PROCESSOS DE GEOMETRIA NÃO DEFINIDA

Transcrição

1 PROCESSOS DE GEOMETRIA NÃO DEFINIDA Prof. Janaina Fracaro de Souza Aula 14 Processos de Fabricação

2 Tópicos da aula: - BRUNIMENTO: - Ferramentas; - Processo de brunimento; - RETIFICAÇÃO: - Ferramentas; - Processo. 2

3 USINAGEM COM GEOMETRIA NÃO DEFINIDA Materiais de ferramentas - Elevada dureza - Estabilidade térmica - Estabilidade química Materiais naturais - Quartzo (fissura frágil/cantovivo) - Corindum (óxido de alumínio, quebra arredondada) - Granada (usada em lixas para madeira) - Diamante natural (para metal-duro, rochas, Materiais sintéticos - Corindum (óxido de alumínio, aumento de dureza) - Diamante sintético - Carboneto de silício - Nitreto de boro cúbico CBN mesma aplicação que diamante cerâmicas)

4 Tipos de Abrasivos

5 USINAGEM COM GEOMETRIA NÃO DEFINIDA

6 USINAGEM COM GEOMETRIA NÃO DEFINIDA Retificação - Maior emprego na indústria - Ação conjunta de abrasivos - Operações de acabamento - Partículas abrasivas com ligantes - Forças elevadas - Temperaturas elevadas - Cantos afiados quebram

7 USINAGEM COM GEOMETRIA NÃO DEFINIDA

8 USINAGEM COM GEOMETRIA NÃO DEFINIDA

9 USINAGEM COM GEOMETRIA NÃO DEFINIDA

10 Macro- desgastes Micro- desgastes

11 Desgaste

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13 USINAGEM COM GEOMETRIA NÃO DEFINIDA

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17 Brunimento

18 O processo de brunimento Brunimento de curso curto Brunimento entre pontas Brunimento centerless de passagem Brunimento de mergulho Brunimento de perfis Brunimento de superfícies planas Brunimento de curso longo Brunimento de passe único Brunimento convencional Ferramenta tipo precidor Ferr. tipo bucha superabrasiva

19 O processo de brunimento Curso Longo

20 Fluxograma do Processo Brunimento dos cilindros Máquina Controle Ferramenta Qualidade Mandrilamento Corpo + Régua Erro de Forma dos cilindros +Pedras Rugosidade peça peça peça peça Fluido de Corte Parâmetros de Usinagem informação Análise da Superfície

21 Mandrilamento Desbaste... semi -acabamento Acabamento Desbaste Situação anterior Sobrematerial Ø ~6mm Bruto de fundição Processo Retirada de grande Sobrematerial (3-4 mm); Ferramenta de geometria definida altera condição de corte durante a vida útil; Alteração do diâmetro durante a vida útil; Alteração da rugosidade; Alteração do erro de forma. Situação posterior Sobrematerial Ø ~0,9mm Rugosidade Ra~5-20µm Erro forma ~ µm

22 Mandrilamento Desbaste Situação anterior Diâmetro Rugosidade Erro de Forma Processo Retirada de grande Sobrematerial (3-4 mm); Ferramenta de geometria definida altera Condição de Corte durante a vida útil; Alteração do Diâmetro durante a vida útil; Alteração da Rugosidade; Alteração do Erro de Forma. Situação posterior Diâmetro Rugosidade Erro de Forma Situação anterior Sobrematerial Ø ~1mm Rugosidade Ra~5-20µm Erro forma ~ µm Acabamento Processo Retirada de pequeno sobrematerial (0,3 mm); Ferramenta de geometria definida altera condição de corte durante a vida útil; Alteração do diâmetro durante a vida útil; Pequena alteração da rugosidade; Pequena alteração do erro de forma. Situação posterior Sobrematerial Ø ~ 0,4mm Rugosidade Ra~2-3µm Erro forma ~ 15-20µm Brunimento

23 Brunimento

24 Brunimento Definição Segundo König (1989), o brunimento é um processo de usinagem de geometria não definida com ferramenta de grãos ligados, que permite modificação de forma, dimensão e da textura superficial. T k Lapidação T c T k Retificação T c T k Brunimento T c Tempo de contato de um grão abrasivo em função do processo de usinagem

25 Sistema de Brunir Máquina Ferramenta Fluido de Corte Parâmetros de Usinagem Sist. Acionamento do Fuso Sist. Mov. Alternante do Fuso Sist. Expansão da Ferramenta Sist. Lubrificação Sist. Medição em Processo Sist. Fixação/Movimentação da Peça

