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1 MQ1 - FORMULÁRIO PARA TORNEAMENTO Força de corte: ( )C S zF K b h= ⋅ ⋅ −1 1 [kgf] (Kienzle) � = �� [mm] Velocidade de corte: 1000 n VC ⋅⋅= φπ [m/min] Rotação: � = ���� . �� . ∅ [RPM] Torque = Momento torçor : T CM F= ⋅ φ 2 [kgf.mm] b = ��� � [mm] h = a . sen χ [mm] Potência de corte: C C C T N F V M n= ⋅ = ⋅ 4500 716200 [cv] �� = ��.���� � [kgf] Tempo de corte: C C t L a n = ⋅ [min] LC = comprimento de corte [mm] �� = ��.������ [m/min] “Rotação crítica”: �������� = ��� ��.��!"#$% &'( p/ n < nC = solução por torque p/ n > nC = solução por potência Velocidade de corte: [m/min] V V gC C * = 5 Vida da ferramenta: T C b h V V f g f g C y = ⋅ ⋅ ⋅− + * 1 60 [min] (Kronenberg) Tempo total de corte: T M P C C TF C aT T T t t T T t T T= + + + ⋅ + ⋅ [min] )�*+*��,� = -./011 .2�*+*��,��*+*��,� [kgf.mm] Custo total de corte: ( ) ( )T M P C C TF CC T T t t T T K t T K= + + + ⋅ ⋅ + ⋅ 1 2 [$/peça] Máxima produção: TT TFMP y ⋅ −= 11 Mínimo custo: mc TF T y T K K K = − ⋅ ⋅ + 1 1 1 2 1 h em função de T: ( ) ( ) ( ) 1 1 1 4500 60− − + − − = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ z f g C y V S f gh N T C K b* [mm] Espessura do cavaco > = ? @A∗C(EFG) .AI.( J/1)K(LMN) [mm] Avanço: O = >P*� Q [mm] Largura do cavaco T = ? @A∗U(EMG) .AI.( J/1)K(LFN) [mm] Profundidade: V = T. P*� Q [mm] h = a . sen χ b = p / sen χ χ= ângulo de posição da ferramenta a = avanço [mm] p = profundidade [mm] h = “espessura” do cavaco [mm] b = “largura” do cavaco [mm] A = área do cavaco = a . p = h . b [mm2] G = índice de esbeltez = p / a γ = ângulo de saída do cavaco RC = grau de recalque = h’ / h 1 cv = 75 kgf . m / s φ = diâmetro externo [mm] n = rotação da peça [rpm] C V f g f g yV C b h T = ⋅ ⋅ − + * 60 2 CONSTANTES DE KIENZLE PARA METAL DURO. ( Para aço rápido, multiplicar kS1 por 1,3 ) Posição DIN SAE σR γγγγ kS1 γγγγ kS1 z Posição 01 St 42.11 1020 <45 6 180 -6 195 0.16 01 02 St 50.11 1030 52 6 199 -6 205 0.26 02 03 St 60.11 1040 62 6 211 -6 220 0.17 03 04 St 70.11 1060 72 6 226 -6 230 0.30 04 05 C 45-Ck 45 1045 67 6 222 -6 230 0.14 05 06 C 60-Ck 60 1060 77 6 213 -6 220 0.16 06 07 16 Mn Cr 5 8620 77 6 210 -6 220 0.26 07 08 18 Cr Ni 6 4320 63 6 226 -6 230 0.30 08 09 34 Cr Mo 4 4130 60 6 224 -6 230 0.21 09 10 42 Cr Mo 4 4140 73 6 250 -6 260 0.26 10 11 50 Cr V 4 6150 60 6 222 -6 230 0.26 11 12 Zn Mo 80 59 6 229 -6 240 0.17 12 13 Aços Cr Ni Mn Beneficiado 100 6 235 -6 246 0.20 13 14 Aços Cr Mo Beneficiado 140 6 262 -6 275 0.27 14 15 Aços Inox 312-314-318 70 6 253 0.17 15 16 Aços duros Mn Hadfield 6 336 -6 340 0.22 16 17 FoFo duro 45Rc 2 206 0.19 17 18 FoFo duro 55Rc 2 243 0.19 18 19 Aço fund.GS 45 50 6 160 -6 180 0.17 19 20 Aço fund.GS 52 70 6 186 0.16 20 21 FoFo GG 14 160 2 95 0.20 21 22 FoFo GTR GG-26 200 2 116 0.26 22 23 Maleável GTS 180 2 120 0.22 23 24 Bronze fundido 2 180 0.16 24 25 Latão 2 65 0.24 25 26 Latão FC 120 2 78 0.19 26 27 Alumínio fundido 42 6 65 0.24 27 28 Ligas Magnésio 2 28 0.19 28 29 55 Ni Cr Mo V 6 ASTM 74 6 174 -6 180 0.24 29 30 55 Ni Cr Mo V 6 A-291-55 K 8 352HB 6 192 -6 200 0.24 30 31 Mechanite A 36 2 127 0.26 31 32 210 Cr 46 (aço p/ ferram.) 6 210 -6 220 0.26 32 33 FoFo esferoide 2 130 0.26 33 34 FoFo CG 30 250 2 120 0.26 34 MATERIAL [kgf/mm2] ruptura γ > 0' γ < 0 3 CONSTANTES DE KRONENBERG Posição MATERIAL CV y f g CV y f g Posição 01 St 42.11 (SAE 1020) 213 0.3 0.28 0.14 42 0.15 0.28 0.14 01 02 St 50.11 (SAE 1030) 169 0.3 0.28 0.14 33 0.15 0.28 0.14 02 03 St 60.11 (SAE 1040) 138 0.3 0.28 0.14 30 0.15 0.28 0.14 03 04 St 70.11 (SAE 1060) 113 0.3 0.28 0.14 22 0.15 0.28 0.14 04 05 C 45-Ck 45 (SAE 1045) 130 0.3 0.28 0.14 25 0.15 0.28 0.14 05 06 C 60-Ck 60 (SAE 1060) 100 0.3 0.28 0.14 18 0.15 0.28 0.14 06 07 16 Mn Cr 5 (SAE 8620) 100 0.3 0.28 0.14 19 0.15 0.28 0.14 07 08 18 Cr Ni 6 (SAE 4320) 130 0.3 0.28 0.14 19 0.15 0.28 0.14 08 09 34 Cr Mo 4 (SAE 4130) 120 0.3 0.28 0.14 16 0.15 0.28 0.14 09 10 42 Cr Mo 4 (SAE 4140) 90 0.3 0.28 0.14 19 0.15 0.28 0.14 10 11 50 Cr V 4 (SAE 6150) 120 0.3 0.28 0.14 31 0.15 0.28 0.14 11 12 EC Mo 80 80 0.3 0.28 0.14 18 0.15 0.28 0.14 12 13 Aços Cr Ni Mn 89 0.3 0.28 0.14 15 0.15 0.28 0.14 13 14 Aços Cr Mo 63 0.3 0.28 0.14 10 0.15 0.28 0.14 14 15 Aços Inox (312-314-318) 43 0.3 0.28 0.14 15 0.15 0.28 0.14 15 16 Aços duros Mn 40 0.3 .028 0.14 15 0.15 .028 0.14 16 17 FoFo duro 30 0.25 0.2 0.1 18 0.25 0.2 0.1 17 18 FoFo duro 20 0.25 0.2 0.1 15 0.25 0.2 0.1 18 19 Aço fund.GS 45 60 0.3 0.28 0.14 15 0.15 0.28 0.14 19 20 Aço fund.GS 52 40 0.3 0.28 0.14 24 0.15 0.28 0.14 20 21 FoFo GG 14 120 0.25 0.2 0.1 25 0.25 0.2 0.1 21 22 FoFo GTA GG-26 100 0.25 0.2 0.1 17 0.25 0.2 0.1 22 23 Maleável GTS 100 0.25 0.2 0.1 28 0.25 0.2 0.1 23 24 Bronze fundido 270 0.35 0.1 0.1 42 0.22 0.23 0.2 24 25 Latão 500 0.35 0.1 0.1 30 0.22 0.25 0.2 25 26 Latão FC 1000 0.35 0.1 0.1 50 0.22 0.3 0.2 26 27 Alumínio fundido 1600 0.35 0.1 0.1 77 0.41 0.3 0.2 27 28 Ligas Magnésio 2000 0.35 0.1 0.1 120 0.41 0.3 0.2 28 29 55 Ni Cr Mo V 6 (ASTM) 80 0.3 0.28 0.14 18 0.15 0.28 0.14 29 30 55 Ni Cr Mo V 6 (A-291-55 K 8) 78 0.3 0.28 0.14 10 0.15 0.28 0.14 30 31 120 0.25 0.2 0.1 50 0.25 0.2 0.1 31 32 210 Cr 46 60 0.3 0.28 0.14 14 0.15 0.28 0.14 32 33 FoFo esferóide 120 0.25 0.2 0.1 30 0.25 0.2 0.1 33 34 FoFo CG 30 80 0.25 0.2 0.1 25 0.25 0.2 0.1 34 METAL DURO AÇO RÁPIDO 4 Material Resistência (St) [Kgf/mm 2] ou Dureza Valores Aproximados de Ks [Kgf/mm 2] para FRESAMENTO Espessura de Corte h (mm) 0,025 0,04 0,063 0,1 0,16 0,25 0,4 0,63 1,0 1030 52 535 475 425 375 330 295 260 230 205 1035 58 405 370 340 310 280 255 235 215 195 1045 67 385 360 340 320 300 280 260 245 230 1060 77 425 390 360 330 305 280 260 240 220 8620 77 570 510 455 400 355 315 280 250 220 4140 73 675 600 535 475 420 370 330 290 260 4137 60 495 455 415 375 340 310 280 255 230 6150 60 600 530 475 420 370 330 290 260 230 Fofo Duro HRC=46 420 390 355 325 300 275 250 230 210 Ff GG26 HB=200 270 240 215 190 170 150 135 120 105 MQ1 - FORMULÁRIO PARA FURAÇÃO ��OW�XWOY� = .111.��Z .∅ )�Y�PV���,*W = ��.��� �� �\]\^_`$ ab+.cc σ OYc�PPí,*W = e\]\^_`f�,h��.ij . k0,35 + �,��.!"\]\^_`fi. e\]\^_`f p Kgf.cm Furação em cheio + = q (rs� . tu v wccx + = q '�s� . tuy v′ wccx )�*+*��,� = s� . tu. z{ wab+.ccx |O*+*��,� = s� . tuy . z{y wab+x Pré furação + = ? !"}~ . i(jF�~).( i�~���~)(�F�~) wccx + = q '��0 . t�1−�0�.( t�0−��0)�1−�0� wccx )�*+*��,� = s� . z(���~). t( �u~). ( tu~ − �u~ ) [Kgf.mm] |O*+*��,� = �� . z(��{~). t(���~). ( t�~ − ��~) wab+x MQ1 - FORMULÁRIO PARA FRESAMENTO � = ����. �� .∅ [RPM] �O = ��. �. � wcc/c��x �� = � e wccx Fresamento Tangencial Fresamento Frontal >c = ��. ?(�ij ) wccx >c = ��. (�i)�j wccx aPc = �� �e��� − {� �� #$_f���� #\�f��# #$_f� F �# #\�f�� . (>� �e����e�� − >� �����)} [Kgf/cc0x 2� = 2,22. 10�� . ���. ¡�. ¢. £ w¤,x Torque: ��¦�"�§� >�¦�"�§� ¨© ¡©�e����e�e ��e�����e ��¦�"�§� ���í"��� ¡©�¦�"�§� ª©�¦�"�§� (r�¦�"�§� r© «�¦�"�§� )á�cO V��YXçã�: «cV >�e����e�� ��e����e�� ��¦�"�§� >�¦�"�§� ¨© ¡©�e����e�e ��e�����e ��¦�"�§� ���í"��� ¡©�¦�"�§� ª©�¦�"�§� (r�¦�"�§� r© «�¦�"�§� «° s° )í��c� ¤XP��: «c� >�e����e�� ��e����e�� ��¦�"�§� >�¦�"�§� ¨© ¡©�e����e�e��e�����e ��¦�"�§� ���í"��� ¡©�¦�"�§� ª©�¦�"�§� (r�¦�"�§� r© «�¦�"�§� «° s° 5 Exercícios : velocidade de corte e vida de ferramenta e força de corte. 1) Sendo a vida de uma ferramenta igual a 50 minutos, o avanço de 0,2 mm/rev, a profundidade de 3,0 mm e o ângulo de posição χ = 60º para tornear um aço fundido GS45 com ferramenta de metal duro, pergunta-se: a) Qual deve ser a velocidade de corte ? Dados do exercício: T = 50 min a = 0,2 mm/ver p = 3 mm χ = 60º Ferramenta: metal duro Material da peça: aço fundido GS45 Vc = Cv * . b(f–g) . h(f+g) . [ T/60 ]y Primeiro, vamos olhar na tabela “Constantes de Kronenberg“, página 52, e descobrir os valores de CV, f, g e y para uma peça de aço fundido GS45 e ferramenta de metal duro: Posição MATERIAL CV Y f g 19 Aço fund.GS 45 60 0.3 0.28 0.14 É necessário descobrir os valores de CV*, b e h ¤,∗ = ¤,±b CV* = 60 5�,��³ CV* = 47,8959 b = p /senχ b = 3 / sen60º b = 3,4641 mm h = a . sen χ h = 0,2 .sen60º h = 0,1732 mm Agora temos todos dados para calcular a Velocidade de Corte (VC): �� = ¤�∗T(+Fb) . >(+Mb) .(/́1)µ ¡© = ��,¶·�·h,����(~,j¸F~,�¹) . �,��h (~,j¸M~,�¹) .(º~»~)~.¼ ¡© = ��,¶·�·�,�¶·· . �,��¶¶ . �,·��� ¡© = ��,¶·�·�,�h·h Vc = 88,8112 m/min b) Tendo a peça 200 mm de diâmetro externo, qual deve ser rotação ? ¡© = � . ∅ . ����� � = ���� . �� . ∅ � = ���� . ¶¶,¶�� � . �� ½ = .¾., ¿¾-¾ÀÁ METAL DURO 6 c) Tendo a peça 900 mm de comprimento, qual é o tempo de usinagem? �� = W�O. � É necessário calcular Va � . � �. � � 0,2 . 141, 3474 �. � � 28,2694 ÇÇ/ÇÈ� Logo: �� � W�O.� t© � 90028,2694 ÉI � ¿., Ê¿/± Ë̽ d) Qual a força de corte para γ > 0 e para γ < 0 ? Fc = aP. . T . >D.