2 - Novas trasnp Item 2 - Condicoes economicas

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Usinagem dos Metais
Item 2
CONDIÇÕES ECONÔMICAS 
DE CORTE
1
Item 2:
Condições Econômicas de corte
A equação de Taylor, estudada anteriormente,
relaciona a vida da ferramenta com as condições de
corte:
Esta equação, entretanto, não define que
condição de corte utilizar. Para definir as condições
de corte, uma análise econômica deve ser feita.
2
HGF VBVcapfKT
E
 1
Item 2:
Condições Econômicas de corte
A velocidade de corte tem mais influência no
desgaste e, portanto, na vida da ferramenta que o
avanço e a profundidade de corte. Assim, de um
modo geral, para otimizar o processo, nesta ordem:
 Define-se a profundidade de corte;
 Define-se o avanço;
 Otimiza-se a velocidade de corte.
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Item 2:
Condições Econômicas de corte
As condições econômicas de corte são aquelas
que irão produzir um lote de peças com o mínimo custo
de fabricação.
Entretanto, estas condições não são,
necessariamente, aquelas que irão produzir o maior
número de peças na unidade de tempo. Vai existir outra
condição de corte que irá gerar a máxima produção.
Assim, a escolha das condições de usinagem deve
ser feita através de uma análise dos diversos fatores
relacionados com o tempo total e o custo total
envolvidos no processo.
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Item 2:
Condições Econômicas de corte
O tempo total de fabricação por peça é composto de:
è Tempo de operação por peça
è Tempo improdutivo por peça
O custo total de fabricação por peça é composto de:
è Custo de usinagem por peça
è Custo do tempo improdutivo por peça
è Custo da ferramenta por peça
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Item 2:
Condições Econômicas de corte
Ao aumentar a velocidade de corte, o tempo
de usinagem diminui e o tempo de troca de
ferramenta aumenta, e vice-versa.
Assim haverá uma velocidade de corte ideal
em que o tempo de usinagem de um lote de “z”
peças é mínimo.
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Item 2:
Condições Econômicas de corte
Um ciclo básico e genérico de usinagem de uma peça,
pertencente a um lote de “Z” peças, pode ser constituído
pelas seguintes fases:
a. Preparo da máquina-ferramenta para usinagem do lote;
b. Colocação e fixação da peça para usinagem na máquina-ferramenta 
(carga);
c. Aproximação ou posicionamento da ferramenta para o início do corte;
d. Corte da peça;
e. Afastamento da ferramenta;
f. Soltura e retirada da peça usinada (descarga);
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Item 2:
Condições Econômicas de corte
Tempo de usinagem de uma peça no lote de “Z” peças:
tt = Tempo total de usinagem de uma peça (fases de a a f);
tp = Tempo de preparo da máquina (fase a);
ts = Tempo de carga e de descarga da máquina (fases b e f);
ta = Tempo de aproximação e de afastamento da ferramenta (fases c e e);
tc = Tempo de corte (fase d);
Ttf = Tempo de troca de ferramenta;
T = Tempo de vida de uma aresta;
nt = Número de trocas de aresta na produção do lote de Z peças;
ZT = Número de peças usinadas com uma aresta de corte no tempo T;
Z = Número total de peças no lote; 
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tt =
tp
Z
+ ts + ta + tc +
ttf nt
Z
Item 2:
Condições Econômicas de corte
VELOCIDADE DE CORTE E A TAXA DE PRODUÇÃO
9
3
t t tt c  1
t t t1 2 3 
tt - tempo total de usinagem por 
peça
tc - tempo de operação 
propriamente dito
t1 - tempo improdutivo.
t2 - tempo de colocação, fixação e 
retirada da peça + tempo de 
preparo da máquina.
t3 - tempo de troca da ferramenta
vcm - Velocidade de máxima produção
Item 2:
Condições Econômicas de corte
VELOCIDADE DE MÁXIMA PRODUÇÃO
Para se obter a velocidade da máxima produção, deve-se
chegar na equação de tempo de fabricação por peça, em função
da velocidade de corte, derivar e igualar a zero.
