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Pontifícia Universidade Católica de GoiásDepartamento de Engenharia

Curso: Engenharia de ProduçãoDisciplina: Processos de Fabricação IProf. Jorge Marques dos Anjos

Aula 8Movimentos de corte Velocidades de corte

Fluido de corte

Slides gentilmente cedidos pelo prof. Vitor, com adaptações minhas.

Movimento de Usinagem

Movimento relativos entre a peça e a ferramenta (aresta de corte).Sem o movimento de avanço origina somente

uma única remoção de cavaco durante uma volta.

Movimento com Retirada de Cavaco

• Movimento de avanço: é o movimento entre a peça e a ferramenta, que, juntamente com o movimento de corte, origina a retirada repetida ou contínua de cavaco, durante várias revoluções do percurso.

• Avanço = distância que a ferramenta percorre a cada giro da peça

Movimento com Retirada de Cavaco

• Movimento efetivo de corte: é a resultante dos movimentos de corte e movimento de avanço.

Movimento de corte

Movimento sem Retirada de Cavaco

• Movimento de posicionamento (aproximação): é o movimento de aproximação da ferramenta em direção à peça.

• Movimento de posicionamento (recuo): é o movimento de retorno da ferramenta em direção à máquina (ponto inicial).

Movimento com Retirada de Cavaco

• Movimento de profundidade: é o movimento entre a peça e a ferramenta, no qual a espessura da camada a ser retirada é determinada.

Movimento com Retirada de Cavaco

• Movimento de ajuste: é o movimento de correção entre a peça e a ferramenta, no qual o desgaste da ferramenta deve ser compensado.

Direção dos Movimentos

• Direção de corte: é a direção instantânea do movimento de corte.

• Direção de avanço: é a direção instantânea do movimento de avanço.

• Direção efetiva de corte: é a direção instantânea do movimento efetivo de corte.

Velocidades

• Velocidade de corte (Vc): é a velocidade na aresta cortante, segundo a direção e o sentido de corte.

Velocidade = Espaço/Tempo

• Velocidade de avanço (Va): é a velocidade da ferramenta, segundo a direção e sentido do avanço.

• Velocidade efetiva de corte (Ve): é a somatória vetorial de Vc e Va.

Velocidades no processo de Usinagem

Vc é tangencial...Vc = raio x vel. angularFórmula prática para a maioria dos processos:

= diâmetro do elemento girante (mm). = rotação por minuto1000 = fator de conversão = vel. de corte (m/min.)

Cavaco

• O tipo de cavaco é função do perfil da ferramenta e do material usinado

• Formas de cavaco:

Cavaco

• Cavacos em fita: O cavaco em fita pode causar acidente, ocupa muito espaço e é de difícil remoção

• Cavaco helicoidal ou espiral: mais usual• Cavaco em lascas: é preferido somente quando o

espaço é pequeno ou quando pode ser removido pelo fluído de corte

Cavaco

Quebra cavacos

• Para evitar os inconvenientes causados pelo cavaco como por exemplo, gumes postiços que se fundem na superfície de corte atrapalhando o acabamento da peça, ou inconvenientes devido aos cavacos tipo fita.

• Quebra cavacos são artifício colocadas na ferramenta que causa a obstrução do cavaco, causando a quebra em intervalos regulares

Quebra cavacos

Quebra cavacos

• Vantagens quebra cavacos:

• Reduz transferência de calor entre a peça e a ferramenta

• Reduz a obstrução do fluído de corte pelo cavaco

• Menor risco de acidente para o operador

• Maior facilidade na remoção do cavaco

Fluido de corte

Geração de Calor durante o corte• Com o surgimento de novos tipos de materiais que

possibilitaram o aumento na velocidade e no avanço de corte, surgiu o problema do atrito e conseqüentemente o aquecimento

Fluido de corte

Impactos do Aquecimento

• Diminuição da vida útil da ferramenta.• Aumento da oxidação da peça e da ferramenta.• Dilatação da peça e da ferramenta, causando erro nas

dimensões da peça usinada.• Riscos de acidentes no contato com o cavaco quente.

Fluído de corte

• Os primeiros experimentos para arrefecer as peças e ferramentas em usinagem foram feitas pela equipe de Taylor, para controlar o calor gerado com as elevadas (naquela época) velocidades de corte conseguidas com o uso do HSS.

• Atualmente há uma variedade de fluidos de corte, cada um com suas propriedades e características. A maioria dos fluidos são preparados com adição de água, mas possuem propriedades antioxidantes.

Fluído de corte

Funções do fluido de corte:

• Arrefecimento (“refrigeração”): evita deformações e distorções dimensionais.

• Lubrificação: reduz atritos entre a ferramenta e a peça.• Ajudar a limpar a região do corte, facilitando o controle

visual: retira o cavaco da zona de corte.• Proteger a máquina e a peça da corrosão, melhorando

o acabamento da peça.

Fluído de corte

Tipos de Fluidos de Corte.• Sólidos: Grafite – Somente lubrificam• Gasoso: Ar comprimido, Nitrogênio, CO2 – Somente

refrigeram ou quando aplicados sob pressão expulsam o cavaco

• Líquido: Lubrificam, refrigeram, limpam e protegem. São os mais usados.

Há várias formulações

Fluído de corte

Por suas características, o fluido Líquidos são os mais utilizados. Principais tipos:• Óleos de corte integrais: óleos minerais derivados do

petróleo, óleos graxos de origem animal ou vegetal, óleos compostos (mineral + graxo), sulfurados ou clorados

• Óleos emulsionáveis: óleos minerais solúveis ou óleos EP (agentes que formam uma película lubrificante e antioxidante)

• Óleos sintéticos: compostos por misturas de águas com agentes químicos

Fluído de corte

Aditivos aos fluidos de corte:• Antiespumantes: melhor visualização da área de corte

e ajudam no efeito de refrigeração• Anticorrosivos: protegem contra corrosão• Antioxidantes: função de proteger o óleo quanto ao

contato com o oxigênio• Detergentes: reduzem a deposição de lamas e borras• Emulgadores: responsáveis de emulsão de óleo na

água• Biocidas: inibem o crescimento de microorganismos• Agentes EP: evitam o rompimento da camada de óleo

em operações de elevadas temperaturas e pressões

Fluído de corte

Seleção de fluídos de corte:

• Os fluidos de corte solúveis e sintéticos são indicados quando a refrigeração for mais importante.

• Os óleos minerais e graxos usados juntos ou separados, puros ou contendo aditivos especiais, são usados quando a lubrificação for o fator mais determinante.

Fluído de corte

• Direções de aplicação • A) aplicação convencional na forma de jorro à baixa pressão (sobre-cabeça)

• B) aplicação entre a superfície de corte e de saída (alta pressão)

• C) aplicação entre o fluído de corte e a peça

Fluído de corte

• Métodos de aplicação • Jorro de fluído a baixa pressão (torneira a pressão normal)

• Pulverização• Sistema de alta

pressão

Atenção: iniciar o escoamento do fluido de corte antes da ferramenta entrar em com a peça, para evitar choque térmico.

Fluído de corte

Utilização racional do fluido de corte.

• MQFC (Mínima Quantidade de Fluído de Corte)

• Custos• Impactos ambientais• Aplicados juntamente com ar comprimido