�ÍH Precisamos consultar na tabela “Constantes de Kienzle” o valor de Ks1 para γγγγ > 0 e para γγγγ < 0: Posição DIN SAE σR γ kS1 γ kS1 Z Posiçã o 19 Aço fund.GS 45 50 6 160 -6 180 0.17 19 Logo: - para γγγγ > 0, Ks1 = 160 Então: Fc = aP. . T . >D.�ÍH Fc = 160 . 3,3641 . 0,1732D���,��H Fc = 129,3317 Kgf - para γγγγ < 0, Ks1 = 180 Então: Fc = aP. . T . >D.�ÍH Fc = 180 . 3,3641 . 0,1732D���,��H Fc = 145,4982 Kgf 2) Para um torneamento cilíndrico externo são dados: material GS45; ferramenta MD; χ = 45º; a = 0,25 mm / rev; p = 2,5 mm; n = 400 rpm; ∅ = 80 mm. a)Achar a vida da ferramenta. �� � ¤�∗TD+FbH . >D+MbH .� ´/1�µ �� . � ´ /1� µ � ¤�∗TD+FbH . >D+MbH D ´/1Hµ � ¤�∗TD+FbH . >D+MbH .�� ´/1 � ? ¤�∗TD+FbH . >D+MbH .�� Î ´ � /1 . ? ¤�∗TD+FbH . >D+MbH .�� Î 7 Em consulta a tabela “Constantes de Kronenberg”, temos: Posição MATERIAL CV Y f g 19 Aço fund.GS 45 60 0.3 0.28 0.14 Agora, vamos calcular os valores de Vc, b, h, e CV*: �� = Z . ∅∅∅∅ . �.111 ¡© = � . ¶� . ������� �� = .11, ±¿.1 c /c�� ¤,∗ = ¤,±b CV* = 60 5�,��³ CV* = 47,8959 b = p /sen Q b = 2,5 / sen45º b = 3,5355 mm h = a . sen χ h = 0,25 . sen45º h = 0,1768 mm Agora temos todos dados para calcular o Tempo de Vida da Ferramenta: ´ = /1 . ? ¤�∗T(+Fb) . >(+Mb) .�� Î « = 60 . ? ��,¶·�·h,�h��(~,j¸F~,�¹) . �,���¶(~,j¸M~,�¹) .���,�h�� ~,¼ « = 60 . ? ��,¶·�·�,�·h� . �,�¶h� .���,�h�� ~,¼ « = 60 . ?��,¶·�·��,·��h ~,¼ « = 60 . Ï0,8265~,¼ « = 60 . 0,5298 J = ¿., -ÊÊ1 Ë̽ 3) Qual será a rotação para que a ferramenta do exercício (2) tenha uma vida de 20 minutos ? Rotações disponíveis na placa = 120 / 240 / 460 / 920 rpm. Utilizando os dados do exercício anterior, temos: Material: GS45 ferramenta: MD χ = 45º a = 0,25 mm / rev p = 2,5 mm ∅ = 80 mm b = 3,5355 mm h = 0,1768 mm CV = 60 y = 0,3 f = 0,28 g = 0,14 CV* = 47,8959 Para sabermos a rotação, primeiro teremos que calcular a Velocidade de Corte para um Tempo de Vida de 20 minutos, então temos: �� = ¤�∗T(+Fb) . >(+Mb) .�/́1�µ ¡© = ��,¶·�·h,�h��(~,j¸F~,�¹) . �,���¶(~,j¸M~,�¹) .(j~»~)~.¼ ¡© = ��,¶·�·�,�·h� . �,�¶h� . �,��· METAL DURO 8 ¡© = ��,¶·�·�,���� AI = ..±, ±0¿0 Ë /Ë̽ Agora podemos calcular a rotação: ¡© = � . ∅ . ����� � = ���� . �� . ∅ � = ���� .���,� h � . ¶� ½ = ¾±Ð, /±00 ÀÁ ½ ≅ ¾/1 ÀÁ 4) No exercício (3), qual a rotação para T= 20 min, usando-se a ferramenta de HSS ? Dadas as seguintes rotações disponíveis: 15 / 30 / 60 / 120 / 240 / 460. Para um ferramenta de aço rápido, temos os seguintes valores da tabela “Constantes de Kronemberg”: Posição MATERIAL CV y f g 19 Aço fund.GS 45 15 0.15 0.28 0.14 Agora, vamos calcular os valores de b, h, e CV*: ¤,∗ = ¤,±b CV* = 15 5�,��³ ¤�∗ = .., Ð-¿Ê b = p /senχ b = 2,5 / sen45º b = 3,5355 mm h = a . sen χ h = 0,25 . sen45º h = 0,1767 mm É necessário calcular a Velocidade de Corte: �� = ¤�∗T(+Fb) . >(+Mb) .�/́1�µ ¡© = ��,·�h¶h,�h��(~,j¸F~,�¹) . �,����(~,j¸M~,�¹) .(j~»~)~.�º ¡© = ��,·�h¶�,�·hh . �,�¶ ¶ . �,¶�¶� ¡© = ��,·�h¶�,�¶¶� AI = 0¾, ±..¿ Ë/Ë̽ A rotação para uma Velocidade de Corte de 24,3638 m/min é: � = ���� . �� . ∅ � = ���� . �,���h� . ¶� ½ = Ð-, ±0-¿ÀÁ AÇO RÁPIDO 9 Como as rotações disponíveis são: 15 / 30 / 60 / 120 / 240 / 460, a nossa rotação resultante está entre as rotações 60RPM e 120RPM. Então precisamos calcular o Tempo de Vida para essas duas rotações e então comparar com o Tempo de Vida dado no exercício, e, por fim decidir qual será a melhor opção dentro da proposta do exercício. Portanto, antes de calcular o Tempo de Vida da ferramenta, temos também que calcular a Velocidade de Corte para cada uma das duas rotações (60RPM e 120RPM ) Segue o cálculo de Vc e T para n = 60 RPM: �� = Z . ∅∅∅∅ . �.111 ¡© = � . ¶� . ������ AI = .±, 1-Ð/ Ë/Ë̽ ´ = /1 . ? ¤�∗T(+Fb) . >(+Mb) .�� Î « = 60 . ? ��,·�h·h,�h��(~,j¸F~,�¹) . �,���¶(~,j¸M~,�¹) . ��,��·�~,�º « = 60 . ? ��,·�h·�,�·h� . �,�¶h� .��,��·�~,�º « = 60 . ?��,·�h·¶,�· � ~,�º « = 60 . √1,3776~,�º « = 60 . 8,4623 J = ±1-, -¿Ê Ë̽ Segue o cálculo de Vc e T para n = 120 RPM: �� = Z . ∅∅∅∅ . �.111 ¡© = � . ¶� . � ����� AI = ¿1, .±Ð¿ Ë/Ë̽ ´ = /1 . ? ¤�∗T(+Fb) . >(+Mb) .�� Î « = 60 . ? ��,·�h·h,�h��(~,j¸F~,�¹) . �,���¶(~,j¸M~,�¹) .h�,��·h~,�º « = 60 . ? ��,·�h·�,�·h� . �,�¶h� .h�,��·h~,�º « = 60 . ?��,·�h·��,h¶� ~,�º « = 60 . √0,6888~,�º « = 60 . 0.0833 J = ¾, ÐÐÊ Ë̽ Logo, para que nós consigamos cumprir o Tempo de Vida da ferramenta pedido no exercício teremos que escolher a rotação de 60 RPM, assim teremos um Tempo de Vida da ferramenta de 507,738 min Resposta: ½ = /1 ÀÁ 10 5) Dados: Ferramenta de aço rápido HSS; material SAE 1045; ∅ = 150 mm; LC = 110 mm; a = 0,18 mm/rev; p = 1,8 mm; χ = 90º; n = 240RPM γ > 0 Pede-se: a ) Vc �� = Z . ∅∅∅∅ . �.111 ¡© � � . 150 . �� ���� AI � ..¿, 1Ð-¿Ë/Ë̽ O material em questão, SAE 1045, não está presente na tabela “Constantes de Kronemberg”. Mas está na tabela “Constantes de Kienzle”, um aço DIN compatível com o nosso SAE 1045. Vamos conferir na tabela “Constantes de Kienzle”: Posição DIN SAE σR γ kS1 γ kS1 z Posiçã o 05 C 45-Ck 45 1045 67 6 222 -6 230 0.14 05 Agora temos o aço DIN C 45-Ck 45, então podemos extrair os dados da tabela “Constantes de Kronemberg”. Posição MATERIAL CV y f g 05 C 45-Ck 45 25 0.15 0.28 0.14 Pronto, agora temos todosos dados necessários das duas tabelas para continuar os cálculos. Vamos calcular os valores padrão CV*, b, e h: ¤,∗ � ¤,±b CV* = 25 5�,��³ CV* =19,9565 b = p /senχ b = 1,8 / sen90º b = 1,8 mm h = a . sen χ h = 0,18 .sen90º h = 0,18 mm AÇO RÁPIDO 11 b) T ´ = /1 . ? ¤�∗T(+Fb) . >(+Mb) .�� Î « = 60 . ? �·,·����,¶(~,j¸F~,�¹) . �,�¶(~,j¸M~,�¹) . ��h,�·�h~,�º « = 60 . ? �·,·����,�¶�¶ . �,�¶�� .��h,�·�h~,�º « = 60 . ?�·,·����·,���� ~,�º « = 60 . √0,3340~,�º ou « = 60 . 0,3340 �~,�º J = 1, 1¾1. Ë̽ c) tC �� = W�O. � É necessário calcular Va � . � �. � = 0,18 . 240 �. � = 43,2 ÇÇ/ÇÈ� Logo: �� = W�O.� t© = 11043,2 ÉI = 0, ±¾/¿ Ë̽ d) FC Para calcular a Força de Corte, utilizaremos a fórmula �� = aP. . T . >(.�Í) *Conforme informação da tabela “Constantes de Kienzle” para aço rápido, multiplicar Ks1 por 1,3 Então, temos: �� = (., ¿ . aP.) . T . >(.�Í) ¨© = (1,3 . 222) . 1,8 . 0,18(���,��) ¨© = 288,6 . 1,8 . 0,2288 ÓI = ..Ê, ʱ-1 ÔGE 12 Exercícios - Potência de Corte 1) Calcular a potência de corte e a vida para usinar uma peça com ∅ = 80 mm, sabendo-se que o operador está usinando com uma rotação de 800 rpm. Dados da peça Material: SAE 1030; ferramenta = MD; χ = 60º; a = 0,5 mm/rev; p = 3 mm; γ > 0 n = 800 RPM ∅ = 80 mm O material em questão, SAE 1030, não está presente na tabela “Constantes de Kronemberg”. Mas está na tabela “Constantes de Kienzle”, um aço DIN compatível com o nosso SAE 1030. Vamos conferir na tabela “Constantes de Kienzle”: Posição DIN SAE σR γ kS1 γ kS1 z Posiçã o 02 St 50.11 1030 52 6 199 -6 205 0.26 02 Agora temos o aço DIN St 50.11, então podemos extrair os dados da tabela “Constantes de Kronemberg”. Posição MATERIAL CV y f g 02 St 50.11 169 0.3 0.28 0.14 Pronto, agora temos todos os dados necessários das duas tabelas para continuar os cálculos. Vamos calcular os valores padrão CV*, b, e h: ¤,∗ � ¤,±b CV* = 169 5�,��³ CV* = 134,9058 b = p /senχ b = 3 / sen60º b = 3,4641 mm h = a . sen χ h = 0,5 .sen60º h = 0,4330 mm Para calcular a Potência de Corte (Nc), precisaremos dos valores da Força de Corte (FC) e da Velocidade de Corte Vamos calcular primeiro Vc: �� � Z . ∅∅∅∅ . �.111 ¡© � � . 80 . ¶�� ���� �� � 01., 1/.Ð c/c�� METAL DURO 13 Agora Fc: �� = aP. . T . >(.�Í) ¨© = 199 . 3,4641 . 0,4330(���, �) ¨© = 199 . 3,4641 . 0,5383 �� = ¿-., 1Ê1¿ ab+ )´ = ��. ∅∅∅∅0 )´ = ¿-., 1Ê1¿. Ê10 )´ = ¿-., 1Ê1¿. ¾1 ÂJ = .¾Ê¾¿, 0.0 ÔGE.ËË Enfim, podemos calcular a Potência de Corte (Nc): 2� = �� . ��¾±11 ª© = h��,�¶�h . ��,���·���� ª© = �����,��� ���� ÕI = ./, ±Ê11 IÖ 2� = )´ . �-./011 ª© = ��¶�h, � . ¶����� �� ª© = ��¶����·,���� �� ÕI = ./, ±Ê11 IÖ Por fim, vamos calcular o Tempo de Vida da ferramenta (T): ´ = /1 . ? ¤�∗T(+Fb) . >(+Mb) .�� Î « = 60 . ? �h�,·��¶h,����(~,j¸F~,�¹) . �,�hh�(~,j¸M~,�¹) . ��,���·~,¼ « = 60 . ? �h�,·��¶�,�·�� . �,��h� . ��,���·~,¼ « = 60 . ?�h�,·��¶��¶,h��· ~,¼ « = 60 . √0,8013~,¼ ou « = 60 . 0,8013 �~,¼ ´ = 0Ê, /Ê1 c�� 2) No exercício anterior qual será a vida da ferramenta se a área do cavaco for dobrada e a Força de corte? A área do cavaco é calculada pela fómula ×� = V . O = T . > Se dobraRmos a área do cavaco teremos: 0 . ×� = 0 . V . O = 0 . T . >, ou seja, se dobrarmos ou o avanço (a) teremos o dobro da área, bem como, teremos também o dobro de h. O mesmo acontece se dobrarmos a profundidade (p), porém, em vez de dobrar o h, é dobrado o valor de b. Portanto, para resolver o nosso problema, vamos adotar o dobro do valor de a, que de acordo com o exercício anterior vale 0,5 mm, consequentemente, agora valerá 1 mm e o h será igual a 0,8660 mm. Mesmo assim vamos demonstrar o cáculo: Dobrando a area usando o avanço h = 2 . a . sen χ h = 2 . 