P2 - TECMEC - 2020.1

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P2 – Tecnologia Mecânica – DEM - PUC – Rio – 2020-1 - Prof. Ronaldo Vieira 
 
OBSERVAÇÕES IMPORTANTES 
 Esta prova deverá ser feita individualmente, apresentada escrita à mão e enviada por 01 arquivo anexado (não no corpo do e-
mail), preferentemente do tipo “pdf” para o endereço de e-mail rdvieira@puc-rio.br. Não será aceito outro tipo de envio, por 
exemplo: whatsapp. 
 A data e horário limite para o recebimento da P2 é segunda-feira dia 29/06/2020, às 11:00h para as turmas A até E e às 13:00h 
para as turmas F até I. 
 O “assunto” do e–mail que o aluno encaminhará a P2 precisará ser a sigla P2 seguido do nome do aluno. Exemplo: assunto 
do e-mail: P2 – Pedro Paulo Silva 
 
Questão 1 - O eixo escalonado de aço carbono com classificação DIN C15 e resistência mecânica de 700 MPa está sofrendo o 
torneamento cilíndrico externo em passe único, conforme a figura abaixo (dimensões em milímetros). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dados da Ferramenta 
 Custo do suporte = R$ 300,00 
 Número de arestas por suporte = 300 
 Custo da pastilha = R$ 30,00 
 Equação de Taylor para esta ferramenta: V.T0,25 = 270 
 Pastilha de metal duro descartável NBR 6450 tipo: T C M M 22 06 08 F R 
 
Dados do Trabalho 
 Rugosidade máxima (Rmáx) esperada na superfície usinada ≈ 10 m 
 Quantidade de peças do lote = 585 peças 
 Tempo de troca da ferramenta = 3 minutos 
 Tempo de aproximação e de afastamento da ferramenta = 0,5 minutos 
 Tempo de preparação da máquina = 117 minutos 
 Tempo de colocação e fixação da peça na máquina = 1 minuto 
 Tempo de medição e retirada da peça da máquina = 2 minutos 
 
Dados da Máquina 
 Custo da máquina por hora: R$ 120,00 
 Torno universal com caixa de engrenagens de 9 velocidades de rotação, as quais seguem uma série geométrica com razão 
1,250 e menor velocidade de rotação = 160 rpm. 
 Engrenagens com no mínimo 16 dentes e no máximo 50 dentes. 
 i1-2 = φ
-3 i3-4 = φ
0 i5-6 = φ
+3 i7-8 = φ
-1 i9-10 = φ
0 i11-12 = φ
+1 
 Avanços disponíveis no torno: de 0,05 até 1,00 com incrementos de 0,05 [mm/rotação] 
 
Mostrando todos os cálculos para obter as respostas, pede-se: 
(1) (1,0) O “diagrama de rotações” com o valor da velocidade de rotação de entrada da caixa (em rpm) e com os valores das 
velocidades de rotação reais que a máquina terá (obtidos depois da solução do item (3)). 
(2) (1,0) O desenho esquemático da caixa, levando em consideração o tamanho das engrenagens. 
(3) (1,0) As identificações e os respectivos números de dentes das engrenagens da caixa. Prefira soluções “exatas”. No entanto, 
são permitidas soluções aproximadas para a caixa com erro máximo de 0,5%. 
(4) (1,0) Quais engrenagens devem estar acopladas durante o torneamento para que o passe único seja executado o mais 
próximo possível da condição de máxima produção. Usar a modelagem convencional para CAC. 
(5) (1,0) O custo máquina CM por torneamento cilíndrico na condição de custo mínimo (modelagem convencional para CAC). 
(6) (1,0) Considerando que este torno tem motor de 10CV e rendimento de 90%, verifique se a máquina seria capaz de executar 
o passe pretendido no item (4). 
(7) (1,0) Caso o motor da máquina fosse de 4,5CV, diga como seria possível usinar a referida peça. 
(8) (1,0) Mantendo-se a caixa de engrenagens, apresente uma possível modificação a ser feita na máquina para que passe a ter 
18 velocidades de rotação. Sem a necessidade de se manter a razão da série original, indique uma possível nova velocidade de 
entrada da caixa. 
Questão 2 – Com suas palavras, discuta vantagens e desvantagens de tornos mecânicos com: 
(1) (1,0) muitas opções de velocidades de rotação (por exemplo - 18 velocidades), para serem usados para a produção seriada, 
em grandes lotes, (a) de um único desenho de peça e (b) de muitas peças diferentes. 
(2) (1,0) motor de grande potência para as diversas operações de torneamento em grandes lotes de peças de aço com peso 
entre 18 e 20kg e tolerâncias dimensionais IT12. 
 
peça acabada 
391 50 
Ø 94 
Ø 100 
90o 
391 50 
mailto:rdvieira@puc-rio.br