Aula: Movimentos e grandezas da Usinagem

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Luiz Eduardo di Azevedo Jardim
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dos processos Rotacionais e Não Rotacionais Torneamento

1 SEM534 Processos de Fabricação Mecânica Proessor - Renato G. Jasinevicius Aula: Movimentos e grandezas da Usinagem Cinemática dos processos Rotacionais e Não Rotacionais Torneamento Retiicação Furação Lidação Fresamento Brunimento Fonte: Rodrigo Stoterau,

2 Torneamento Dinâmica do Processo Usinagem: overview Fonte: Rodrigo Stoterau, 2004 Cinemática dos processos Rotacionais e Não Rotacionais Furação Retiicação Fresamento Brochamento Fonte: 2

2004 Grandezas dos processo Ferrramental Reere-se aos

3 Grandezas dos processo Dispositivo de Fixação Peça Ferramenta Máquina Porta erramena Fonte: Rodrigo Stoterau, 2004 Grandezas dos processo Ferrramental Reere-se aos dispositivos de ixação Exemplos incluem- morsas, grampos, gabaritos...etc. 3

Norma ABNT NBR 6162 Conceitos da Técnica de Usinagem Movimentos e Relações Geométricas Movimentos na Usinagem = movimentos entre a erramenta e a peça Classiicação : Ativos e Passivos Ativos :

4 Norma ABNT NBR 6162 Conceitos da Técnica de Usinagem Movimentos e Relações Geométricas Movimentos na Usinagem = movimentos entre a erramenta e a peça Classiicação : Ativos e Passivos Ativos : promovem remoção de Material (Figuras 1.1 a 1.3) Movimento de corte (B) Movimento de avanço (A): Contínuo no Torno e Furadeira; Intermitente na Plaina Movimento eetivo de Corte: Contínuo = M. de corte (B) + M. de avanço (A); Intermitente = M.de corte (Fresamento) Movimentos e grandezas nos processos de usinagem Passivos: Não promovem remoção de material ao ocorrerem (Figuras 1.1 a 1.3) Movimento de ajuste (C): pré-determinação da espessura da camada de material a ser removida. Sangramento, uração e brochamento não ocorre este movimento Movimento de correção: compensação no posicionamento causado por atores como desgaste, variações térmicas, de. plásticas, etc. Movimento de roximação: antes da usinagem Movimento de recuo: ós a usinagem Importância: Tempo total de abricação depende do tempo gasto em cada um desses movimentos. 4

Movimentos estão associados : Direções dos Movimentos são duas direções instantâneas, Sentidos são aqueles resultantes quando se considera a peça parada e a erramenta realizando todo movimento

5 Movimentos estão associados : Direções dos Movimentos são duas direções instantâneas, Sentidos são aqueles resultantes quando se considera a peça parada e a erramenta realizando todo movimento Velocidades dos movimentos são suas velocidades instantâneas Percursos são considerados nas direções dos movimentos durante um tempo desejado de evolução do processo Movimentos e grandezas nos processos de usinagem 5

6 Movimentos e grandezas nos processos de usinagem Movimentos e grandezas nos processos de usinagem Dessa orma temos (Figuras 1.1 a 1.4): Direção eetiva, velocidade eetiva(ve) e percurso eetivo (le) Direção de corte, velocidade de corte(vc) e percurso de corte (lc) Direção de avanço, velocidade de avanço (v) e percurso de avanço (l) Direção de ajuste, velocidade de ajuste (vz) e percurso de ajuste (lz) Direção de correção, velocidade de correção (vn) e percurso de correção (ln) Direção de roximação, velocidade de roximação (va) e percurso roximação (la) Direção de recuo, velocidade de recuo (vr), percurso recuo (lr) 6

Movimentos e Grandezas do Processo de Usinagem avanço () proundidade de usinagem () largura de corte (b) espessura de corte (h) ângulo de posição (χ) Onde: χr - Ângulo de Posição - Proundidade de

7 Movimentos e Grandezas do Processo de Usinagem avanço () proundidade de usinagem () largura de corte (b) espessura de corte (h) ângulo de posição (χ) Onde: χr - Ângulo de Posição - Proundidade de Usinagem - Avanço b - largura de corte h - Espessura de corte * = seção do cavaco b * h = seção do cavaco b = h = senχ senχ Fonte: Rodrigo Stoterau, 2004 Grandezas do Processo de Usinagem Velocidade corte (vc) Onde: D: diâmetro inicial da Peça N: numero de rotações da peça ou erramenta V c D n = π

8 Grandezas do Processo de Usinagem v c D i D n n = π v c D i L = D i 2 D n v = n t = c L v Fonte: Rodrigo Stoterau, 2004 Grandezas do Processo de Usinagem Tabela. Sumário dos parâmetros de corte e ormulas para torneamento. n velocidade derotação da peça avanço v velocidade de avanço ou velocidade linear da erramenta ao longo da peça v c velocidade supericial da peça ou velocidade de corte lc comprimento de corte D 0 diâmetro inicial da peça D diâmetro inal da peça D x diâmetro médio da peça proundidade de usinagem t tempo de corte Taxa de remoção de material Torque Potência Rotações por minuto [rpm] [mm/rev] v =. n [mm/min] v = π. D cmax 0. n [m/min] velocidade máxima de corte v cx = π. D. x n [m/min] para velocidade média de corte [mm] [mm] [mm] Dx = (D +D )/2 [mm] 0 = (D -D)/2 [mm] 0 t = lc /. n [min] TRM = π. D. n. x. [mm 3/min] T = Fc. (D /2) [N.m] x Torque. (ω), ω =2 π. n [radianos/min] 8