0,5 .sen60º h = 0,8660 mm - E agora a a Vida de Ferramenta: ´ = /1 . ? ¤�∗T(+Fb) . >(+Mb) .�� Î « = 60 . ? �h�,·��¶h,����(~,j¸F~,�¹) . �,¶���(~,j¸M~,�¹) . ��,���·~,¼ « = 60 . ? �h�,·��¶�,�·�� . �,·��� . ��,���·~,¼ « = 60 . ?�h�,·��¶ �, � ¶ ~,¼ « = 60 . Ï0,5989~,¼ ou « = 60 . 0,5989 �~,¼ ´ = .1, Ê//± c�� 14 - Por fim a Força de Corte: �� = aP. . T . >(.�Í) ¨© = 199 . 3,4641 . 0,8660(���, �) ¨© = 199 . 3,4641 . 0,8990 �� = /.Ð, -¿1Ð ab+ 2� = �� . ��¾±11 ª© = ��· .�h�· . ��,���·���� ª© = �����,��� ���� ÕI = 0-, /ÊÐÊ IÖ Dobrando a area usando profundidade b = p /senχ b = 3.2 / sen60º b = 6,9282 mm - E agora a a Vida de Ferramenta: ´ = /1 . ? ¤�∗T(+Fb) . >(+Mb) .�� Î « = 60 . ? �h�,·��¶�,· ¶ (~,j¸F~,�¹) . �,�hh�(~,j¸M~,�¹) . ��,���·~,¼ « = 60 . ? �h�,·��¶�,h�� . �,��h� . ��,���·~,¼ « = 60 . ?�h�,·��¶�¶�,���h~,¼ « = 60 . √0,7273~,¼ ou « = 60 . 0,7273 �~,¼ ´ = 01, -±Ê± c�� - Por fim a Força de Corte: �� = aP. . T . >(.�Í) ¨© = 199 . 6,9282 . 0,4330(���, �) ¨© = 199 . 6,9282 . 0,5382 �� = -¾0, 100/ ab+ 2� = �� . ��¾±11 ª© = �� ,� � . ��,���·���� ª© = ��·�· .��h¶���� 2� = ¿¿, .±¿Ê �, 3) No primeiro exercício, qual seria o avanço da ferramenta considerando-se T = 15 min ? Temos os dados: h = ? a = ? T = 15 min Vamos extrair os dados do exercício 1: Material: SAE 1030; ferramenta = MD; χ = 60º; p = 3 mm; γ > 0 n = 800 RPM ∅ = 80 mm z = 0,26 g = 0,14 y = 0,3 f = 0,28 Cv* = 134,9058 Ks1 = 199 b = 3,4641 Nc = 16,58 Vc= 201,0619 m/min Para a solução desse exercício, temos a fórmula dada: > = ? ¤�∗T(+Fb) .��.(/́1)µ(]MØ) 15 Substituindo os valores, temos: > = ? �h�,·��¶¿,¾/¾.D1.0ÊF1..¾H . ��,���· .D.±/1H1,¿D~,j¸M~,�¹H > � ? �h�,·��¶...ÊÐÐ . ��,���· .1,/±Ð- D~.¹jH > � ?�h�,·��¶.±-,Ê0ÊÐ D~.¹jH > � ?�h�,·��¶.±-,Ê0ÊÐ D~.¹jH > � Ï0,8547D~.¹jH ou Ù � 0,8547 �~,¹j > � 1, /ÊÊ. cc Já temos o valor de h, agora é só usarmos a seguinte fórmula: h = a . sen χ O � >P*� Q � � �,�¶¶������° O � 1, -о± cc/�*, 4) Se alterar o ângulo de saída da ferramenta, de positivo para negativo, o que acontecerá com a potência da máquina ? *Considerando os dados do exercício 1 Vamos olhar novamente na tabela “Constantes de Kienzle”: Posição DIN SAE σR γ kS1 Γ kS1 z Posiçã o 02 St 50.11 1030 52 6 199 -6 205 0.26 02 *Note que o valor de Ks1 é diferente para γ < 0: Ks1 = 205 Temos os segiuntes dados do Exercício 1: Vc = 201, 0619 m/min h = 0,4330 mm z = 0,26 b= 3,4641 mm Vamos, primeiro calcular a Força de Corte (Fc): �� � aP. . T . >D.�ÍH ¨© � 205 . 3,4641 . 0,4330D���, �H ¨© � 205 . 3,4641 . 0,5383 �� � ¿Ê0, 0/Ê/ ab+ Enfim, podemos calcular a Potência de Corte (Nc): 2� � �� . ��¾±11 ª© � h¶ , �¶� . ��,���·���� ª© � ��¶�·,�������� 2� � .-, 1-ÊÐ �, Resposta: Se alterarmos a o ângulo de saída da ferramenta para negativo, ou seja γ > 0, que no nosso caso γ = -6, teremos um leve aumento na nossa Potência de Corte, de Nc = 16,58cv para Nc = 17,0789 cv. 16 Exercícios – Torque Exercícios de escolha de avanço e das melhores condições: 1) Para um torneamento externo cilíndrico são dados: Material = Latão FC; ferramenta MD; γ > 0; χ = 60º; Potência de usinagem NC = 5 cv; p = 3mm; Índicede esbeltez 3<G<20; Rotações: 250 - 350 - 400 - 650 - 750 - 1000 - 1350 - 1500 rpm Avanços: 0,05 - 0,1 - 0,15 - 0,30 - 0,8 - 1,2 - 1,5 - 2,0 - mm/volta ∅ÚÛÜ = 100 mm ∅ÞßÜ � 94 mm l = 50 mm Pede-se: a) Determinar o avanço (a) e a rotação (n) para melhor aproveitamento da máquina. Antes de qualquer cálculo, vamos extrair os dados das tabelas: Posição DIN SAE σR γ kS1 γ kS1 z Posição 26 Latão FC 120 2 78 0.19 26 Posição MATERIAL CV y f g 26 Latão FC 1000 0.35 0.1 0.1 *O aproveitamento da máquina é determinado pela Potência de Corte (Nc). Temos uma Potência de 5cv, dado problema. O nosso índice de esbeltez está entre 3 e 20. Nós podemos calcular o avanço em função do índice de esbeltez através da fórmula: à � VO Se o nosso índice de esbeltez está entre 3 e 20, vamos utilizar esses dois valores para saber o limite mínimo e máximo de avanço para o nosso exercício, sendo G1 = 3, e G2 = 20: Então: á� � �e á�. � � â � � ��� � � h h O � . mm/rot á � �e á . � � â � � ��j � � h � O � 1, .± mm/rot Sabemos que avanço ideal está entre 1 e 0,15. Na nossa máquina, temos disponíveis, dentro desse limite os seguintes avanços: 0,15 – 0,30 – 0,80 A partir de agora teremos que fazer todos os cálculos para cada um desses três avanços, até chegar na Potência de Corte. Para isso, vamos nomear os avanços como: METAL DURO 17 ��,�� = 0,15 mm/rot ��,h� = 0,30 mm/rot ��,¶� = 0,80 mm/rot Vamos, primeiro calcular Cv*, b e h (h0,15, h0,30 e h0,80): ¤,∗ = ¤,±b CV* = 1000 5�,�³ CV* = 851,3399 b = p /senχ b = 3 / sen60º b = 3,4641 mm h0,15 = a0,15 . sen χ h0,15 = 0,15 .sen60º h0,15 = 0,1299 mm h0,30 = a0,30. sen χ h0,30 = 0,30 .sen60º h,030 = 0,2598 mm h0,80 = a0,80 . sen χ h0,80 = 0,80 .sen60º h0,80 = 0,6928 mm Em seguida, calcularemos a Força de Corte (Fc): �� = aP. . T . >1,.±(.�Í) ��1,.± = 78 . 3,4641 . 0,1299(���,�·) ��1,.± = 78 . 3,4641 . 0,1914 ��1,.± = ±., -./0ab+ �� = aP. . T . >1,¿1(.�Í) ��1,¿1 = 78 . 3,4641 . 0,2598(���,�·) ��1,¿1 = 78 . 3,4641 . 0,3356 ��1,¿1 = Ð1, /-Ð1 ab+ �� = aP. . T . >1,Ê1(.�Í) ��,1Ê1 = 78 . 3,4641 . 0,6928(���,�·) ��1,Ê1 = 78 . 3,4641 . 0,7428 ��1,Ê1 = 011, -1¾¾ ab+ Calcularemos também o Momento Torçor com a fórmula: (° = ¨© .∅∅∅∅2 Para cada Fc teremos: )´1,.± = ��. . ∅∅∅∅0 (°~,�º = 51,7162 . ��� )´1,.± = 0±Ê±, Ê. Kgf.mm (°~,¼~ = ¨© . ∅∅∅∅ (°~,¼~ = 90,6790 . ��� )´1,¿1 = ¾±¿¿, б Kgf.mm (°~,¸~ = ¨©h . ∅∅∅∅ (°~,¸~ = 200,7162 . ��� )´1,Ê1 = .11¿±, Ê. Kgf.mm Com isso, calcularemos a rotação calculada n, com a fórmula: 2� = )´ .�-./011 -./011 .2� = )´ . � � = -./011 .2�)´ Logo: �1,.± = -./011 .2�)´. ��,�� = ��� �� .� �¶�,¶� �1,.± = .¿Ê¾, Ê/±Ð ã|) �1,¿1 = -./011 .2�)´0 ��,h� = ��� �� .���hh,·� �1,¿1 = -ÊÐ, Ê.Ð1 ã|) �1,Ê1 = -./011 .2�)´¿ ��,¶� = ��� �� .����h�,¶� �1,Ê1 = ¿±/, Ê000 ã|) 18 Ou usar essa formula para achar a rotação calculada para então achar a rotação efetiva: Calcularemos também a Velocidade corte calculada com a fórmula ¡© = ª©. 4500¨© Então: ��1,.± = ±.¾±11±.,-./0 ¡©�,�� = �����,��� ��1,.± = ¾¿±, 1//- m/min ��1,¿1 = ±.¾±11Ð1,/-Ð1 ¡©�,h� = ���·�,��·� ��1,¿1 = 0¾Ê, .0Ê1 m/min ��1,Ê1 = ±.¾±11011,-1¾¾ ¡©�,¶� = ��� ��,���� ��1,Ê1 = ..0, .1±. m/min Calcularemos também a Rotação calculada n com a fórmula � = .111.��Z . ∅ Então: �1,.± = .111.¾¿±,1//-Z..11 ��,�� = �h����,�ä.100 �1,.± = .¿Ê¾, Ê/±Ð ã|) �1,¿1 = .111 .0¾Ê,.0Ê1Z..11 ��,h� = �¶� ¶ä.100 �1,¿1 = -ÊÐ, Ê.Ð1 ã|) �1,Ê1 = .111 ...0,.1±.Z..11 ��,¶� = �� ���.�ä.100 �1,Ê1 = ¿±/, Ê000 ã|) Precisamos aproximar esses valores de rotação calculada para as rotações instaladas da máquina (rotações efetiva), serão esses valores que consideraremos daqui para frente como rotações efetivas: ��,�� = 1384,8659 ≅ .¿±1 ã|) ��,h� = 789,8190 ≅ -±1 ã|) ��,¶� = 356,8222 ≅ ¿±1 ã|) Com essas rotações efetivas conseguiremos saber as Velocidades de Corte efetiva, através da fórmula: Velocidade de corte efetiva ¡© = ä . ∅ . �1000 Então: ��1,.± = Z .∅ .�1,.±.111 ¡©�,�� = � .��� .�h������ ��1,.± = ¾0¾, ..±1 m/min ��1,¿1 = Z .∅ .�1,¿1.111 ¡©�,h� = � .��� .������� ��1,¿1 = 0¿±, /.о m/min ��1,Ê1 = Z .∅ .�1,Ê1.111 ¡©�,¶� = � .��� .h������ ��1,Ê1 = .1Ð, б±- m/min 19 Agora temos todos os valores para calcular a Potência de Corte efetiva de cada um dos três casos aqui analisados. Utilizaremos e a fórmula da Potência de Corte efetiva: Potência de Corte efetiva ª© = ¨© . ¡©4500 Para cada um dos casos: 2�1,.± = ��1,.± .��1,.±¾±11 ª©�,�� = ��,��� . � �,�������� 2�1,.± = ¾, Ê-¾. �, 2�1,¿1 = ��1,¿1 .��1,¿1¾±11 ª©�,h� = ·�,��·� . h�,��·����� 2�1,¿1 = ¾, -¾-Ð �, 2�1,Ê1 = ��,1¿1 .��1,Ê1¾±11 ª©�,¶� = ��,���� . ��·,·������� 2�1,Ê1 = ¾, Ð1¾. �, A Potência de Corte calculada que mais se aproxima da Potência de Corte efetiva (5cv) é o valor de Nc3 = 4,9041cv Sabendo disso, podemos, então, dizer que o avanço e rotação ideais para melhor aproveitamento da máquina é a3 e n3: O1,Ê1 = 1, Ê1 mm �1,Ê1 = ¿±1 ã|) O tempo (tC) de corte e a vida (T) da ferramenta Para calcular o tempo de usinagem, utilizamos a fórmula com o a,80= 0,80 mm e n0,80 = 350RPM: �� = W�O �� = W� .O �� = ±1¿±1 .1,Ê �� = 1, .-Ê/ c�� Para calcular o Tempo de Vida da Ferramenta efetivo, utilizaremos a fórmula com h0,80 = 0,6928 mm e Vc0,80 = .1Ð, б±- m/min ´*+*��,� = /1 . ? ¤�∗T(+Fb) . >(+Mb) .�� Î ´*+*��,� = /1 . ? ¤�∗T(+Fb) . >¿(+Mb) .��¿ Î ´*+*��,� = 60 . ? ¶��,hh··h,����(~,�F~,�) . �,�· ¶(~,�M~,�) . ��·,·���~,¼º ´*+*��,� = 60. ? ¶��,hh··h,����~ . �,�· ¶~,j . ��·,·���~,¼º ´*+*��,� = 60 . ? ¶��,hh··� . �,· · . ��·,·���~,¼º ´*+*��,� = 60 . ?¶��,hh··�� ,���¶~,¼º ´*+*��,� = 60 . Ï8,3325~,¼º ou ´*+*��,� = 60 . 8,3325 �~,¼º ´*+*��,� = 60 . 427,3528 ´*+*��,� = 0±/¾., .