ALFA LAB PROC FAB I AULA 02 V. F I A

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LAB PROCESSOS DE FABRICAÇÃO I - 
LAB PROCESSOS DE FABRICAÇÃO I
PLANO DE AULA
 1. VIDA DAS FERRAMENTAS de CORTE
Fonte : Ferraresi, capítulo X
 
Velocidade de corte- Vc 
 Profundidade 
 de corte - ap
Avanço - f
 Parâmetros principais de usinagem
 FATORES DE USINAGEM PARA AUMENTO DA PRODUTIVIDADE
 ( AVALIADA PELO TEMPO DE USINAGEM)
Velocidade de corte
Avanço
Profundidade de corte
3
1
LAB PROCESSOS DE FABRICAÇÃO I
USINAGEM – Causas do desgaste da ferramenta
 1. FATOR PARÂMETROS DE USINAGEM
 O fator preponderante é a Velocidade de corte. A variação
 da velocidade de corte em 20%, afeta mais o desgaste da
 ferramenta que a variação de 20% no Avanço, mantida a 
 mesma profundidade de corte.
 A variação de 20% no Avanço afeta mais o desgaste da 
 ferramenta que a variação de 20% na Profundidade de 
 Corte, mantida a mesma velocidade de corte. 
PROCESSOS DE FABRICAÇÃO I
USINAGEM – causas do desgaste da ferramenta
 2. FATOR GEOMETRIA
 ÂNGULO DE SAIDA
 1. quanto MAIOR o ângulo de saida
 MENOR a temperatura de corte e 
 a pressão de corte: menor o desgaste.
 2. quanto MAIOR o ângulo de folga MENOR o atrito e o 
 desgaste. Entretanto isto enfraquece a ferramenta.
 
 ÁREA S = b * h ( em mm²)
 b = largura da usinagem (mm) = ap / senχ
 h = espessura da usinagem (mm) = f * senχ
PROCESSOS DE FABRICAÇÃO I
USINAGEM – FATOR GEOMETRIA
A diminuição do ângulo de posição χ (guardados o mesmo avanço e a mesma profundidade de corte) acarreta a diminuição da espessura de corte “h” e o aumento da largura de corte “b”; com a melhor distribuição de temperatura : portanto menor desgaste.
 
Ângulo de
posição
 LAB PROCESSOS DE FABRICAÇÃO I
Composição Química do material da peça
A adição de 0,1% de Enxofre (S) no material permite 
 aumentar a vida das ferramentas de 
aço rápido
Metal duro 
Isto para aços com mesma composição química e mesma
 percentagens de perlita e ferrita.
 
 
 Fatores que indicam quando a ferramenta
 deve ser retirada do serviço, ou seja, que atingiu o seu limite de 
 desgaste (sua VIDA)
Quando aumento da força de usinagem
Quando aumento da temperatura 
Quando desgaste da superfície de folga
Quando desgaste da ponta de corte
Aresta de corte com desgaste : Vb
Quando o acabamento fica pior
No caso da ferramenta de metal-duro
a vida é estipulada por um certo grau
de avaria.
LAB PROCESSOS DE FABRICAÇÃO I
USINAGEM – desgaste Vb da ferramenta
 
 
Vb
DESGASTE DA PARTE FRONTAL DA FERRAMENTA: Vb
Em OPERAÇÕES DE DESBASTE, dependendo dos requisitos, o desgaste pode atingir até 1,5 mm.
Em OPERAÇÕES DE ACABAMENTO este desgaste não deve ultrapassar 0,2 a 0,3 mm.
Nas ferramentas de metal duro, especialmente com cobertura,
 o desgaste “Vb” não deve ultrapassar 0,3 a 0,4 mm
LAB PROCESSOS DE FABRICAÇÃO I
USINAGEM – curvas desgaste Vb da ferramenta
O desgaste Vb é tomado como parâmetro
Para Vc=180
 e T= 27 min Vb=0,8
 Para Vc= 180
 e T=20 min Vb=0,6 
 