9 Vc e - parâmetros usados para otimização de corte - ixado para dimensões iniciais e inais - limitado pela erramenta de corte Movimentos e grandezas nos processos de usinagem Taxa de remoção de material (TRM)= velocidade * avanço * pro. usinagem (mm 3 /min) [ mm] [ ] [ mm / revol] [ mm] min 9

10 Velocidade de corte (Vc) variação de 5 mm/seg a 10 m/seg (podendo chegar a 50 m/seg) Típico: 50 mm/seg a 3 m/seg Avanço ( ) 13 μm a 2.5 mm por revolução Proundidade de usinagem () até 25,4 mm Volume de material removido pelo tempo (TRM) > 28 cm 3 /seg (possível) Típico: cm 3 /seg Necessidades de energia (roxim.) em operações de usinagem (no motor rendimento de 80% e multiplicar por 1.25 para erramentas desgastadas Energia especíica Material Ligas de Almínio Ferros undidos Ligas de cobre Ligas para altas temperaturas Ligas de magnésio Ligas de Níquel Ligas Reratárias Aços inoxidáveis Aços em geral Ligas de titânio W.s/mm 3 0,4-1,1 1,6-5,5 1,4-3,3 3,3-8,5 0,4-0,6 4,9-6,8 3,8,9,6 3,0-5,2 2,7-9,3 3,0-4,1 hp.min/in. 3 0,15-0,4 0,6-2,0 0,5-1,2 1,2-3,1 0,15-0,2 1,8-2,5 1,1-3,5 1,1-1,9 1,0-3,4 1,1-1,5 10

11 EXERCÍCIOS Dada operação de torneamento cilíndrico Liga de Aluminio utilizando as seguintes condições de corte: = 3 mm; = 0,2 mm/revolução; n = 700 rpm; Di = 100 mm; L = 200 mm; χ = 60o ; calcule: Velocidade de corte (vc); Velocidade de avanço (v); Espessura nominal de corte (h); Largura de corte (b); Taxa de remoção (Q) Tempo de usinagem ou de corte (tc). Potência de Corte e Potência no motor b t = c χ L v χ h b h D i Di L D D n Movimentos e grandezas nos processos de usinagem EXERCÍCIOS Dada operação de torneamento cilíndrico utilizando as seguintes condições de corte: Vc = 250 m/min; = 4 mm; v = 159 mm/min; D = 150 mm; tc = 1.57 min; χ = 75 ; calcule: Comprimento de corte (lc); Avanço (); lc Rotação da peça (n); Largura de corte (b); Taxa de remoção (Q) Vc Espessura de corte h = senχ Largura de corte b = /senχ χ h b 11

EXERCÍCIOS Dada operação de Fresamento de canal (Figura) em aço utilizando as seguintes condições de corte: = 3 mm; v= 1829 mm/min mm/dente; n = 3000 rpm; e uma resa Metal duro P20 com as seguintes

12 EXERCÍCIOS Dada operação de Fresamento de canal (Figura) em aço utilizando as seguintes condições de corte: = 3 mm; v= 1829 mm/min mm/dente; n = 3000 rpm; e uma resa Metal duro P20 com as seguintes dimensões D = 20 mm; Z= 4 dentes. Calcule: Avanço por dente (z); Largura de contato (ae); Taxa de remoção (Q) velocidade de corte (vc). Dc diâmetro do corte, mm ae -largura de contato, mm ae = 0,75 x Dc para FoFo ae = 0,6 x Dc para aço proundidade de usinagem, mm Vc = velocidade de corte, m/min z = avanço por dente, mm V = avanço da mesa, mm/min Zn = número de dentes Movimentos e grandezas nos processos de usinagem EXERCÍCIOS Dada operação de Fresamento em centro de usinagem CNC em aço ABNT 1035 utilizando as seguintes condições de corte: = 16 mm; ae = 3 mm; v= 780 mm/min; z = 0,17 mm/dente; uma resa de topo com as seguintes dimensões D = 40 mm; Z= 4 dentes Ferramenta inteiriça de MD. Calcule: Rotação n (rpm); Velocidade de corte (vc); Taxa de remoção (Q) Potência de corte 12

EXERCÍCIOS Numa operação de uração em cheio (Furo cego) com lubriicante, tem-se erro undido cinzento com broca Metal Duro (K-20) diâmetro 8,5 mm, onde proundidade do uro é de 40 mm, velocidade de

13 EXERCÍCIOS Numa operação de uração em cheio (Furo cego) com lubriicante, tem-se erro undido cinzento com broca Metal Duro (K-20) diâmetro 8,5 mm, onde proundidade do uro é de 40 mm, velocidade de corte de 70 m/min, ângulo de ponta 120º, avanço = 0,2 mm/volta, e rendimento de 0,9. Calcular: A) Qual a rotação da broca? Velocidade de avanço da broca? B)Sabendo-se que a peça em questão necessita de 10 uros, qual o tempo total de corte/peça? ε = 2. χ n n V ε Pro. Furo D = 2 x 13

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