-0Ê c�� O melhor avanço é 0,80 mm, a melhor rotação é 350 RPM e o melhor tempo de vida da ferramenta é 25641,1728 min 20 2) Para o torneamento conforme a figura, são dados: Material = bronze fundido; ferramenta MD; α>0; potência do motor = 10 cv; rendimento η = 75%; M t máx = 30 kgf.m Mt máx = 30.000 kgf.mm Rotações: 140 - 180 - 224 - 280 - 355 - 500 - 750 - 900 - 1000 rpm Avanços: 0,1 - 0,15 - 0,16 - 0,18 - 0,2 - 0,25 - 0,3 - 0,4 - 0,5 - 0,6 - 0,8 - 1,1 - 1,2 mm/rev Pede-se: o avanço para o melhor aproveitamento da máquina. ∅ÚÛÜ = 60 mm ∅ÞßÜ � 50 mm l = 40 mm Antes de qualquer cálculo, vamos extrair os dados das tabelas: Posição DIN SAE σR γ kS1 γ kS1 z Posição 24 Bronze fundido 2 180 0.16 24 Posição MATERIAL CV y f g 24 Bronze fundido 270 0.35 0.1 0.1 Vamos, primeiro calcular Cv*, b e Nc com redimento de 75%: ¤,∗ � ¤,±b CV* = 270 5�,�³ CV* = 229,8617 b = p /senχ b = 5 / sen90º b = 5 mm Nc = Nc. ηηηη(rendimento) Nc = 10.0,75 Nc = 7,5 CV Nesse caso especialmente primeiro devemos calcular o 2�*+*��,O utilizando Todos oå �£z£rÈæç (avanços) disponíveis da maquina, para encontrarmos 2�*+*��,O próximo do Nc = 7,5 Vou fazer o exemplo do calculo Utilizando ��¦�"�§�0,10 mm Vamos, primeiro calcular >*+*��,� h0,10 = a0,10 . sen χ h0,15 = 0,10 .sen90º h0,15 = 0,10 mm Em seguida, calcularemos a Força de Corte (Fc): �� � aP. . T . >1,.±D.�ÍH ��1,.1 � 180 . 5 . 0,10D���,��H ��1,.1 � 180 . 5 . 0,1445 ��1,.1 � .¿1, 1Êб ab+ χ = 90º sen χ = 1 b = p = 5 h = a METAL DURO21 Calculamos agora a Velocidade de corte calculada ���OW�XWYO = ��.������ ���OW�XWOYO = �,�.�����h�,�¶·� ��1,.1 = 0±Ð, ¾¿/- c/c�� Definimos agora a rotação calculada ��OW�XWOY� = .111.0±Ð,¾¿/-Z./1 ��OW�XWOY� = .¿-/, ¿±¾¾ ã|) Definimos a rotação efetiva da máquina ��OW�XWOY� =1376,3544≅ �*+*��,O = 1000 RPM Calculamos agora a Velocidade de corte efetiva ��*+*��,� = Z .∅ .�.111 ��*+*��,� = � .��.�������� ��1,.1 = .ÊÊ, ¾Ð±± c/c�� Calculamos agora a Potência de corte efetiva 2�1,.1 = �� .��¾±11 2�1,.1 = .¿1,1Êб ..ÊÊ,¾Ð±±¾±11 ÕI1,.1 = ±, ¾¾Ð. @Ö Segue a tabela com todos os valores calculados ��¦�"�§� >*+*��,� ¨© ¡©�e����e�� ��e����e�� ��¦�"�§� ¡©�¦�"�§� ª©�¦�"�§� 0,10 0,10 130,0895 259,4367 1376,3544 1000 188,4955 5,4491 0,15 0,15 182,8770 184,5502 979,0692 900 169,6460 6,8943 0,16 0,16 193,0648 174,8117 927,4048 900 169,6460 7,2783 0,18 0,18 213,1431 158,3443 840,0426 750 141,3716 6.6960 0,20 0,20 232,8668 144,9326 768,8913 750 141,3716 7,3157 0,25 0,25 280,8743 120,1605 637,4712 500 94,2477 5,8826 0,30 0,30 327,3590 103,0978 546,9508 500 94,2477 6,8561 0,40 0,40 416,8433 80,9656 429,5358 355 66,9159 6,1985 0,50 0,50 502,7792 67,1268 356,1187 355 66,9159 7,4764 0,60 0,60 585,9891 57,5949 305,5504 280 52,7787 6,8728 0,80 0,80 746,1705 45,2309 239,9573 224 42,2230 7,0012 1,10 1,10 975,0173 34,6147 183,6366 180 33,9292 7,3514 1,20 1,20 1048,9499 32,1750 170,6936 140 26,3893 6,1513 Observe que o valor que mais se apróxima de 7,5 Cv é o O*+*��,� = 0,50 e �*+*��,O = 355 RPM Então é esse que utilizaremos para o calculo de Tc e ́ *+*��,� Vamos calcular o �������� Obs: )�cO do enunciado está em Kgf.m transformar em Kgf.mm, nesse caso 30.1000 = 30000 Kgf.mm �������� = 716200.ª©(r�eè �������� = 716200.7,530000 �������� = .-Ð, 1±11 ã|) O ����"��� serve para analisarmos a rotação que não devemos utilizar no exercício, nesse caso não pode ter a rotação < que 179,0500 senão danificará a máquina, então não vamos mais utilizar o avanço 1,20 e a rotação 140 RPM 22 O tempo (tC) de corte e a vida (T) da ferramenta Para calcular o tempo de usinagem, utilizamos a fórmula com o a,80= 0,8mm/rot e n0,80 = 350RPM: �� = W�O �� = WO.� �� � ¾11,±1.¿±± �� � 1, 00±¿ c�� Para calcular o Tempo de Vida da Ferramenta efetivo, utilizaremos a fórmula com h0,50 = 0,50 mm e Vc0,50 = //, Ð.±Ð m/min ´*+*��,� � /1 . ? ¤�∗TD+FbH . >D+MbH .�� Î ´*+*��,� � /1 . ? ¤�∗TD+FbH . >¿D+MbH .�� Î ´*+*��,� � 60 . ? ·,¶����D~,�F~,�H . �,��D~,�M~,�H . ��,·��· ~,¼º ´*+*��,� � 60. ? ·,¶����~ . �,��~,j . ��,·��· ~,¼º ´*+*��,� � 60 . ? ·,¶���� . �,¶��� . ��,·��· ~,¼º ´*+*��,� � 60 . ? ·,¶����¶, �� ~,¼º ´*+*��,� � 60 . Ï3,9461~,¼º ou ´*+*��,� � 60 . 3,9461 � ~,¼º ´*+*��,� � 60 .1,6168 ´*+*��,� � Ð-, 11Ê1 c�� O melhor avanço é 0,50 mm, a melhor rotação é 355 RPM e o melhor tempo de vida da ferramenta é 97,0080 min 3) Dado um eixo com 250 mm de diâmetro, de Ferro Fundido GG26 para ser usinado com uma ferramenta de M.D. com ângulo de saída γ>0 : ângulo de posição χ = 60º e p = 3,2 mm, pede-se: a) A rotação para melhor aproveitamento da máquina ( máx Nef ) b) A potência (Nef) de corte efetiva; o momento (Mtef) torçor efetivo; vida (Tef) efetiva da ferramenta. Sabe-se que os avanços e as rotações disponíveis são: a: 0,063; 0,1; 0,2; 0,4; 0,63; 1,0; 1,6; 2,0 / n: 10; 20; 80; 100; 160; 315; 610; 1240. São dados: 3<G<30; Mtmáx=48.000 kgf.mm; NC=6 cv � adotando (rendimento) ηηηη = 75% Antes de qualquer cálculo, vamos extrair os dados das tabelas: Posição DIN SAE σR γ kS1 γ kS1 z Posição 22 Fofo GTR GG-26 200 2 116 0.26 22 Posição MATERIAL CV y f g 22 Fofo GTR GG-26 100 0.25 0.2 0.1 O nosso índice de esbeltez está entre 3 e 30. Nós podemos calcular o avanço em função do índice de esbeltez através da fórmula: à � VO Se o nosso índice de esbeltez está entre 3 e 30, vamos utilizar esses dois valores para saber o limite mínimo e máximo de avanço para o nosso exercício, sendo G1 = 3, e G2 = 30: METAL DURO 23 Então: á� = �e á�. � = â � = ��� � = h, h O = ., 1//- cc á = �e á . � = â � = ��j � = h, h� O = 1, .1/- cc Sabemos que avanço ideal está entre 1,0667 e 0,1067. Na nossa máquina, temos disponíveis, dentro desse limite os seguintes avanços: 0,2 – 0,4 – 0,63 – 1,0 A partir de agora teremos que fazer todos os cálculos para cada um desses quatro avanços, até chegar na Potência de Corte efetiva. Para isso, vamos nomear os avanços dessa maneira: ��, � = 0,20 mm ��,�� = 0,40mm ��,�h = 0,63 mm ��,�� = 1,00 mm Vamos, primeiro calcular Cv*, b e h (h0,10 , h0,20 , h0,40 , h0,63 e h1,00): ¤,∗ = ¤,±b CV* = 100 5�,�³ CV* = 85,1339 b = p /senχ b = 3,2 / sen60º b = 3,6950 mm h0,20 = a0,20 . sen χ h0,20 = 0,20 .sen60º h,020 = 0,1732 mm h0,40 = a0,40 . sen χ h0,40 = 0,40 .sen60º h0,40 = 0,3464 mm h0,63 = a0,63 . sen χ h0,63 = 0,63 .sen60º h,063 = 0,5456 mm h1,00 = a1,00 . sen χ h1,00= 1,00 .sen60º h0,80 = 0,8660 mm Em seguida, calcularemos a Força de Corte (Fc): �� = aP. . T . >1,.±(.�Í) ��1,01 = 116 . 3,6950 . 0,1732(���, �) ��1,01 = ..-, ...1 ab+ ��1,¾1 = 116 . 3,6950 . 0,3464(���, �) ��1,¾1 = .б, ±Ð/1 ab+ ��1,/¿ = 116 . 3,6950 . 0,5456(���, �) ��1,/¿ = 0-¿, -±¿¾ ab+ ��.,11 = 116 . 3,6950 . 0,8660(���, �) ��.,11 = ¿Ê±, ¿¿0± ab+ Calcularemos também a Velocidade corte calculada com a fórmula ¡© = ª©. 4500¨© Então: ��1,01 = ¾,±.¾±11..-,...1 ¡©�, � = � �����,���� ��1,01 = .-0, Ð.0Ð m/min ��1,¾1 = ¾,±.¾±11.б,±Ð/1 ¡©�,�� = � ���·�,�·�� ��1,¾1 = .1¿, ±0Ð- m/min ��1,/¿ = ¾,±.¾±110-¿,-±¿¾ ¡©�,�h = � �� �h,��h� ��1,/¿ = -¿, Ð-.- m/min ��.,11 = ¾,±.¾±11¾0Ê,/011 ¡©�,�� = � ��h¶�,hh � ��.,11 = ±0, ±±01 m/min 24 Calcularemos também a Rotação calculada n com a fórmula � = .111.��Z . ∅ Então: �1,01 = .111..-0,Ð.0ÐZ.0±1 ��, � = �� ·� ,·ä.250 �1,01 = 001, .±Ð± ã|) �1,¾1 = .111..1¿,±0Ð-Z.0±1 ��,�� = ��h� ·,�ä.250 �1,¾1 = .¿., Ê.Ê. ã|) �1,/¿ = .111.-¿,Ð-.-Z.0±1 ��,�h = �h·��,�ä.250 �1,/¿ = о, .Ê¿- ã|) �.,11 = .111.±0,±±01Z.0±1 ��,�� = � �� ä.250 �.,11 = //, Ð..0 ã|) Precisamos aproximar esses valores de rotação calculada para as rotações instaladas da máquina (rotações efetiva), serão esses valores que consideraremos daqui para frente como rotações efetivas: ��, � = 220,1595 ≅ ./1 ã|) ��,�� = 131,8181 ≅ .11 ã|) ��,�h = 94,1837 ≅ Ê1 ã|) ��,�� = 66,9112 ≅ 01 ã|) Vamos calcular o �������� �������� = 716200.ª©(r�eè �������� = 716200.4,548000 �������� = /-, .¾¿Ê ã|) O ����"��� serve para analisarmos a rotação que não devemos utilizar no exercício, nesse caso não pode ter a rotação < que 67,1438 RPM senão danificará a máquina, então não vamos mais utilizar o avanço 1,00 e a rotação 20 RPM. Com essas rotações efetivas conseguiremos saber as Velocidades de Corte efetiva, através da fórmula: Velocidade de corte efetiva ¡© = ä . ∅ . �1000 Então: ��1,01 = Z .∅ .�1,01.111 ¡©�, � = � . ��.������� ��1,01 = .0±, //¿-m/min ��1,¾1 = Z .∅ .�1,¾1.111 ¡©�,�� = � . �� .������� ��1,¾1 = -Ê, ±¿ÐÊ m/min ��1,/¿ = Z .∅ .�1,/¿.111 ¡©�,�h = � . �� .¶����� ��1,/¿ = /0, Ê¿.Ê m/min 25 Agora temos todos os valores para calcular a Potência de Corte efetiva de cada um dos quatro casos aqui analisados. Utilizaremos a fórmula da Potência de Corte efetiva: Potência de Corteefetiva para cada um dos casos: ª© = ¨© . ¡©4500 2�1,01 = ��1,01 .��1,01¾±11 ª©�, � = ���,����.� �,��h����� 2�1,01 = ¿, 0-1¿ �, 2�1,¾1 = ��,1,¾1 .��1,¾1¾±11 ª©�,�� = �·�,�·��.�¶,�h·¶���� 2�1,¾1 = ¿, ¾.