influência do avanço na qualidade superficial e potência
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Congresso de Inovação, Ciência e Tecnologia do IFSP - 2016
INFLUÊNCIA DO AVANÇO NA QUALIDADE SUPERFICIAL E POTÊNCIA CONSUMIDA
NO PROCESSO DE TORNEAMENTO
VINICIUS N. GOMES1, MIKE N. OLIVEIRA
2, FRANCISCO M. F. A. VARASQUIM
3
1 Estudante de Ensino Médio Integrado em Eletromecânica, Bolsista PIBIFSP IFSP, Câmpus Itapetininga,
[email protected]. 2 Estudante de Ensino Médio Integrado em Eletromecânica, Bolsista PIBIFSP, IFSP, Câmpus Itapetininga,
[email protected]. 3 Professor Orientador, IFSP, Câmpus Itapetininga, [email protected]
Área de conhecimento (Tabela CNPq): Processos de Fabricação, Seleção Econômica – 3.05.05.05-4
Apresentado no
7° Congresso de Iniciação Científica e Tecnológica do IFSP
29 de novembro a 02 de dezembro de 2016 - Matão-SP, Brasil
RESUMO: O processo de torneamento é realizado para obtenção de perfis que tenham característica
circular. Esse processo se diferencia dos demais processos de usinagem pois, a peça gira e a
ferramenta de corte executa sua trajetória para a obtenção do perfil desejado. É de suma importância o
conhecimento das variáveis do processo para que se possa obter peças de boa qualidade e que atenda
às exigências do mercado. O objetivo deste trabalho foi estudar a influência da velocidade de avanço
da ferramenta na qualidade superficial final da peça e na potência consumida durante o processo. Os
ensaios foram realizados em um torno CNC Veker modelo LVK-175 que possui um módulo CNC
Siemens 808D, a medição da potência consumida foi realizada através de um medidor de potência
ligado diretamente nas três fases de alimentação do torno e para a medição da rugosidade foi utilizado
um Rugosímetro HOMIS modelo TIME TR200. Analisando os resultados notou-se que as rugosidades
média e total aumentaram com o aumento do avanço da ferramenta, enquanto a potência não sofreu
influência significativa com o aumento do avanço.
PALAVRAS-CHAVE: torneamento; alumínio; rugosidade média; rugosidade total; potência
consumida;
FEED INFLUENCE ON THE SURFACE QUALITY AND CONSUMED POWER IN THE
TURNING PROCESS
ABSTRACT: The turning process is carried out to obtain profiles having a circular characteristic. In
this process, the workpiece rotates and the cutting tool performs a linear path. To obtain parts with
better surface quality is necessary to know all the variables that influence the process. This study
aimed to know the influence of the tool feed on the final surface quality of the piece and the power
consumed during the process. The tests were performed on a CNC lathe Veker model LVK-175 which
has a CNC Siemens 808D module. In order to measuring power consumed a power meter directly
connected in the three feeding phases of the lathe was used. The roughness measurement was carried
out using a rugosimeter HOMIS model TIME TR200. By analyzing the results it was noted that the
average roughness and the total roughness increased with increasing tool feed, while the power is not
significantly influenced by this.
KEYWORDS: turning, aluminum, average roughness, total roughness, power consumption.
INTRODUÇÃO Devido à legislação cada vez mais rigorosa, os aspectos ambientais têm-se tornado cada vez
mais importantes no processo produtivo, e com isso incentivaram a pesquisa de processos de produção
alternativa que impactam menos no meio ambiente (MONICIT et al. 2005).
Alves e Oliveira (2006) notaram aumento no interesse das indústrias na diminuição do
impacto ambiental e, devido à necessidade de melhoria nos processos de usinagem, muitas indústrias
têm buscado “processos e produtos limpos”.
Apesar da preocupação ambiental, as peças usinadas ainda devem respeitar tolerâncias e
padrões de qualidade para serem comercializadas. Sendo assim, é de grande importância conhecer os
processos de usinagem e suas variáveis de controle com o intuito de mitigar os impactos ambientais
causados pelo processo sem que haja perda de qualidade no mesmo.
Este trabalho tem como objetivos avaliar a influência do avanço na potência consumida do
torno e na qualidade superficial de corpos de prova de alumínio torneados sem lubri-refrigeração.