Esta velocidade pode ser determinada, também,
experimentalmente, com auxílio de um gráfico da taxa de
produção (peças/hora) em função da velocidade de corte.
10
vmxp =
K
ttf x-1( )
x
Item 2:
Condições Econômicas de corte
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Variação da taxa de produção em função da velocidade de corte
Item 2:
Condições Econômicas de corte
Custo da operação
Cp = Custo de usinagem de uma peça de um lote de Z peças;
Cm = Custo de matéria-prima para uma peça (ou da peça antes da operação);
Cc = Custo do corte em usinagem;
Cmq = Custo de operação da máquina (juros, depreciação, manutenção, espaço ocupado, energia consumida, 
etc.);
Cf = Custo referente á ferramenta de corte;
Ctf = Custo de uma troca de ferramenta;
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Cp = Cm +Cc +Cmq +Cf
Item 2:
Condições Econômicas de corte
VELOCIDADE DE CORTE E O CUSTO DE PRODUÇÃO
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C M D Tc c c  
C - custo total da peça (Cp)
Mc - custo da usinagem por peça 
(hora/máquina (Smq), mão de 
obra (Sh), etc.)
Dc - custo da matéria prima + 
custo do tempo improdutivo 
por peça (retirada e 
colocação da peça, 
preparação da máquina, etc.)
Tc - custo da ferramenta (Cf) mais 
custo de troca (Ctf) por peça.
Vcn - Velocidade econômica de corte ou de mínimo custo.
Item 2:
Condições Econômicas de corte
VELOCIDADE DE MÍNIMO CUSTO DE PRODUÇÃO OU 
VELOCIDADE ECONÔMICA DE CORTE
Para se obter a velocidade econômica de corte, deve-se
chegar na equação de custo de fabricação por peça, em função
da velocidade de corte, derivar e igualar a zero.
Esta velocidade pode ser determinada, também,
experimentalmente, com auxílio de um gráfico do custo de
produção em função da velocidade de corte.
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vcm =
C2K
60(x-1)C3
x
C2 = (Sh +Smq)
C3 = Ctf +
ttf
60
Sh + Smq( )
é
ë
ê
ù
û
ú
Sh = custo do operador
Smq = custo de operação da máquina
Item 2:
Condições Econômicas de corte
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Variação do custo de fabricação em função da velocidade de corte
Item 2:
Condições Econômicas de corte
INTERVALO DE MÁXIMA EFICIÊNCIA
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Item 2:
Condições Econômicas de corte
INTERVALO DE MÁXIMA EFICIÊNCIA
17
Item 2:
Condições Econômicas de corte
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Custo de fabricação por peça versus tamanho do lote 
Item 2:
Condições Econômicas de corte
Aplicação de uma ferramenta mais eficiente
19Taxa de produção de duas ferramentas diferentes
Item 2:
Condições Econômicas de corte
Aplicação de uma ferramenta mais eficiente
20Ponto de equilíbrio para duas ferramentas diferentes
Item 2:
Condições Econômicas de corte
Exemplo numérico
A ferramenta 1 custa US$100,00 e permite uma margem de lucro de US$ 0,20 por peça, enquanto a
ferramenta 2 custa US$200,00 com a margem de lucro de US$0,25 por peça. Desta maneira, n1 é igual a
500 peças (100/0.20) e n2 é igual a 800 peças (200/0.25) e o ponto de equilíbrio n1,2 é igual a 2000 peças
[(200 – 100)/(0.25 – 0.20)]. Nota-se que a margem de lucro vai aumentando e a diferença entre a
utilização das duas ferramentas também, à medida que o número de peças do lote aumenta. Para 4000
peças essa diferença atinge a cifra de US$100,00.
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