¿- �, 2�1,/¿ = ��,1,/¿ .��1,/¿¾±11 ª©�,�h = �h,��h�.� ,¶h�¶���� 2�1,/¿ = ¿,Ê00¿ �, A Potência de Corte calculada que mais se aproxima da Potência de Corte (4,5cv) é o valor de Nc0,63 = 3,8223 cv Sabendo disso, podemos, então, dizer que o avanço efetivo e rotação efetiva ideais para melhor aproveitamento da máquina é a0,10 e n0,10: O1,/¿ = 1, /¿ mm �1,/¿ = Ê1 ã|) Com isso, calcularemos a o momento torsor efetivo, com a fórmula: )�*+*��,� = -./011 .2�*+*��,��*+*��,� Logo: )�*+*��,� = ��� �� .h,¶ h¶� )�*+*��,� = ¿¾0.Ð, .¾1- ab+.cc Para calcular o Tempo de Vida da Ferramenta efetivo, utilizaremos a fórmula com h0,63 =0,5456 mm e Vc0,63 = /0, Ê¿.Ê m/min ´*+*��,� = /1 . ? ¤�∗T(+Fb) . >(+Mb) .�� Î ´*+*��,� = 60 . ? ¶�,�hh·h,�·��(~,�F~,j) . �,����(~,�M~,j) .� ,¶h�¶~,jº ´*+*��,� = 60. ? ¶�,�hh·h,�·��� . �,����~,¼ . � ,¶h�¶~,jº ´*+*��,� = 60 . ? ¶�,�hh·�,�h·� . �,¶hh¶ . � ,¶h�¶~,jº ´*+*��,� = 60 . ?¶�,�hh·�·,�� �~,jº ´*+*��,� = 60 . Ï0,6290~,jº ou ´*+*��,� = 60 . 1,4259 �~,jº ´*+*��,� = 60 . 4,1338 ´*+*��,� = 0¾Ê, 10Ê c�� O melhor avanço é 0,63 mm, a melhor rotação é 80 RPM e o melhor tempo de vida da ferramenta é 248,028 min 26 Exercícios de Máxima produção e Mínimo Custo: 1) Para o torneamento de uma peça de FoFo Esferóide são dados: profundidade p = 2 mm; ferramenta de M.D.; γ>0; χ = 45º ; comprimento LC = 50 mm; ∅ext = 154 mm; NC = 5 cv; Mtmáx = 40 kgf.m; rotações: 25 -40 -80 - 160 - 250 - 300 - 430 - 500 - 800 avanços: 0,01 - 0,1 - 0,2 - 0,4 - 0,6 - 0,8 - 1,0 - 1,2 TTF = 4 min; Tm= 2 min; TP = 0,5 min; K1 = $15/hora; K2 = $2,50 / troca Pede-se a e n para (a) máxima produção e (b) para custo mínimo. Antes de qualquer cálculo, vamos extrair os dados das tabelas: Posição DIN SAE σR γγγγ kS1 γγγγ kS1 z Posição 33 FoFo esferoide 2 130 0.26 33 Posição MATERIAL CV y f g 33 FoFo esferóide 120 0.25 0.2 0.1 Pede-se a e n para (a) máxima produção Vamos, primeiro calcular Cv*, b ¤,∗ � ¤,±b CV* = 120 5�,�³ CV* = 102,1607 b = p /senχ b = 2 / sen45º b = 2,8284 mm Agora determina o Tmp (Tempo máximo de produção) ´cV � � .µ � .� . ´´� ´cV � � .1,0±� .� . ¾ ´cV � .0 c�� Determinamos o h em função de T > D.�ÍH�D+ébH � ¾±11.2�.� ´ /1� µ ¤�∗.aê..T .FD+FbH > D.�1,0H�D1,0é1,.H � ¾±11.±.�.0/1� 1,0± .10,./1-..¿1.0,Ê0ʾ .FD1,0F1,.H > D1,¾¾H � 00±11.1,//Ê-.¿0Ê1,ÊÐ.1.0,±¾Ð1 > D1,¾¾H � .±1¾±,-±11¿¿Ê±0,ÐÐ.. > D1,¾¾H � 1, ¾¾¾¾ > = √0,4444~,¹¹ > = 0,1583 mm Definimos o avanço calculado a = > ��� � a = 0,1583 ��� �� a =0,2238 mm Definimos o avanço efetivo da máquina O�OW�XWOY� =0,2238 ≅ O*+*��,� =0,2 mm METAL DURO 27 Definimos a espessura do cavaco(h) efetivo da máquina >*+*��,� = O. P*� ë >*+*��,� = 1, 0. P*� ¾±° >*+*��,� = 1, .¾.¾ cc Definimos a Força de corte �� = aP. . T . >(.�Í) �� = .¿1 . 0, Ê0ʾ . 1, .¾.¾(.�1,0/) �� = Ê/, ¾/1¿ ab+ Calculamos agora a Velocidade de corte calculada ���OW�XWYO = ��.������ ���OW�XWOYO = �.����¶�,���h ���OW�XWOYO = 0/1, 0¿±1 c/c�� Definimos agora a rotação calculada ��OW�XWOY� = .111.0/1,0¿±1Z..±¾ ��OW�XWOY� = ±¿Ê, .¿ÐÐ ã|) Definimos a rotação efetiva da máquina ��OW�XWOY� =538,1399 ≅ �*+*��,O = 500 RPM Calculamos agora a Velocidade de corte efetiva ��*+*��,� = Z .∅ .�.111 ��*+*��,� = � .���.������� ��*+*��,O = 0¾., -±11 c/c�� Calculamos agora a Potência de corte efetiva 2�*+*��,O = �� .��¾±11 2�*+*��,O = Ê/,¾/1¿ .0¾.,-±11¾±11 ÕIìEìÉÌÖí = ¾, /¾¾Ê @Ö Agora definimos o tempo (tC) �� = W�O �� = WO.� �� = ±11,0.±11 ÉI = 1, ± Ë̽ Para calcular o Tempo de Vida da Ferramenta efetivo, utilizaremos a fórmula com >*+*��,� = 0,2 mm e ��*+*��,� = 0¾., -±11 m/min ´*+*��,� = /1 . ? ¤�∗T(+Fb) . >(+Mb) .�� Î ́ *+*��,� = 60 . ? �� ,���� ,¶ ¶�(~,jF~,�) . �,����(~,jM~,�) . ��,����~,jº JìEìÉÌÖî = .¿, 0101 Ë̽ Agora calcular o Tempo Total de corte ´´ = ´)é´|é´¤é � ´¤ ´ � . ´´� ´´ = 0 + 1, ± + 1, ± + � 1,±.¿,0101� . ¾ ´´ = ¿, .±.¾ c�� 28 Agora para concluir calcular o Tempo Total de corte Obs: a. do enunciado está em horas transformar em minutos, nesse caso .±/1 = 0,25 min ¤´ = w´)é´|é´¤é � ´¤ ´ � . ´´�x. a.éw� ´¤ ´ � .a0x ¤´ = (¿, .±.¾. 1, 0±) + (1, 1¿-Ê. 0, ±) @J = À$ 1, ÊÊ0¿ Concluímos que para máxima produção utilizamos o avanço (a) 0,2 e a rotação (n) 500 RPM Pede-se a e n para (a) mínimo custo Vamos, primeiro calcular Cv*, b ¤,∗ = ¤,±b CV* = 120 5�,�³ CV* = 102,1607 b = p /senχ b = 2 / sen45º b = 2,8284 mm Agora determina o Tmc (Tempo mínimo de custo) ´c� = � .µ − .� . � ´´�.a.Ma0a. � ´c� = � .1,0±− .� . � ¾.1,0±M0,±1,0± � ´c� = ¾0 c�� Determinamos o h em função de T > (.�Í)�(+éb) = ¾±11.2�.�/́1�µ¤�∗.aê..T .F(+Fb) > (.�1,0)�(1,0é1,.) = ¾±11.±.� ¾0/1�1,0±.10,./1-..¿1.0,Ê0ʾ .F(1,0F1,.) > (1,¾¾) = 00±11.1,Ð.¾/.¿0Ê1,ÊÐ.1.0,±¾Ð1 > (1,¾¾) = 01±-Ê,±111¿¿Ê±0,ÐÐ.. > (1,¾¾) = 1, /1-Ê > = √0,6078~,¹¹ > = 0,3225 mm Definimos o avanço calculado a = > ��� � a = 0,3225 ��� �� a =0,4560 mm Definimos o avanço efetivo da máquina O�OW�XWOY� =0,4560 ≅ O*+*��,� =0,4 mm Definimos a espessura do cavaco(h) efetivo da máquina >*+*��,� = O. P*� ë >*+*��,� = 1, ¾. P*� ¾±° >*+*��,� = 1, 0Ê0Ê cc Definimos a Força de corte �� = aP. . T . >(.�Í) �� = .¿1 . 0, Ê0ʾ . 1, 0Ê0Ê(.�1,0/) �� = .¾¾, ¾1¿Ð ÔGE Calculamos agora a Velocidade de corte calculada ���OW�XWYO = ��.������ ���OW�XWOYO = �.�������,��h· AIIíðIñðíòí = .±±, Ê.0Ð Ë/Ë̽ 29 Definimos agora a rotação calculada ��OW�XWOY� = .111..±±,Ê.0ÐZ..±¾ ��OW�XWOY� = ¿00, 01±¾ ÀÁ Definimos a rotação efetiva da máquina ��OW�XWOY� =322,2054 ≅ ½ìEìÉÌÖí = 300 RPM Calculamos agora a Velocidade de corte efetiva ��*+*��,� = Z .∅ .�.111 ��*+*��,� = � .���.h������ AIìEìÉÌÖí = .¾±, 1±11 Ë/Ë̽ Calculamos agora a Potência de corte efetiva 2�*+*��,O = �� .��¾±11 2�*+*��,O = .¾¾,¾1¿Ð ..±±,Ê.0о±11 ÕIìEìÉÌÖí = ¾, /±¾/ @Ö Agora definimos o tempo (tC) �� = W�O � = WO.� �� = ±11,¾.¿11 �� = 1, ¾.// c�� Para calcular o Tempo de Vida da Ferramenta efetivo, utilizaremos a fórmula com >*+*��,� = 0,4 mm e ��*+*��,� = .¾±, 1±11 m/min ´*+*��,� = /1 . ? ¤�∗T(+Fb) . >(+Mb) .�� Î ́ *+*��,� = 60 . ? �� ,���� ,¶ ¶�(~,jF~,�) . �, ¶ ¶(~,jM~,�) . ���,����~,jº ´*+*��,� = ¾¾, ¿¾¿1 Ë̽ Agora calcular o Tempo Total de corte ´´ = ´)é´|é´¤é � ´¤ ´ � . ´´� ´´ = 0 + 1, ± + 1, ¾.// + � 1,¾.//¾¾,¿¾¿1� . ¾ ´´ = 0, б¾. c�� Agora para concluir calcular o Tempo Total de corte Obs: a. do enunciado está em horas transformar em minutos, nesse caso .±/1 = 0,25 min ¤´ = w´)é´|é´¤é � ´¤ ´ � . ´´�x. a.éw� ´¤ ´ � .a0x ¤´ = (0, б¾.. 1, 0±) + (1, 11п. 0, ±) ¤´ = ã$ 1, -/ Concluímos que, para o mínimo custo produçãoutilizamos o avanço (a)0,4 e a rotação (n)300 RPM 30 Exercícios de Mínimo Custo: 2) Para o torneamento cilíndrico de uma peça de ∅ext = 100 mm; ∅acabado = 95 mm; LC = 100 mm são dados: a) Peça SAE 8620; b) Ferramenta MD; α>0; X=60º ; c) NC = 6 cv Pede-se a; n; Nef e Tef para custo mínimo. Dados: M tmax = 50.000 kgf.mm; TTF = 4 min; TM = 2 min; TP = 2 min; K1 = $5/min; K2= $25/troca; a: 0,05 - 0,07 - 0,1 - 0,2 - 0,4 - 0,6 - 1,0 n: 20 - 50 - 63 - 100 - 250 - 450 - 600 - 700 - 1000 - 1500 Antes de qualquer cálculo, vamos extrair os dados das tabelas: Posição DIN SAE σR γγγγ kS1 γγγγ kS1 z Posição 07 16 Mn Cr 5 8620 77 6666 210 6666 220 0.26 07 Posição MATERIAL CV y f g 07 16 Mn Cr 5 (SAE 8620) 100 0.3 0.28 0.14 Pede-se a e n para (a) mínimo custo Vamos primeiro calcular Cv*, b e o �������� ¤,∗ � ¤,±b CV* = 100 5�,��³ CV* = 79,8259 b = p /senχ b = 2,5 / sen60º b = 2,8867 mm �������� � 716200.ª©(r�eè �������� � 716200.6 50000 �������� � ʱ, о¾1 ã|) O ����"��� serve para analisarmos a rotação que não devemos utilizar no exercício, nesse caso não pode ter a rotação < que 85,9440 RPM senão danificará a máquina. Agora determina o Tmc (Tempo mínimo de custo) ´c� � � .µ � .� . � ´´�.a.Ma0a. � ´c� � � . 1,¿� .� . � ¾.±M0±± � ´c� � 0. Ë̽ Determinamos o h em função de T > D.�ÍH�D+ébH � ¾±11.2�.� ´ /1� µ ¤�∗.aê..T .FD+FbH > D.�1,0/H�D1,0Êé1,.¾H � ¾±11./.�0./1� 1,¿1 -Ð,Ê0±Ð .0.1. 0,Ê0ʾ .FD1,0ÊF1,.¾H > D1,¿0H � 0-111 .1,-0-Ê./-/¿,¾¿Ð .0,¾Êʱ > D1,¿0H � .Ð/±1,/111¾.-.±,Ê.-Ð > D1,¿0H � 1, ¾-0¿ > = √0,4723~,¼j > = 0,0964 mm Definimos o avanço calculado a = > ��� � a = 0,0964 ��� ��° a =0,1113 mm METAL DURO 31 Definimos o avanço efetivo da máquina O�OW�XWOY� =0,1113 ≅ íìEìÉÌÖî =0,1 mm Definimos a espessura do cavaco(h) efetivo da máquina >*+*��,� = O. P*� ë >*+*��,� = 1, .. P*� /1° >*+*��,� = 1, 1Ê// cc Definimos a Força de corte �� = aP. . T . >(.�Í) �� = 0.1 . 0, ÊÊ/- . 1, 1Ê//(.�1,0/) �� = ÐÐ, .-1Ê ab+ Calculamos agora a Velocidade de corte calculada ���OW�XWYO = ��.������ ���OW�XWOYO = �.����··,���¶ AIIíðIñðíòí = 0-0, 0±-± Ë/Ë̽ Definimos agora a rotação calculada ��OW�XWOY� = .111.0-0,0±-±Z..11 ��OW�XWOY� = Ê/-, 1±Ê¾ ÀÁ Definimos a rotação efetiva da máquina ��OW�XWOY� = 867,0584 ≅ ½ìEìÉÌÖí = 700 RPM Calculamos agora a Velocidade de corte efetiva ��*+*��,� = Z .∅ .�.111 ��*+*��,� = � .���.������� AIìEìÉÌÖí = 0.