MATERIAL E MÉTODOS
Os corpos de prova foram confeccionados a partir de uma barra de alumínio comercial (99%
de pureza), com um metro de comprimento e uma polegada de diâmetro. Desta barra foram cortados
segmentos com 60 mm de comprimento, mantendo-se o diâmetro (Figura 1). A segmentação da barra
de alumínio foi feita utilizando-se um torno convencional da marca Magnum Cut.
FIGURA 1. (a) Barra de alumínio, (b) corpo de prova.
Para a realização dos ensaios foi utilizado um torno marca Veker modelo LVK-175 em
conjunto com um módulo CNC da marca Siemens modelo 802D (Figura 2).
FIGURA 2. .Torno CNC marca Veker modelo LVK-175 com módulo Siemens 808D.
As ferramentas de metal duro utilizadas para a usinagem foram da marca SECO, modelo
CCGT09T308F-AL, KX, e para cada condição de ensaio foi utilizada uma ferramenta nova. Para a
realização dos ensaios foram fixados os valores de rotação das peças em 3000 rpm e penetração de 1
mm por passe e variou-se o avanço da ferramenta de 200 a 400 mm/min, mantendo-se a proporção de
aumento em 50 mm/min.
Para a aquisição da potência consumida no torneamento foi utilizado um medidor de potência
instalado diretamente nas três fases de alimentação do torno CNC.
As rugosidades foram medidas utilizando-se um rugosímetro da marca HOMIS e modelo
TIME TR200 (Figura 3). As escalas de rugosidades adotadas nos ensaios foram a rugosidade média
(Ra) e a rugosidade total (Rt). Foram efetuadas 4 medições de rugosidade em cada corpo de prova.
FIGURA 3. Rugosímetro marca HOMIS modelo TIME TR200.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
A Fig. 4 apresenta os valores de rugosidade média e total obtidos nos ensaios com a variação
do avanço da ferramenta.
FIGURA 4. Valores médios de Ra e Rt.
Pode-se perceber que tanto a rugosidade média (Ra) quanto a rugosidade total (Rt)
apresentaram a tendência de aumentar com o aumento do avanço. Nota-se que houve um aumento de
43% se forem comparados o menor valor com o maior da Rt. Analisando-se a Ra nota-se que esse
aumento foi de aproximadamente 55%. Isso se deve a maior quantidade de espaço percorrida em um
mesmo tempo, diminuindo a qualidade superficial da peça.
A Fig. 5 apresenta os valores médios de potência consumida obtidos nos ensaios.
0,575 0,600 0,640 0,892 1,080 1,283
4,476
4,548
4,655
5,904 6,178
7,895
0,000
1,000
2,000
3,000
4,000
5,000
6,000
7,000
8,000
9,000
200 250 300 350 400 450
Ru
gosi
dad
e - μ
m
Avanço - mm/min
Ra
Rt
FIGURA 5. Valores médios de potência consumida.
Pela análise dos valores obtidos de potência consumida nota-se que a variação do avanço da
ferramenta não gerou algum tipo de tendência e também se nota que, levado em conta os desvios
padrões, a diferença entre os valores não é significativa. Nota-se também que a diferença entre o maior
e menor valor medido é de inferior a 10%.
CONCLUSÕES Com a realização deste trabalho pode-se concluir que:
Os valores de Ra e Rt possuem uma tendência de aumentar com o aumento do avanço da
ferramenta.
O avanço da ferramenta não influenciou de forma significativa a potência consumida na
operação de usinagem.
AGRADECIMENTOS Os autores gostariam de agradecer à Seco Tools pela doação das ferramentas e do porta
ferramentas, ao IFSP pela bolsa e ao IFSP câmpus Itapetininga pelos laboratórios para a execução dos
ensaios.
REFERÊNCIAS ALVES, S. M., OLIVEIRA, J. F. G. Development of new cutting fluid for grinding process
adjusting mechanical performance and environmental impact. Journal Of Materials Processing
Technology, USA, p. 185-189. 2006.
MONICI, R. D.; BIANCHI, E. C.; CATAI, R. E.; AGUIAR P. R. Analysis of the different forms of
application and types of cutting fluid used in plunge cylindrical grinding using conventional and
superabrasive CBN grinding wheels. International Journal of Machine Tools & Manufacture, Vol.
46, p. 122-131, 2005.
1225,75
1292,50 1305,00
1277,00 1278,00
1336,75
1100
1150
1200
1250
1300
1350
1400
200 250 300 350 400 450
Po
tên
cia
Co
nsu
mid
a -
W
Avanço - mm/min