26 Máquina Sist. Acionamento do Fuso (rotação) Sist. Mov. Alternante do Fuso Sist. Expansão da Ferramenta Sist. Lubrificação Sist. Medição em Processo Sist. Fixação/Movimentação da Peça

27 Tool Movements V t Surface Aspect V c v vaa /2 v c v a V t

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29 Roughness versus Operation Sequence Ra = 2,88 m Rz = 19,37 m Fine Bored Surface Ra = 1,64 m Rz = 14,65 m 1 st Step Honing Ra = 0,85 m Rz = 7,06 m 2 nd Step Honing Ra = 0,32 m Rz = 2,84 m Plateau Surface

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31 Abbott Curve R pk Measured Parameters: R k R vk M r1 Rvk ( 100 Mr2 ) Vo 200 M r2

32 Rugosidade Redução dos níveis de R pk e R vk através do aumento do parâmetro R k

33 Ferramenta Composição das réguas de brunir Elementos da pedra de brunir -Abrasivo: carboneto de silício (SiC); -Ligante: geralmente material cerâmico; -Poros. Elementos da régua de brunir (superabrasivos): -Abrasivo: diamante ou CBN (Borazon); -Ligante: geralmente material metálico; -Poros: normalmente o ligante é não poroso. Existem ligantes como o X63 que possui poros.

34 Ferramenta Especificação de pedras de brunir Pedra de brunimento DIN A 10 x 160 A 150 L 8 V Seção: A = Quadrado B = Retângulo Largura Comprimento Abrasivo (A, C) Granulometria (Mesh) Dureza (A - Z) Estrutura (0-14) Ligante (B, M, V)

35 Ferramenta Aspecto da régua de brunir D151/112/X44/50

36 Erro de Forma

37 Máquina Sist. Acionamento do Fuso Sist. Mov. Alternante do Fuso Sist. Expansão da Ferramenta Sist. Lubrificação Sist. Medição em Processo Sist. Fixação/Movimentação da Peça

38 Sistema de Brunir Máquina Ferramenta Fluido de Corte Parâmetros de Usinagem Corpo Acoplamento Sistema expansão cone mola pino sup. Réguas Meios de Corte Régua Pedra Simples Dupla Plásticos Diamante CBN

39 Ferramenta Partes da ferramenta

40 Ferramenta Partes da ferramenta

41 Ferramenta Tipos de expansão Expansão simples Expansão dupla (base + platô)

42 Ferramenta Compensação de erro de posição entre fuso da máquina e cilindro. Compensação de erro de batimento de até 0,1mm

43 Ferramenta Réguas de brunir Comprimento e Largura das réguas: Ferramenta pode corrigir marcas de vibração da ferramenta

44 Erro de Forma Exemplo de medição de erro de forma Peça OK

45 Erro de Forma Exemplo de medição de erro de forma Peça NÃO OK

46 L r /3 Ferramenta L r /3 Réguas de brunir Comprimento da régua: - Para cilindros com passagem livre em ambas as extremidades: -l r ~ 2/3.l c -Deve ser escolhido de tal forma que não haja sobreposição entre as réguas, considerando a ferramenta no ponto de inversão superior e no ponto de inversão inferior. Desejável haver folga significativa; l r /3 Folga min ~1/9.L c L r L r L r? Cil. com passagem restringida Cil. com passagem livre L c -Réguas de comprimento menor facilitam o brunimento em furos cegos; Largura: L c -Influencia na força de expansão da ferramenta. Larguras maiores geram maior deformação da peça. L r

47 Preparação da Ferramenta Montagem para afiar Retificação Desmontagem Limpeza Montagem Granulometria do Diamante Granulometria Rebolo (MESH) D10 320/220 D15 320/220 D (220) D D (180) D D D D /80 D D (80) D181 30/60 D D251 30

48 Ferramenta - Preparação

49 Ferramenta - Preparação

50 Ferramenta - Preparação Régua de brunir após retificação com rebolo correto:

51 Vermicular graphite breakout onto running surface is to be substantially uncrushed Running Surface Smeared material on surface and graphite breakout Running Surface Cross Section Cross Section

52 Diamante

53 CBN

54 Análise da Superfície

55 Análise da Superfície

56 Diamante CBN

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58 IMAGENS - DEFEITOS