Ð, Ê111 Ë/Ë̽ Calculamos agora a Potência de corte efetiva 2�*+*��,O = �� .��¾±11 2�*+*��,O = ÐÐ,.-1Ê .0.Ð,Ê111¾±11 ÕIìEìÉÌÖí = ¾, ʾ¿Ð @Ö Agora definimos o tempo (tC) �� = W�O � = WO.� �� = .111,..-11 ÉI = ., ¾0ʱ Ë̽ Para calcular o Tempo de Vida da Ferramenta efetivo, utilizaremos a fórmula com >*+*��,� = 0,1 mm e ��*+*��,� = 0.Ð, Ê111 m/min ´*+*��,� = /1 . ? ¤�∗T(+Fb) . >(+Mb) .�� Î ́ *+*��,� = 60 . ? �·,¶ �· ,¶¶��(~,�¹F~,j¸) . �,�¶��(~,�¹M~,j¸) . �·,¶���~,¼~ JìEìÉÌÖî = ¿Ê, ¾¿.± Ë̽ Agora calcular o Tempo Total de corte ´´ = ´)é´|é´¤é � ´¤ ´ � . ´´� ´´ = 0 + 0 + ., ¾0ʱ + � .,¾0ʱ¿Ê,¾¿.±� . ¾ JJ = ±, ±--. Ë̽ Agora para concluir calcular o Tempo Total de corte ¤´ = w´)é´|é´¤é � ´¤ ´ � . ´´�x. a.éw� ´¤ ´ � .a0x ¤´ = (±, ±--.. ±) + (1, 1¿-.. 0±) @J = À$ 0-, Ð- Concluímos que, para o mínimo custo produção utilizamos o avanço (a)0,1 e a rotação (n)700 RPM 32 Exercícios de aplicação de Furação Tendo em vista a usinagem da peça abaixo esboçada, pede-se determinar a rotação, o avanço e o tempo de corte. Dados: Furadeira de coluna; Potência do motor Nc = 2,5 cv; Rendimento η = 60%; Momento torçor máximo Mtmáx = 18 kgf.m; Força de avanço máxima Pa máx = 210 kgf. Velocidade de corte: VC = 30 - 45 m/min Rotações disponíveis: 90; 112; 140; 180; 224; 280; 355; 450; 560; 710; 900 [rpm] Avanços disponíveis: 0,025; 0,035; 0,049; 0,068; 0,087; 0,125; 0,179; 0,209; 0,224 [mm/rot] Material C1 X Y C0 1-Z0 X0 C4 X’ Y’ B0 1-Y0 W0 1020 15,1 2,22 0,76 24,1 0,77 1,6 32,5 1,32 0,65 112 0,61 0,2 Exercício 1: Aço SAE 1020 - a peça não possui pré-furo. Vamos, primeiro calcular Nc x rendimento disponível Nc = 2,5.0,60 = 1,5 CV Definimos agora a rotação calculada Obs: Utilizar Vc maior que estiver disponível nesse caso 45 e utilizar o maior diâmetro para rotação maior ��OW�XWOY� = .111.��Z .∅ Rpm ��OW�XWOY� = .111.¾±Z.0±,¾ ��OW�XWOY� = ±/¾, 0011 ÀÁ Definimos a rotação efetiva da máquina ��OW�XWOY� = 564,2200 ≅ ½ìEìÉÌÖí = 560 RPM Calcularemos também a Velocidade corte calculada com a fórmula )�Y�PV���,*W = ��.��� �� �\]\^_`$ )�Y�PV���,*W = �,�.��� �� ��� )�Y�PV���,*W = .Ð.Ê, ¿Ð0Ê ab+.cc Temos o Pa disponível de 210 Kgf no enunciado do exercício que utilizaremos no próximo calculo 33 Calculo do f(feed=avanço) para furação em cheio Valores de s�, tè , �, s�, tèó, �′ são tabelados Obs: para furação em cheio utilizamos o menor diâmetro nesse caso 12,7 mm + = ? !"}� . i� v + = ? �·�¶,h· ¶��,� . � ,�j,jj ~,õ» + = ?�·�¶,h· ¶� ��,��h¶ ~,õ» + = Ï0,4503~,õ» + = 1, ¿±11 cc + = ? e}¹ . i�y v′ + = ? ��h ,� . � ,��,¼j ~,»º + = ? ��·h�,·� � ~,»º + = Ï0,2255~,»º + = 1, .1.. cc Calculo do f(feed=avanço) para pré furação Valores de s�, 1 − ö�, ÷�, ��, 1 − ��,�� são tabelados Obs: para pré furação utilizamos o maior diâmetro (D) 25,4 e o menor diâmetro(d) 12,7 + = ? !"}~ . i(jF�~).( i�~���~)(�F�~) + = ? �·�¶,h· ¶ �,� . �,�~,¹.( �,��,»�� ,��,») ~,õõ + = ? �·�¶,h· ¶����·,h��h ~,õõ + = √0,1814~,õõ + = 1, ...1 cc + = ? eø~ . i(�Fù~).( iù~��ù~)(�Fv~) + = ? ���� . �,�~,¸.( �,�~,j�� ,�~,j) ~,»� + = ? ��h�¶, ��� ~,»� + = Ï0,5702~,»� + = 1, ¿-Ê.cc Conclusão dos 4 fs que nós calculamos temos que escolher o menor f e depois escolher o que se aproxima do avanço efetivo da maquina, nesse caso: +�OW�XWOY� = 0,1011 ≅ +*+*��,� = 0,087 mm Calculo do '��¦�"�§� e (r�¦�"�§� para furação em cheio utilizando oz�¦�"�§� Valores de s�, tè , �, s�, tèó, �′ são tabelados Obs: para furação em cheio utilizamos o menor diâmetro nesse caso 12,7 mm )�*+*��,� = s� . tu. z{ )�*+*��,� = 15,1 . 12,7 , . 0,087�,�� )�*+*��,� = //±, Ð-.Ê ab+.cc |O*+*��,� = s� . tuó. z{ó |O*+*��,� = 32,5 . 12,7�,h . 0,087�,�� |O*+*��,� = .Ð1, ¿/11 ab+ Para calcularmos a tensão admissível(σ e�����í§��) devemos converter as unidades de mm para cm )�*+*��,� = 665,9718 �úz.ÇÇ )�*+*��,� = //, ±Ð-. ab+. �c D = 12,7 mm D= 1,27 cm σ OYc�PPí,*W = e\]\^_`f�,h��.ij . k0,35 + ��,�.!"\]\^_`fi. e\]\^_`f p Kgf.cm σ OYc�PPí,*W = �·�,h����,h��.�, �j . �0,35 + ��,�.��,�¶���, �.�·�,h���� σ e�����í§�� = 386,9620.3,4077 σ OYc�PPí,*W = .¿.Ê, /±1¾ ab+. �c 34 Calculo do '��¦�"�§� e (r�¦�"�§� para pré furação utilizando o z£z£rÈæç Valores de s�, 1 − ö�, ÷�, ��, 1 − ��,�� são tabelados Obs: para pré furação utilizamos o maior diâmetro (D) 25,4 e o menor diâmetro(d) 12,7 )�*+*��,� = s� . z(���~). t( �u~). ( tu~ − �u~ ) Kgf.mm )�*+*��,� = 24,1 . 0,087�,��. 25,4�,�. ( 25,4�,� − 12,7�,� ) )�*+*��,� = .±ÊÐ, ±¿1¾ ab+.cc |O*+*��,� = �� . z(��{~). t(���~). ( t�~ − ��~) |O*+*��,� = 112 . 0,087�,��. 25,4�,¶. ( 25,4�, − 12,7�, ) |O*+*��,� = Ê¿, 1¿¾± ab+ Para calcularmos a tensão admissível(σ e�����í§��) devemos converter asunidades de mm para cm )�*+*��,� = .±ÊÐ, ±¿1¾ �úz.ÇÇ )�*+*��,� = .±Ê, б¿1 ab+. �c D = 25,4 mm D= 2,54 cm σ OYc�PPí,*W = e\]\^_`f�,h��.ij . k0,35 + ��,�.!"\]\^_`fi. e\]\^_`f p Kgf.cm σ OYc�PPí,*W = ¶h,�h���,h��. ,��j . �0,35 + ��,�.��¶,·�h� ,��.¶h,�h�� � σ e�����í§�� = 42,1979.8,7156 σ OYc�PPí,*W = ¿/-, -Ê11 ab+. �c Limite de tensão para brocas de aço rápido: σ � 2.500 kgf / cm2 as duas tensões admissíveis estão conforme o limite Agora terminamos definindo o tempo (tC) �� = W�O � = WO.� �� = ¾¿éÐ1,1Ê-.±/1 �� = ., 1/-¿ c�� Exercício 2: Furadeira de coluna; Potência do motor Nc = 2,5 cv; Rendimento η = 60%; Momento torçor máximo Mtmáx = 18 kgf.m; Força de avanço máxima Pa máx = 210 kgf. Velocidade de corte: VC = 30 - 45 m/min Rotações disponíveis: 90; 112; 140; 180; 224; 280; 355; 450; 560; 710; 900 [rpm] Avanços disponíveis: 0,025; 0,035; 0,049; 0,068; 0,087; 0,125; 0,179; 0,209; 0,224 [mm/rot] Material C1 X Y C0 1-Z0 X0 C4 X’ Y’ B0 1-Y0 W0 1025 17,9 1,87 0,77 22,0 0,74 1,9 33,4 1,21 0,60 41,5 0,57 0,6 Material SAE-1025 e para a mesma figura, calcular a rotação, o avanço e o tempo de corte. 35 Vamos, primeiro calcular Nc x rendimento disponível Nc = 2,5.0,60 = 1,5 CV Definimos agora a rotação calculada Obs: Utilizar Vc maior que estiver disponível nesse caso 45 e utilizar o maior diâmetro para rotação maior ��OW�XWOY� = .111.��Z .∅ Rpm ��OW�XWOY� = .111.¾±Z.0±,¾ ��OW�XWOY� = ±/¾, 0011 ÀÁ Definimos a rotação efetiva da máquina ��OW�XWOY� = 564,2200 ≅ ½ìEìÉÌÖí = 560 RPM Calcularemos também a Velocidade corte calculada com a fórmula )�Y�PV���,*W = ��.��� �� �\]\^_`$ )�Y�PV���,*W = �,�.��� �� ��� )�Y�PV���,*W = .Ð.Ê, ¿Ð0Ê ab+.cc Temos o Pa disponível de 210 Kgf no enunciado do exercício que utilizaremos no próximo calculo Calculo do f(feed=avanço) para furação em cheio Valores de s�, tè , �, s�, tèó, �′ são tabelados Obs: para furação em cheio utilizamos o menor diâmetro nesse caso 12,7 mm + = ? !"}� . i� v + = ? �·�¶,h· ¶��,· . � ,��,¸õ ~,õõ + = ?�·�¶,h· ¶ ���,���� ~,õõ + = √0,9246~,õõ + = 1, Ð1¿0 cc + = ? e}¹ . i�y v′ + = ? ��hh,� . � ,��,j� ~,»~ + = ? ��� h,h��¶ ~,»~ + = √0,2903~,»~ + = 1, .0-0 cc Calculo do f(feed=avanço) para pré furação Valores de s�, 1 − ö�, ÷�, ��, 1 − ��,�� são tabelados Obs: para pré furação utilizamos o maior diâmetro (D) 25,4 e o menor diâmetro(d) 12,7 + = ? !"}~ . i(jF�~).( i�~���~)(�F�~) + = ? �·�¶,h· ¶ . �,�~,�.( �,��,û�� ,��,û) ~,õ¹ + = ? �·�¶,h· ¶��h·�,���� ~,õ¹ + = √0,1846~,õ¹ + = 1, .1.Ð cc + = ? eø~ . i(�Fù~).( iù~��ù~)(�Fv~) + = ? ����,� . �,�~,¹.( �,�~,»�� ,�~,») ~,ºõ + = ? ��h�¶,��hh ~,ºõ + = Ï0,5855~,ºõ + = 1, ¿Ð1Ðcc 36 Conclusão dos 4 fs que nós calculamos temos que escolher o menor f e depois escolher o que se aproxima do avanço efetivo da maquina, nesse caso: +�OW�XWOY� = 0,1019 ≅ +*+*��,� = 0,087 mm Calculo do '��¦�"�§� e (r�¦�"�§� para furação em cheio utilizando oz�¦�"�§� Valores de s�, tè , �, s�, tèó, �′ são tabelados Obs: para furação em cheio utilizamos o menor diâmetro nesse caso 12,7 mm )�*+*��,� = s� . tu. z{ )�*+*��,� = 17,9. 12,7�,¶�. 0,087�,�� )�*+*��,� = ¿./, ±./. ab+.cc |O*+*��,� = s� . tuó. z{ó |O*+*��,� = 33,4 . 12,7�, �. 0,087�,�� |O*+*��,� = ./-, .¿0¿ab+ Para calcularmos a tensão admissível(σ e�����í§��) devemos converter as unidades de mm para cm )�*+*��,� = 316,5161 �úz.ÇÇ )�*+*��,� = ¿., /±./ ab+. �c D = 12,7 mm D= 1,27 cm σ OYc�PPí,*W = e\]\^_`f�,h��.ij . k0,35 + ��,�.!"\]\^_`fi. e\]\^_`f p Kgf.cm σ OYc�PPí,*W = ���,�h h�,h��.�, �j . �0,35 + ��,�.h�,�����, �.���,�h h� σ e�����í§�� = 339,7450.2,0052 σ OYc�PPí,*W = /Ê., 0±// ab+. �c Calculo do '��¦�"�§� e (r�¦�"�§� para pré furação utilizando o z£z£rÈæç Valores de s�, 1 − ö�, ÷�, ��, 1 − ��,�� são tabelados Obs: para pré furação utilizamos o maior diâmetro (D) 25,4 e o menor diâmetro(d) 12,7 )�*+*��,� = s� . z(���~). t( �u~). ( tu~ − �u~ ) Kgf.mm )�*+*��,� = 22 . 0,087�,��. 25,4�,�. ( 25,4�,· − 12,7�,· ) )�*+*��,� = .-1±, /1-0 ab+.cc |O*+*��,� = �� . z(��{~). t(���~). ( t�~ − ��~) |O*+*��,� = 41,5 . 0,087�,��. 25,4�,�. ( 25,4�,� − 12,7�,� ) |O*+*��,� = ÊÐ, .//¿ ab+ Para calcularmos a tensão admissível(σ e�����í§��) devemos converter as unidades de mm para cm )�*+*��,� = .-1±, /1-0 �úz.ÇÇ )�*+*��,� = .