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Lista de Exercícios - Potência de Corte 1) Considerando o torneamento de um eixo em operação de desbaste, com dimensão final de 40 mm no diâmetro e de 130mm no comprimento, partindo de um blank de 50mm de diâmetro por 130mm. Sendo utilizado uma ferramenta de metal duro, calcule a potência de corte e tempo de usinagem. Alguns parâmetros devem ser considerados: avanço de 0,2mm/volta; profundidade de corte máximo de 2mm, material a ser usinado aço ABNT 1045. A máquina disponibiliza as seguintes rotações: 150; 250; 320; 450; 500; 640; 900; 1000; 1500 rpm e rendimento de 80%. Velocidade de corte para aço 1045 com ferramenta de Metal duro = 120 m/min. Pressão específica de corte Ks=3000 N/mm2 = 3000 MPa a) Rotação a ser adotada: (considerar diâmetro médio) 𝑛 = 𝑉𝑐.1000 𝜋.𝑑 𝑛 = 120.1000 𝜋.45 = 849,3𝑟𝑚𝑝 Adotar 900 rpm b) Potência de Corte O valor obtido de Ks é Mpa, portanto: 𝑃𝑐 = 𝐴𝑝. 𝑓. 𝑉𝑐. 𝐾𝑠 60. 103. 𝜂 𝑃𝑐 = 2.0,2.120.3000 60000.0,8 = 𝑃𝑐 = 3,0𝐾𝑤 c) Tempo de corte (em segundos): Para calcular o tempo de corte, temos que determinar o número de passes. Se Ap=2,0 mm, serão necessários 3 passes, sendo dois de Ap=2,0mm e o ultimo com Ap 1,0mm. 𝑇𝑐 = 𝐿𝑚 𝐿 = 130 𝑓. 𝑛 = 130 0,2.900 = 0,722𝑚𝑖𝑛 Tc total=0,722x3 passes= 2,16min =>129 segundos 2) Calcule a potência de máquina necessária para executar uma operação de fresamento, considerando os seguintes parâmetros de corte: rendimento da máquina 75%, profundidade de corte Ap=4mm, material da ferramenta metal duro, avanço por dente fz=0,4 mm, diâmetro da ferramenta 40mm, número de aresta de corte 2, material a ser usinado AÇO 1020, tipo de fresa cilíndrica, Velocidade de corte= 200m/min, Pressão específica de corte Ks=820 Mpa, Rotações disponíveis na máquina: 80, 160, 240, 500, 800, 1000, 1.500 e 2.000 rpm. Rotação: 𝑛 = 𝑉𝑐. 1000 𝜋. 𝑑 = 200.1000 𝜋. 40 = 1591𝑟𝑝𝑚 Adotar 1500 rpm Avanço da Mesa: 𝑉𝑓 = 𝑓𝑧. 𝑍. 𝑛 = 0,4.2.1500 = 1200𝑚𝑚/𝑚𝑖𝑛 Potência de corte necessária 𝑃𝑐 = 𝐴𝑝. 𝐴𝑒. 𝑉𝑓. 𝐾𝑠 60. 106. 𝜂 𝑃𝑐 = 4.40.1200.1600 60. 106. 0,75 𝑃𝑐 = 6,82𝐾𝑤 PRESSÃO ESPECÍFICA DE CORTE “ks ” PARA OS MATERIAIS MAIS COMUNS TORNEAMENTO Peça Pressão Específica de Corte (ks), N/mm² p/condições de usinagem: Tipo do Material Classificação Dureza Brinell (HB) Geral Acabamento Desbaste Aço carbono ABNT 1020 125-175 1720 1990 1860 Aço carbono ABNT 1045 175-200 1970 2070 1880 Aço de liga ABNT 4140 175-200 2020 2270 1990 Aço de liga ABNT 4340 200-225 2020 2290 1990 Aço de liga ABNT 4140 250-275 2160 2400 2100 Aço de liga ABNT 4142 275-300 2160 2430 2100 Aço de liga ABNT 4340 450-500 2920 3580 2810 Aço ferramenta AISI H11 200-225 2100 2290 2020 Aço inoxidável AISI 316L 135-155 1990 2290 1910 Aço inoxidável AISI 410 225-250 2050 2320 2020 Aço inoxidável AISI 17-4 ph 275-300 2070 2730 2020 FoFo cinzento SAE G3000 180-200 1310 1640 1310 FoFo maleável ASTM 65-45-12 150-175 1420 1800 1420 Liga de Titânio AMS Ti-6AI-4V 275-300 1720 1860 1670 Liga de Níquel Inconel 718 275-300 2840 3580 2760 Liga de Alumínio AMS 2024 120-140 820 930 790
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