Apresentação usinagem

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Furação em Alumínio com Broca de 
Aço Rápido
Acadêmicos:
Igor Ribeiro, Mariano Campagnaro, Thiago dos Santos
INTRODUÇÃO – Definição
 Processo de Furação onde o movimento principal de 
corte é rotativo, e o movimento de avanço é na direção 
do eixo.
INTRODUÇÃO – Particularidades
 Velocidade de corte vai de um valor máximo na periferia 
da broca até o valor zero no seu centro
𝑟 → 0; 𝑉𝑐 → 0; 𝑟 → 𝑟𝑚𝑎𝑥; 𝑉𝑐 → 𝑉𝑐 𝑚𝑎𝑥
 Dificuldade no transporte dos cavacos para fora da 
região do corte;
 Distribuição de calor não adequada na região do 
corte;
 Desgaste acentuado nas quinas com contato vivo (A)
 Atrito das guias nas paredes do furo (B)
INTRODUÇÃO – Tipos de Operações
Furo em 
Cheio
Furo 
Passante 
Alagado
Furo em 
Cheio 
com 
Rosca
Furo em 
Cheio 
escareado e 
rebaixo
INTRODUÇÃO – Geometria
Aresta 
Transversal
Guia
Gume 
Principal 
de Corte
Superfície 
principal 
de folga
Núcleo ou 
Alma
Ponta de 
Corte
OBJETIVO
 Medir o desgaste do ferramental, apenas alterando a 
velocidade de avanço;
 Analisar a furação das duas ferramentas qualitativamente 
(qualidade superficial);
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL –
Materiais
 Peça: O material utilizado no corpo de prova de furação 
foi de liga Alumínio, com dimensões de 100 x 80 x 56 
mm.
 Fluído de Lubrirrefrigeração: foi utilizado o óleo 
Vasco 7000 – Blaser que é o padrão utilizado na máquina 
e jorrado no processo com uma pressão de 1500 l/h.
 Ferramenta: As ferramentas utilizadas foram duas 
brocas de inteiriças de Aços Rápido DIN 338M2, tipo 
HSS, sem revestimento, diâmetro de 1/8” (3,175 mm). Os 
furos realizados tinham profundidade de 16 mm.
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL –
Equipamentos e Instrumentos
 Máquina: Os ensaios foram realizados em um centro de 
usinagem CNC modelo LG-500 Hartford, comando 
Hartrol-M70 Mitsubish. A máquina consegue atingir uma 
rotação máxima de 10000 rpm.
 Microscópio Óptico: As medições de desgastes na 
superfície da broca, assim como as figuras que ilustram a 
progressão dos ensaios foram obtidas pelo microscópio 
ótico ENTEX que possui uma ampliação de 45 vezes, 
acoplado a uma câmara de vídeo e a um computador 
compatível.