-1, ±/1- ab+. �c D = 25,4 mm D= 2,54 cm σ OYc�PPí,*W = e\]\^_`f�,h��.ij . k0,35 + ��,�.!"\]\^_`fi. e\]\^_`f p Kgf.cm σ OYc�PPí,*W = ¶·,���h�,h��. ,��j . �0,35 + ��,�.���,���� ,��.¶·,���h � σ e�����í§�� = 45,3141.8,7092 σ OYc�PPí,*W = ¿Ð¾, /¾Ð± ab+. �c Limite de tensão para brocas de aço rápido: σ � 2.500 kgf / cm2 as duas tensões admissíveis estão conforme o limite Agora terminamos definindo o tempo (tC) �� = W�O � = WO.� �� = ¾¿éÐ1,1Ê-.±/1 �� = ., 1/-¿ c�� 37 Exercício 3: Furadeira de coluna; Potência do motor Nc = 2,5 cv; Rendimento η = 60%; Momento torçor máximo Mtmáx = 18 kgf.m; Força de avanço máxima Pa máx = 210 kgf. Velocidade de corte: VC = 30 - 45 m/min Rotações disponíveis: 90; 112; 140; 180; 224; 280; 355; 450; 560; 710; 900 [rpm] Avanços disponíveis: 0,025; 0,035; 0,049; 0,068; 0,087; 0,125; 0,179; 0,209; 0,224 [mm/rot] Material C1 X Y C0 1-Z0 X0 C4 X’ Y’ B0 1-Y0 W0 1025 17,9 1,87 0,77 22,0 0,74 1,9 33,4 1,21 0,60 41,5 0,57 0,6 Material SAE-1025 e para a mesma figura, calcular a rotação, o avanço e o tempo de corte, considerando apenas a furação em cheio para a broca de 25,4 mm. Vamos, primeiro calcular Nc x rendimento disponível Nc = 2,5.0,60 = 1,5 CV Definimos agora a rotação calculada Obs: Utilizar Vc maior que estiver disponível nesse caso 45 e utilizar o maior diâmetro para rotação maior ��OW�XWOY� = .111.��Z .∅ Rpm ��OW�XWOY� = .111.¾±Z.0±,¾ ��OW�XWOY� = ±/¾, 0011 ÀÁ Definimos a rotação efetiva da máquina ��OW�XWOY� = 564,2200 ≅ ½ìEìÉÌÖí = 560 RPM Calcularemos também a Velocidade corte calculada com a fórmula )�Y�PV���,*W = ��.��� �� �\]\^_`$ )�Y�PV���,*W = �,�.��� �� ��� )�Y�PV���,*W.Ð.Ê, ¿Ð0Ê ab+.cc Temos o Pa disponível de 210 Kgf no enunciado do exercício que utilizaremos no próximo calculo 38 Calculo do f(feed=avanço) para furação em cheio Valores de s�, tè , �, s�, tèó, �′ são tabelados Obs: para furação em cheio utilizamos o único diâmetro nesse caso 25,4 mm + = ? !"}� . i� v + = ? �·�¶,h· ¶��,· . �,��,¸õ ~,õõ + = ?�·�¶,h· ¶��¶h,¶·�· ~,õõ + = Ï0,2529~,õõ + = 1, ./-- cc + = ? e}¹ . i�y v′ + = ? ��hh,� . �,��,j� ~,»~ + = ? �����h,h¶ � ~,»~ + = Ï0,1254~,»~ + = 1, 1¿.¾ cc Conclusão dos 2 fs que nós calculamos temos que escolher o menor f e depois escolher o que se aproxima do avanço efetivo da maquina, nesse caso: +�OW�XWOY� = 0,0314 ≅ +*+*��,� = 0,025 mm Calculo do '��¦�"�§� e (r�¦�"�§� para furação em cheio utilizando oz�¦�"�§� Valores de s�, tè , �, s�, tèó, �′ são tabelados Obs: para furação em cheio utilizamos o único diâmetro nesse caso 25,4 mm )�*+*��,� = s� . tu. z{ )�*+*��,� = 17,9. 25,4�,¶�. 0,025�,�� )�*+*��,� = ¾¾0, Ð110 ab+.cc |O*+*��,� = s� . tuó. z{ó |O*+*��,� = 33,4 . 25,4�, �. 0,025�,�� |O*+*��,� = .Ê0, Ð/.¿ ab+ Para calcularmos a tensão admissível(σ e�����í§��) devemos converter as unidades de mm para cm )�*+*��,� = 442,9002 �úz.ÇÇ )�*+*��,� = ¾¾, 0Ð11 ab+. �c D = 25,4 mm D= 2,54 cm σ OYc�PPí,*W = e\]\^_`f�,h��.ij . k0,35 + ��,�.!"\]\^_`fi. e\]\^_`f p Kgf.cm σ OYc�PPí,*W =�¶ ,·��h�,h��. ,�� . �0,35 + ��,�.��, ·�� ,��.�¶ ,·��h� σ e�����í§�� = 92,9805.1,4078 σ OYc�PPí,*W = .¿1, ÊÐ-Ð ab+. �c Limite de tensão para brocas de aço rápido: σ � 2.500 kgf / cm2 a tensão admissível está conforme o limite Agora terminamos definindo o tempo (tC) Antes de calcular o Tc, temos que calcular o valor da distância da ponta da broca Ponta da broca = � (��Èç)rú («��ú£�r£) Ponta da broca = 12,7rú 59° Áî½Éí òí C�îIí = -, /¿11 cc �� = W�O � = WO.� �� = ¿±é-,/¿111,10±.±/1 �� = ¿, 1¾±1 c�� 39 Exercício 4: Furadeira de coluna; Potência do motor Nc = 2,5 cv; Rendimento η = 60%; Momento torçor máximo Mtmáx = 18 kgf.m; Força de avanço máxima Pa máx = 210 kgf. Velocidade de corte: VC = 30 - 45 m/min Rotações disponíveis: 90; 112; 140; 180; 224; 280; 355; 450; 560; 710; 900 [rpm] Avanços disponíveis: 0,025; 0,035; 0,049; 0,068; 0,087; 0,125; 0,179; 0,209; 0,224 [mm/rot] Material C1 X Y C0 1-Z0 X0 C4 X’ Y’ B0 1-Y0 W0 1025 17,9 1,87 0,77 22,0 0,74 1,9 33,4 1,21 0,60 41,5 0,57 0,6 Para as mesmas condições do exercício (2), material SAE-1025 e para a mesma figura, calcular a rotação, o avanço e o tempo de corte, considerando a furação escalonada onde a broca de ∅12,7 mm mede 29 mm de extensão (em lugar de 43 mm como na figura) seguida da broca de ∅25,4 mm. Vamos, primeiro calcular Nc x rendimento disponível Nc = 2,5.0,60 = 1,5 CV Definimos agora a rotação calculada Obs: Utilizar Vc maior que estiver disponível nesse caso 45 e utilizar o maior diâmetro para rotação maior ��OW�XWOY� = .111.��Z .∅ Rpm ��OW�XWOY� = .111.¾±Z.0±,¾ ��OW�XWOY� = ±/¾, 0011 ÀÁ Definimos a rotação efetiva da máquina ��OW�XWOY� = 564,2200 ≅ ½ìEìÉÌÖí = 560 RPM Calcularemos também a Velocidade corte calculada com a fórmula )�Y�PV���,*W = ��.��� �� �\]\^_`$ )�Y�PV���,*W = �,�.��� �� ��� )�Y�PV���,*W = .Ð.Ê, ¿Ð0Ê ab+.cc Temos o Pa disponível de 210 Kgf no enunciado do exercício que utilizaremos no próximo calculo 40 Nesse caso especialmente primeiro devemos calcular o (r�¦�"�§� para furação em cheio + (r�¦�"�§� da pré Furação utilizando Todos oå z£z£rÈæç (avanços) disponíveis da maquina Obs:a parte da formula da furação em cheio utilizamos o menor diâmetro nesse caso 12,7 mm Valores de s�, tè , �, s�, tèó, �′ são tabelados Valores de s�, 1 − ö�, ÷�, ��, 1 − ��,�� são tabelados Então a formula ficou assim )�*+*��,� = s� . tu. z{+ s� . z(���~). t( �u~). ( tu~ − �u~ ) Kgf.mm )�*+*��,� = 17,9 . 12,7�,¶�. z�,��+ 22 . z�,��. 25,4�,�. ( 25,4�,· − 12,7�,· ) Exemplo utilizado z�¦�"�§� =0,025 da maquina )�*+*��,� = 17,9 . 12,7�,¶�. 0,025�,��+ 22 . 0,025�,��. 25,4�,�. ( 25,4�,· − 12,7�,· ) )�*+*��,� = 121,1657+ 677,8137 )�*+*��,� = -ÐÊ, Ð-б ab+.cc Fazendo esse mesmo calculo acima utilizando todos os z�¦�"�§� temos a seguinte tabela f )�*+*��,� 0,025 798,9795 0,035 1026,4506 0,049 1318,7005 0,068 1683,1354 0,087 2022,1233 0,125 2648,6177 0,179 3460,6644 0,209 3883,9974 0,224 4089,7697 Sabemos que nosso )�Y�PV���,*W = .Ð.Ê, ¿Ð0Ê logo nosso f será � 0,068 Nesse caso especialmente primeiro devemos calcular o '��¦�"�§� para furação em cheio + '��¦�"�§� da pré Furação utilizando Todos oå z£z£rÈæç (avanços) disponíveis da maquina Obs:a parte da formula da furação em cheio utilizamos o menor diâmetro nesse caso 12,7 mm Valores de s�, tè , �, s�, tèó, �′ são tabelados Valores de s�, 1 − ö�, ÷�, ��, 1 − ��,�� são tabelados Então a formula ficou assim |O*+*��,� = s� . tuó. z{ó + �� . z(��{~). t(���~). ( t�~ − ��~) Kgf.mm |O*+*��,� = 33,4 . 12,7�, �. z�,� + 41,5 . z�,��. 25,4�,�. ( 25,4�,� − 12,7�,�) Exemplo utilizado z�¦�"�§� =0,025 da maquina |O*+*��,� = 33,4 . 12,7�, �. 0,025�,� + 41,5 . 0,025�,��. 25,4�,�. ( 25,4�,� − 12,7�,�) |O*+*��,� = 79,0884+ 43,8026 |O*+*��,� = .00, ÊÐ.. ab+.cc 41 Fazendo esse mesmo calculo acima utilizando todos os z�¦�"�§� temos a seguinte tabela f |O*+*��,� 0,025 122,8911 0,035 149,8441 0,049 182,7129 0,068 221,6458 0,087 256,2986 0,125 317,3539 0,179 392,1925 0,209 429,7183 0,224 447,6477 Sabemos que nosso|OY�PV���,*W = 0.1 Kgf logo nosso f será � 0,049 Então devemos utilizar um z�¦�"�§� que atenda as duas situações de )�Y�PV���,*W * |OY�PV���,*W então será +*+*��,� = 1, 1¾Ð cc Calculo do '��¦�"�§� e (r�¦�"�§� para furação em cheio utilizando oz�¦�"�§� Valores de s�, tè , �, s�, tèó, �′ são tabelados Obs: para furação em cheio utilizamos o menor diâmetro nesse caso 12,7 mm )�*+*��,� = s� . tu. z{ )�*+*��,� = 17,9. 12,7�,¶�. 0,049�,�� )�*+*��,� = 01¿, ¾¿1Ð ab+.cc |O*+*��,� = s� . tuó. z{ó |O*+*��,� = 33,4 . 12,7�, �. 0,049�,�� |O*+*��,� = ..Ê, ¾¿.¿ ab+ Para calcularmos a tensão admissível(σ e�����í§��) devemos converter as unidades de mm para cm )�*+*��,� = 203,4309 �úz.ÇÇ )�*+*��,� = 01, ¿¾¿1 ab+. �c D = 12,7 mm D= 1,27 cm σ OYc�PPí,*W = e\]\^_`f�,h��.ij . k0,35 + �,��.!"\]\^_`fi. e\]\^_`f p Kgf.cm σ OYc�PPí,*W = ��¶,�h�h�,h��.�, �j . �0,35 + ��,�. �,h�h��, �.��¶,�h�h� σ e�����í§�� = 240,7460.1,8513 σ OYc�PPí,*W = ¾¾±, /п1 ab+. �c Calculo do '��¦�"�§� e (r�¦�"�§� para pré furação utilizando o z£z£rÈæç Valores de s�, 1 − ö�, ÷�, ��, 1 − ��,�� são tabelados Obs: para pré furação utilizamos o maior diâmetro (D) 25,4 e o menor diâmetro(d) 12,7 )�*+*��,� = s� . z(���~). t( �u~). ( tu~ − �u~ ) Kgf.mm )�*+*��,� = 22 . 0,049�,��. 25,4�,�. ( 25,4�,· − 12,7�,· ) )�*+*��,� = ...±, 0/Ð/ ab+.cc |O*+*��,� = �� . z(��{~). t(���~). ( t�~ − ��~) |O*+*��,� = 41,5 . 0,049�,��. 25,4�,�. ( 25,4�,� − 12,7�,� ) |O*+*��,� = /¾, 0Ê.± ab+ 42 Para calcularmos a tensão admissível(σ e�����í§��) devemos converter as unidades de mm para cm )�*+*��,� = ...±, 0/Ð/ �úz.ÇÇ )�*+*��,� = ..., ±0/Ð ab+. �c D = 25,4 mm D= 2,54 cm σ OYc�PPí,*W = e\]\^_`f�,h��.ij . k0,35 + ��,�.!"\]\^_`fi. e\]\^_`f p Kgf.cm σ OYc�PPí,*W = ��, ¶���,h��. ,��j . �0,35 + ��,�.���,� �· ,��.