Exercícios Usinagem

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1. Quais são as três categorias básicas de processos de remoção de materiais?
As operações de usinagem, um processo essencialmente de remoção de material, tem como operações categorias básicas:
· Corte: utilizando ferramentas mono cortantes (por exemplo: torneamento) ou multi cortantes (por exemplo: fresamento);
· Abrasivo: utiliza materiais abrasivos, por exemplo retificação, lapidação, brunimento;
· Outros métodos de remoção de material: elétrico, químico, térmico, hidrodinâmico e laser.
2. O que diferencia a usinagem dos outros processos de fabricação?
A usinagem é um processo de fabricação onde ocorre a perda de material, com auxilio de uma ferramenta de corte, ocasionando a formação de cavaco.
3. Identifique algumas razões pelas quais a usinagem é importante comercialmente e tecnologicamente.
Entre as vantagens comerciais e tecnológicas oferecidas pela usinagem estão:
· São relativamente mais precisos que os processos de conformação e fundição;
· Tem a possibilidade de produzir peças com geometrias complexas que são difíceis de se obter com outros processos;
· São adequados para operações posteriores aos tratamentos térmicos, para corrigir distorções por estes causadas;
· Podem gerar peças com acabamento superficial superior a outros processos;
· A depender do tamanho do lote é mais econômico produzir peças produzidas por usinagem (pequenos lotes).
4. Nomeie os três processos de usinagem mais comuns.
Os três processos de usinagem convencionais mais comuns são:
· Torneamento;
· Furação;
· Fresamento.
5. Quais são as duas categorias básicas de ferramentas de corte em usinagem? Forneça dois exemplos de operações de usinagem que estão incluídos no escopo das condições de corte?
As categorias de ferramentas de corte em usinagem são as mono corte e as multi corte, elas são usadas, respectivamente, em torneamento e fresamento.
6. Quais são os parâmetros de uma operação de usinagem que estão incluídos no escopo das condições de corte?
Para uma operação de usinagem, o operador deve considerar a velocidade de corte e o avanço. Além disso, há outros parâmetros mais complexos, como profundidade de corte, área de corte, pressão especifica de corte, força de corte e potência de corte.
7. Explique a diferença entre desbaste e acabamento em usinagem.
O desbaste é a operação de usinagem, que precede o acabamento, visando obter na peça a forma e as dimensões próximas das finais. O acabamento é a operação de usinagem destinada a obter na peça as dimensões finais, o acabamento superficial especificado, ou ambos. 
8. O que é uma máquina-ferramenta?
Máquinas ferramentas são equipamentos utilizados na confecção de peças. Tal maquinário é fundamental nos diversos processos de usinagem. Alguns exemplos desse tipo de máquina são o torno mecânico, furadeira, fresadora e aplainadora.
9. O que é uma operação de corte ortogonal?
No corte ortogonal a aresta de corte é uma reta, normal à direção de corte e à direção de avanço, de maneira que a formação de cavaco pode ser considerada um fenômeno bidimensional, continuo e não há formação de arestas postiças de corte.
10. Por que o modelo de corte ortogonal é útil na análise da usinagem de metais?
Pois através desse modelo é possível fazer certas simplificações. Tais simplificações permitem uma modelagem matemática do corte ortogonal que pode ser estendido a outras operações de usinagem.
11. Nomeie e descreva abreviadamente os quatro tipos de cavacos que podem ocorrer no corte de metais.
· Cavacos contínuos: são formados, na usinagem de materiais dúcteis, como aço de baixa liga, alumínio e cobre e etc. Esse tipo de cavaco é indesejável pois pode prejudicar a superfície da peça e causar acidentes
· Cavacos parcialmente contínuos: trata-se de um intermediário entre os cavacos contínuos e descontínuos, no qual a trinca se propaga parcialmente através da extensão do plano de cisalhamento.
· Cavacos descontínuos: são mais facilmente formados em materiais frágeis, como o bronze e ferros fundidos cinzentos.
· Cavacos segmentados: É constituído por um deposito de material da peça que adere à face de corte da ferramenta, e que ocorre durante o escoamento da apara continua. Ocorre geralmente na usinagem de materiais que apresentam baixa condutividade térmica.
12. Identifique as quatro forças que agem no cavaco no modelo de corte ortogonal de metais, mas que não podem ser medidas diretamente em uma operação.
As quatro forças que agem o cavaco no modelo de corte ortogonal de metais, imensuráveis direta:
· Força ativa;
· Força passiva;
· Força de usinagem;
· Força de apoio.
13. Identifique as duas forças que podem ser medidas no modelo de corte ortogonal de metais.
As forças de mensuráveis no modelo de corte ortogonal são:
· Força de corte;
· Força de avanço
14. Qual é a relação entre o coeficiente de atrito e o ângulo de atrito no modelo de corte ortogonal?
O coeficiente de atrito é igual a tangente do ângulo de atrito:
	
	
	
15. De que forma a potência necessária em uma operação de corte está relacionada com a força de corte?
A potência de corte é proporcional a força de corte.
16. Qual é a energia específica em usinagem de metais?
É uma quantidade intensiva que caracteriza a resistência oferecida ao corte para um determinado material.
17. Um eixo de comprimento L = 250mm, Vc = 150m/min, diâmetro Ø = 500mm, avanço 2mm, deve ser torneado longitudinalmente em 3 passes. Rotações da máquina 31,5 – 50 – 63 – 80 – 100 – 125 – 160 – 200 – 250 – 315 – 400 – 500 – 630 – 800 – 1000 – 1250 – 1600 – 2500. Calcule: a) rpm = ? b) O tempo de corte, Tc = ?.
Resposta para a:
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
A rotação encontrada não é uma das listadas no torno. Desta forma, deve-se usar a rotação de 80 rpm, pois é a mais próxima abaixo da velocidade encontrada.
Resposta para b
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
18. Um eixo de comprimento L = 1350mm, Vc = 14m/min, Ø = 955mm, avanço a = 2mm, deve ser torneado longitudinalmente com 2 passes. Rotação da máquina 24 – 33,5 – 48 – 67 – 95 – 132. Calcule: a) rpm = ? b) tempo de corte Tc = ?
Resposta para a
	
	
	
	
	
	
	
	
	
Será utilizada a rotação de 48 RPM
Resposta para b
	
	
	
	
	
	
	
	
	
19. Determine a rotação que deve ser empregada para desbastar, no torno, um tarugo de aço ABNT 1060 de 100 mm de diâmetro, usando uma ferramenta de aço rápido.
Consultando a tabela de velocidade de corte para torno para as especificações da questão, como mostra a figura:
Temos que Vc = 15 m/min.
20. Reconsidere a questão anterior. Substitua a ferramenta por metal duro e determine a nova rotação ideal.
Para essa condição:
Vc = 40 m/min.
21. Se a caixa de engrenagem do torno permite selecionar as velocidades (rotação): 20, 40, 70, 120, 180, 250, 350, 500, 700 RPM, qual a ferramenta mais adequada para executar a usinagem do material especificado (questão 19)? Por que?
Calculando para aço rápido:
	
	
	
	
	
	
Calculando para metal duro:
	
	
	
	
	
	
Deverá ser usada a ferramenta de metal duro deverá ser utilizada, pois maiores valores de rotação resultam em um tempo de corte menor. Além disso, o valor encontrado é o mais próximo das rotações permitidas no torno.
Anexo