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL –
Condições de Corte
Velocidade de corte Vc 80 m/min
Avanço f 0,1 mm/volta
Avanço por minuto Vf 802 mm/min
Rotações por minuto n 8.020,41 rpm
Parâmetros
Velocidade de corte Vc 80 m/min
Avanço f 0,35 mm/volta
Avanço por minuto Vf 2810 mm/min
Rotações por minuto n 8.020,41 rpm
Parâmetros
FERRAMENTA 1 FERRAMENTA 2
Topo – aumento 15x
Gume Primário Gume secundário
Topo – aumento 15x
Gume Primário Gume secundário
RESULTADOS – Comparativos
FERRAMENTA 1 FERRAMENTA 11
Marcação do gume – 10 furos
Marcação do gume – 40 furos
Sem marcação – 1 furo
Marcação do gume – 100 furos
RESULTADOS – Comparativos
FERRAMENTA 1 FERRAMENTA 2
Adesão – 60 furos
Adesão e crescimento
de 𝑉𝐵 – 100 furos
Adesão e 𝑉𝐵 – 200 furos
Adesão e crescimento 
de 𝑉𝐵 – 300 furos
RESULTADOS – Comparativos
FERRAMENTA 1 FERRAMENTA 2
Crescimento de 𝑉𝐵 – 200 furos
Adesão e 𝑉𝐵𝑚𝑎𝑥 – 340 furos
Adesão e 𝑉𝐵𝑚𝑎𝑥 – 340 furos
RESULTADOS – Comparativos
FERRAMENTA 1 FERRAMENTA 2
Gume Principal I 𝑉𝐵𝑚𝑎𝑥 = 0,040 𝑚𝑚
Gume Principal II 
𝑉𝐵𝑚𝑎𝑥 = 0,038 𝑚𝑚
Gume Principal I 𝑉𝐵𝑚𝑎𝑥 = 0,031 𝑚𝑚
Gume Principal II
𝑉𝐵𝑚𝑎𝑥 = 0,026 𝑚𝑚
RESULTADOS – Comparados com a teoria
 Teoria: Na furação de ligas de Alumínio, sem o uso de fluido lubrificante 
para a remoção do material, pode ocorrer até o entupimento dos espaços 
de usinagem, o que quase sempre conduz à quebra da ferramenta;
 Prática: No primeiro furo que foi feito, mesmo com a aplicação do fluido 
lubrificante ou houve adesão de material na ferramenta, com isso foi 
adicionado ao teste a furação intermitente;
RESULTADOS – Comparados com a teoria
 Teoria: Toda ferramenta possui três estágios de desgaste por tempo, onde 
o primeiro é apenas o “Ajuste do Gume”, o segundo “Região de 
Estabilidade” e o terceiro estágio “Desgaste Catastrófico”;
 Prática:
RESULTADOS – Comparativos
Ferramenta 1 – visível marcação 
de rotação da ferramenta
Ferramenta 2 – marca de rotação 
da ferramenta quase 
imperceptível devido ao 
cisalhamento do material 
RESULTADOS – Comparados com a teoria
 Teoria: Com a aplicação da emulsão no processo, a ferramenta deixa 
marcas da aresta de corte nas paredes do furo o que resulta em altos 
valores de rugosidade, devido o resfriamento continuo da peça que não 
deixa ocorrer o cisalhamento do material, diminuindo as forças de corte;
 Prática: Como foi aumentada a velocidade de avanço no projeto, ocorreu 
que a temperatura no processo aumentou na zona de corte, ocorrendo o 
cisalhamento do material e diminuindo as forças de corte, permitindo assim 
uma superfície lisa. 
CONCLUSÃO
 A utilização do FLR, não comprometeu o processo de 
furação do bloco;
 As duas ferramentas apresentaram um alto rendimento, 
com os parâmetros propostos; 
 A alteração da velocidade de avanço se apresentou como 
importante parâmetro de acompanhamento direto ao 
desgaste da ferramenta.
 A alteração da velocidade de avanço, mostra que é um 
parâmetro que melhora na qualidade superficial do furo;
REFERÊNCIAS
 ZEILMANN, Rodrigo; NICOLA, Gerson; VACARO, Tiago. The 
International Journal of Advanced Manufacturing 
Technology: Implications of the reduction of cutting fluid in 
drilling AISI P20 steel with carbide tools.
 BRAGA, Durval U. ; DINIZ, Anselmo E. ; COPPINI , Nivaldo L. 
. XV Congresso de Brasileiro de Engenharia Mecânica: 
Performance do processo de furação de liga Alumínio Silício 
utilizando a técnica de mínima lubrificação por névoa.
 FISCHER, Urlich et al. Tabellenbuch Metall. 2. ed. 
Nordrhein-Westfalen: Verlag Europa-Lehrmittel, 2005. 209,301 
p.
 Hummel, Peter; Lilla, Alfred; Berky, Erich. Werkstatt und 
Betrieb: A Usinagem do Alumínio sem Fluído Refrigerante.