��, ¶�� � σ e�����í§�� = 32,6677.7,9319 σ OYc�PPí,*W = 0±Ð, ../Ð ab+. �c Limite de tensão para brocas de aço rápido: σ � 2.500 kgf / cm2 as duas tensões admissíveis estão conforme o limite Agora terminamos definindo o tempo (tC) �� = W�O � = WO.� �� = 0ÐéÐ1,1¾Ê.±/1 �� = ., ¿Ê¾Ê c�� Exercício 5: Furadeira de coluna; Potência do motor Nc = 2,5 cv; Rendimento η = 60%; Momento torçor máximo Mtmáx = 18 kgf.m; Força de avanço máxima Pa máx = 210 kgf. Velocidade de corte: VC = 30 - 45 m/min Rotações disponíveis: 90; 112; 140; 180; 224; 280; 355; 450; 560; 710; 900 [rpm] Avanços disponíveis: 0,025; 0,035; 0,049; 0,068; 0,087; 0,125; 0,179; 0,209; 0,224 [mm/rot] Material C1 X Y C0 1-Z0 X0 C4 X’ Y’ B0 1-Y0 W0 1025 17,9 1,87 0,77 22,0 0,74 1,9 33,4 1,21 0,60 41,5 0,57 0,6 Para as mesmas condições do exercício (2), material SAE-1025 e para a mesma figura, calcular a rotação, o avanço e o tempo de corte, considerando a furação em cheio com a broca de ∅12,7 mm, seguida da furação da broca de ∅25,4 mm com pré-furação Vamos, primeiro calcular Nc x rendimento disponível Nc = 2,5.0,60 = 1,5 CV 43 Definimos agora a rotação calculada Obs: Utilizar Vc maior que estiver disponível nesse caso 45 e utilizar o maior diâmetro para rotação maior, rotação calculada a partir da furação em cheio ��OW�XWOY� = .111.��Z .∅ Rpm ��OW�XWOY� = .111.¾±Z..0,- ��OW�XWOY� = ..0Ê, ¾¾.- ÀÁ Definimos a rotação efetiva da máquina ��OW�XWOY� = 1128,4417 ≅ ½ìEìÉÌÖí = 900 RPM Calcularemos também a Velocidade corte calculada com a fórmula )�Y�PV���,*W = ��.��� �� �\]\^_`$ )�Y�PV���,*W = �,�.��� �� ·�� )�Y�PV���,*W = ..п, //// ab+.cc Temos o Pa disponível de 210 Kgfno enunciado do exercício que utilizaremos no próximo calculo Calculo do f(feed=avanço) para furação em cheio Valores de s�, tè , �, s�, tèó, �′ são tabelados Obs: para furação em cheio utilizamos o menor diâmetro nesse caso 12,7 mm + = ? !"}� . i� v + = ? ��·h,������,· . � ,��,¸õ ~,õõ + = ?��·h,���� ���,���� ~,õõ + = Ï0,5753~,õõ + = 1, ¾Ê¾- cc + = ? e}¹ . i�y v′ + = ? ��hh,� . � ,��,j� ~,»~ + = ? ��� h,h��¶ ~,»~ + = √0,2903~,»~ + = 1, .0-0 cc Conclusão dos 2 fs que nós calculamos temos que escolher o menor f e depois escolher o que se aproxima do avanço efetivo da maquina, nesse caso: +�OW�XWOY� = 0,1272 ≅ +*+*��,� = 0,125 mm Calculo do '��¦�"�§� e (r�¦�"�§� para furação em cheio utilizando oz�¦�"�§� Valores de s�, tè , �, s�, tèó, �′ são tabelados Obs: para furação em cheio utilizamos o menor diâmetro nesse caso 12,7 mm )�*+*��,� = s� . tu. z{ )�*+*��,� = 17,9. 12,7�,¶�. 0,125�,�� )�*+*��,� = ¾.Ê, ¿Ð±0 ab+.cc |O*+*��,� = s� . tuó. z{ó |O*+*��,� = 33,4 . 12,7�, �. 0,125�,�� |O*+*��,� = 01-, -0-Êab+ Para calcularmos a tensão admissível(σ e�����í§��) devemos converter as unidades de mm para cm )�*+*��,� = 418,3952 �úz.ÇÇ )�*+*��,� = ¾., ʿб ab+. �c D = 12,7 mm D= 1,27 cm σ OYc�PPí,*W = e\]\^_`f�,h��.ij . k0,35 + ��,�.!"\]\^_`fi. e\]\^_`f p Kgf.cm σ OYc�PPí,*W = ��,� �¶�,h��.�, �j . �0,35 + ��,�.��,¶h·��, �. ��,� �¶� σ e�����í§�� = 422,2673.2,1103 σ OYc�PPí,*W = ÊÐ., ..1/ ab+. �c 44 Limite de tensão para brocas de aço rápido: σ � 2.500 kgf / cm2 a tensão admissível está conforme o limite Agora terminamos definindo o tempo (tC) Antes de calcular o Tc, temos que calcular o valor da distância da ponta da broca Ponta da broca = � (��Èç)rú («��ú£�r£) Ponta da broca = 6,35rú 59° Áî½Éí òí C�îIí = ¿, Ê.±¾ cc �� = W�O � = WO.� �� = ¿±é¿,Ê.±¾1,.0±.Ð11 �� = 1, ¿¾±1 c�� Definimos agora a rotação calculada Obs: Utilizar Vc maior que estiver disponível nesse caso 45 e utilizar o maior diâmetro para rotação maior com pré furação ��OW�XWOY� = .111.��Z .∅ Rpm ��OW�XWOY� = .111.¾±Z.0±,¾ ��OW�XWOY� = ±/¾, 0011 ÀÁ Definimos a rotação efetiva da máquina ��OW�XWOY� = 564,2200 ≅ ½ìEìÉÌÖí = 560 RPM Calcularemos também a Velocidade corte calculada com a fórmula )�Y�PV���,*W = ��.��� �� �\]\^_`$ )�Y�PV���,*W = �,�.��� �� ��� )�Y�PV���,*W = .Ð.Ê, ¿Ð0Ê ab+.cc Temos o Pa disponível de 210 Kgf no enunciado do exercício que utilizaremos no próximo calculo Calculo do f(feed=avanço) para pré furação Valores de s�, 1 − ö�, ÷�, ��, 1 − ��,�� são tabelados Obs: para pré furação utilizamos o maior diâmetro (D) 25,4 e o menor diâmetro(d) 12,7 + = ? !"}~ . i(jF�~).( i�~���~)(�F�~) + = ? �·�¶,h· ¶ . �,�~,�.( �,��,û�� ,��,û) ~,õ¹ + = ? �·�¶,h· ¶��h·�,���� ~,õ¹ + = √0,1846~,õ¹ + = 1, .1.Ð cc + = ? eø~ . i(�Fù~).( iù~��ù~)(�Fv~) + = ? ����,� . �,�~,¹.( �,�~,»�� ,�~,») ~,ºõ + = ? ��h�¶,��hh ~,ºõ + = Ï0,5855~,ºõ + = 1, ¿Ð1Ðcc 45 Conclusão dos 4 fs que nós calculamos temos que escolher o menor f e depois escolher o que se aproxima do avanço efetivo da maquina, nesse caso: +�OW�XWOY� = 0,1019 ≅ +*+*��,� = 0,087 mm Calculo do '��¦�"�§� e (r�¦�"�§� para pré furação utilizando o z£z£rÈæç Valores de s�, 1 − ö�, ÷�, ��, 1 − ��,�� são tabelados Obs: para pré furação utilizamos o maior diâmetro (D) 25,4 e o menor diâmetro(d) 12,7 )�*+*��,� = s� . z(���~). t( �u~). ( tu~ − �u~ ) Kgf.mm )�*+*��,� = 22 . 0,087�,��. 25,4�,�. ( 25,4�,· − 12,7�,· ) )�*+*��,� = .-1±, /1-0 ab+.cc |O*+*��,� = �� . z(��{~). t(���~). ( t�~ − ��~) |O*+*��,� = 41,5 . 0,087�,��. 25,4�,�. ( 25,4�,� − 12,7�,� ) |O*+*��,� = ÊÐ, .//¿ ab+ Para calcularmos a tensão admissível(σ e�����í§��) devemos converter as unidades de mm para cm )�*+*��,� = .-1±, /1-0 �úz.ÇÇ )�*+*��,� = .-1, ±/1- ab+. �c D = 25,4 mm D= 2,54 cm σ OYc�PPí,*W = e\]\^_`f�,h��.ij . k0,35 + ��,�.!"\]\^_`fi. e\]\^_`f p Kgf.cm σ OYc�PPí,*W = ¶·,���h�,h��. ,��j . �0,35 + ��,�.���,���� ,��.¶·,���h � σ e�����í§�� = 45,3141.8,7092 σ OYc�PPí,*W = ¿Ð¾, /¾Ð± ab+. �c Limite de tensão para brocas de aço rápido: σ � 2.500 kgf / cm2 a tensão admissível está conforme o limite Agora terminamos definindo o tempo (tC) Antes de calcular o Tc, temos que calcular o valor da distância da ponta da broca Ponta da broca = � (��Èç)rú («��ú£�r£) Ponta da broca = 12,7rú 59° Áî½Éí òí C�îIí = -, /¿11 cc �� = W�O � = WO.� �� = ¿±é-,/¿111,1Ê-.±/1 �� = 1, 1Ê-± c�� 46 Exercício de Fresamento Tangencial: Dados: Material St 50.11 fresa HSS M.D. b= 12,5 mm ad = 0,12 0,18 mm/rev e = 40 mm VC = 20 70 m/min LC = 500 mm ∅ = 250 mm z = 10 V’= 12.000 mm3 / HP.min segundo T.E.H. Pede-se: n ; Va ; tC ; NC Antes de qualquer cálculo, vamos extrair os dados das tabelas: Material Resistência (St) [Kgf/mm 2] ou Dureza Valores Aproximados de Ks [Kgf/mm 2] para FRESAMENTO Espessura de Corte h (mm) 0,025 0,04 0,063 0,1 0,16 0,25 0,4 0,63 1,0 1030 52 535 475 425 375 330 295 260 230 205 Cálculo para HSS (Aço Rápido)= Usar o ad e o Vc do aço rápido, os outros dados serve para ambos aço rápido e metal duro Primeiro calcularemos a Rotação (n) com a fórmula � = .111.��Z . ∅ Então: � = .111.01Z.0±1 � = �����. �� � = 0±, ¾--- ã|) Agora calculamos a Velocidade de avanço (Va) com a fórmula Obs: os valores de ad (avanço por dente por volta) e z (número de dentes da fresa) estão no enunciado do exercício �O = OY. �. Í Então: �O = OY. �. Í ¡� = 0,12.25,4777.10 �O = ¿1, ±-¿0 cc/c�� Calcularemos a espessura média (hm) com a fórmula Obs: o valor de e (espessura de penetração) esta no enunciado do exercício >c = OY. ?(£tj ) Então: >c = 1, .0. ?( �� ��j ) >c = 1, .0. √0,16j >c = 1, 1¾Ê cc Calcularemos a constante do material (Ksm) com a fórmula O Ks maior tem que ser o Ks menor que >c = 1, 1¾Ê cc da tabela nesse caso 475 Kgf/cc0 O Ks menor tem que ser o Ks maior que >c = 1, 1¾Ê cc da tabela nesse caso 425 Kgf/ËË0 O >c maior tem que ser um >c maior que >c = 1, 1¾Ê cc da tabela nesse caso 0,063 mm O >c menor tem que ser um >c menor que >c = 1, 1¾Ê cc da tabela nesse caso 0,040 mm 47 aPc = aP cO��� − {kaP cO��� −aP c*���>c cO��� � >c c*���p . (>c �OW�XWOY� − >c c*���)} Então: aPc = 475 − {k 475 − 4250,063 − 0,040p . (0,048 − 0,040)} aPc = 475 − {� ���,� h� . (0,008)} aPc = 475 − {(2173,9130). (0,008)} aPc = 475 − 17,3913 aPc = ¾±-, /1Ê- ≅ 458 Kgf/ËË0 Calculamos agora a Potência de corte Obs: os valores de e (espessura de penetração) e b (largura de corte) estão no enunciado do exercício 2� = 2,22. 10�� . ���. ¡�. ¢. £ Então ª© = 2,22. 10�� . 458 . 12,5 . 40 2� = ., ±±¾0 ¤, Agora definimos o tempo (tC) �� = W�O �� = ±11¿1,±-¿0 �� = ./, ¿±¾. c�� Cálculo para M.D (Metal Duro)= Usar o ad e o Vc do metal duro, os outros dados serve para ambos aço rápido e metal duro Primeiro calcularemos a Rotação (n) com a fórmula � = .111.��Z . ∅ Então: � = .111.-1Z.0±1 � = ������. �� � = ÊÐ, .-.Ð ã|) Agora calculamos a Velocidade de avanço (Va) com a fórmula Obs: os valores de ad (avanço por dente por volta) e z (número de dentes da fresa) estão no enunciado do exercício �O = OY. �. Í Então: �O = OY. �. Í ¡� = 0,18.89,1719.10 �O = ./1, ±1о cc/c�� Calcularemos a espessura média (hm) com a fórmula Obs: o valor de e (espessura de penetração)
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