atualizada no relatório</p><p>básico de processo.</p><p>5. Baseado na peça abaixo, elabore um programa cnc que usine a peça. Utilize a</p><p>linguagem Siemens 810C:</p><p>%PROG DESBASTE_CONTORNO_PECA_COM_FURO_RETANGULAR</p><p>; Definir modos</p><p>iniciais</p><p>N10 G90 G54 G17 G40 G80 G49 G94</p><p>; Selecionar fresa de desbaste</p><p>N20 T1 M6</p><p>; Ligar o spindle a 1500 RPM</p><p>N30 S1500 M3</p><p>; Posicionar a ferramenta acima da peça</p><p>N40 G0 G90 X0 Y0 Z10</p><p>; Desbaste do contorno externo da peça</p><p>N50 G1 Z-5 F100</p><p>N60 G1 X300 Y0 F300</p><p>N70 G1 X300 Y400</p><p>N80 G1 X200 Y500</p><p>N90 G1 X0 Y500</p><p>N100 G1 X0 Y0</p><p>; Perfuração de furo com diâmetro de 10mm</p><p>N110 T2 M6</p><p>N120 G0 X100 Y400</p><p>N130 G1 Z-15 F100</p><p>N140 G1 Z-20</p><p>N150 G0 Z5</p><p>; Furo retangular no centro da peça</p><p>N160 T4 M6</p><p>N170 G0 X20 Y20</p><p>N180 G1 Z-15 F100</p><p>N190 G1 X70 Y20</p><p>N200 G1 X70 Y70</p><p>N210 G1 X20 Y70</p><p>N220 G1 X20 Y20</p><p>N230 G0 Z5</p><p>; Corte quadrado</p><p>N240 T3 M6</p><p>N250 G0 X265 Y40</p><p>N260 G1 Z-2 F200</p><p>N270 G1 X290 Y40</p><p>N280 G1 X290 Y65</p><p>N290 G1 X265 Y65</p><p>N300 G1 X265 Y40</p><p>N310 G0 Z5</p><p>; Retornar à origem</p><p>N320 G0 X0 Y0</p><p>N330 M30</p><p>%</p>