 
Vb
FERRAMENTAS DE CORTE – Desgaste
Curva: Desgaste x Velocidade de corte para uma determinada Vida
A região C1, C2, C3 é a mais interessante para trabalhar. Ela é quase
reta. OTIMIZA MAIOR PRODUTIVIDADE x VIDA DA FERRAMENTA
 K
FERRAMENTAS DE CORTE – Desgaste
PT “a”: baixa velocidade de corte; desgaste elevado; aresta postiça; 
PTO. “b” : maior velocidade, desgaste mínimo, produtividade baixa
PTOS.“c1” a “c3”: maior produtividade; a curva segue a equação de TAYLOR: T*(Vc) ᵡ = K a qual é também escrita Vc*tʸ = C
 K
LAB PROCESSOS DE FABRICAÇÃO I
USINAGEM – equação de TAYLOR- versão 1
 A EQUAÇÃO DA CURVA NOS TRECHOS “c” É DADA POR:
 Vc . T ʸ = C
 Vc = velocidade de corte (m/min)
 T = vida em minutos
 C e y = constantes, conforme tabelas
 
 Tabela das constantes C e y para aços
 Tabela das constantes C e y para ferro nodular
CURVA VELOCIDADE DE CORTE x
 DESGASTE
 b
Va
a
USINAGEM : MÁXIMA PRODUTIVIDADE x MENOR CUSTO
A velocidade Va, onde ocorre a aresta postiça de corte deve ser sempre evitada.
Aumentando a velocidade até o ponto “b” ocorrerá mínimo desgaste da ferramenta e baixa produtividade
O aumento da velocidade muito acima do ponto “b” causará grande desgaste da ferramenta; é favorável pela produtividade e
 desfavorável pelo custo da ferramenta e pelas inevitáveis
 paradas para afiação ou troca da ferramenta
O estudo do MENOR TEMPO de produção mostrará a Velocidade de Corte ótima para este tempo.
O estudo do MENOR CUSTO de produção mostrará a Velocidade de Corte ótima para este custo.
Estas Velocidades não são iguais; entre uma e outra estará a MELHOR CONDIÇÃO ECONÔMICA PARA USINAGEM 
LAB PROCESSOS DE FABRICAÇÃO I
USINAGEM –Exercício Vc para aço
 Calcular a velocidade de corte mais favorável
 para usinagem de um aço SAE 1020, com 
 ferramenta de metal duro, com
 vida de 60 min.
 
 Tabela das constantes C e y para aços
LAB PROCESSOS DE FABRICAÇÃO I
USINAGEM –Exercício Vc para aço
 Aplicando a fórmula de Taylor (1): Vc . Tᵞ = C
 
 T = 60 min
 da tabela : C = 244 e y = 0,282 
 Vc = 244/60^0,282 = 244/ 3,17 = 77 m/min 
LAB PROCESSOS DE FABRICAÇÃO I
USINAGEM – exercício
Determinar a Velocidade de Corte mais favorável para uma ferramenta de metal duro usinando Ferro Fundido Nodular, com dureza 207 HB, para uma vida de 40 min.
 
 Tabela das constantes C e y para ferro nodular
LAB PROCESSOS DE FABRICAÇÃO I
USINAGEM –Exercício (Vc para ferro nodular)
 Vc * Tᵞ = C
 Vc = C/Tᵞ
 Da tabela C = 110 e y = 0,232
 Vc = 110/ 40^0,232 = 110/2.35 = 46,8 m/min 
 
LAB PROCESSOS DE FABRICAÇÃO I
Exercício: USINAGEM – equação de TAYLOR
Considerando-se as tabelas de “C” e “y”, para uma determinada condição de usinagem ( material, etc.), as constantes “C” e “y” são
 - usando metal-duro y = 0,3 C=220
 - usando aço rápido y = 0,15 C= 60
PERGUNTA-SE:
 -para cada um dos casos acima dobrando-se a velocidade de corte, qual será a redução da vida ?