processos de usinagem i - aula 03 - geometria da ferramenta de corte

7/25/2019 Processos de Usinagem i - Aula 03 - Geometria Da Ferramenta de Corte

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PROCESSOS DE

USINAGEM I

Prof. Arthur Bortolin Beskow

AULA 03


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PROCESSOS DE USINAGEM I

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Para a uniformizao dos conceitos dos movimentos de usinagem comumente utilizado a norma DIN 6580 ou a NBR 6162.Os movimentos podem ser classificados como ativos e passivos.Movimentos ativos promovem remoo de material ao ocorrerem, osmovimentos passivos no.

NOVIMENTOS ATIVOSMovimento de corte: movimento relativo entre a ferramenta a peaque promove a remoo de material em uma nica volta ou curso.Movimento de Avano: o movimento entre a pea e a ferramenta,que, juntamente com o movimento d corte, origina remoo contnuade cavaco, durante vrias revolues ou cursos.Movimento Efetivo de Corte: o resultante dos movimentos de

corte e de avano, realizados ao mesmo tempo.

MOVIMENTOS NA USINAGEM


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MOVIMENTOS PASSIVOSSo movimentos que no promovem a retirada de cavaco.

- Movimento de Posicionamento: ocorre quando a pea

aproximada e posicionada antes da usinagem.

- Movimento de Profundidade: o movimento no qual a espessurada camada de material a ser retirada determinada.

- Movimento de Ajuste: o movimento de correo entre a pea e aferramenta, no qual o desgaste da ferramenta deve ser compensado.



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Todos os movimentos possuemdireo, sentido, velocidade epercurso associados.

- Direo de corte, velocidade de

corte (V) e Percurso de corte lc;- Direo de avano, velocidadede avano (va) e percurso de

avano (la);- Direo efetiva, velocidadeefetiva (ve) e percurso efetivo (le);


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min]/[1000

d.n.V m=

VELOCIDADE DE CORTEA velocidade de corte a velocidade instantnea resultante darotao da ferramenta em torno da pea, ou seja, a taxa na qual asuperfcie no cortada da pea passa pela aresta de corte da

ferramenta. Para as operaes do tipo torneamento, fresamento oufurao, onde os movimentos de corte e de avano ocorremsimultaneamente a velocidade de corte calculada por:

Onde:V = velocidade de corte [m/min];d = dimetro da pea [mm];

n = rotaes por minuto da ferramenta [rpm].Obs.: a constante 1000 converter a unidade milmetros em metros.


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min]/[f.d.

V.1000

.fa mmnV ==

VELOCIDADE DE AVANOA velocidade de avano Vf, para operaes do tipo aplainamento, dada diretamente em quantidade de deslocamento por curso. Emoperaes do tipo torneamento, o produto do avano pela rotao

da ferramenta.

Onde:Va = velocidade de avano [mm/min];

f = avano [mm/volta].Obs.: a constante 1000 converter a unidade metros em milmetros.


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min][f.V.1000

d.l.f.nl

Vlt aa

a

ac

===

TEMPO DE CORTEO tempo de corte (tc) resume a totalidade dos tempos ativos, pois elerepresenta o tempo em que os movimentos de corte e ou de avanoesto efetivamente ocorrendo. Em uma operao de torneamento

cilndrico, pode ser calculado por:

Onde:Va = velocidade de avano [mm/min];la

= percurso do avano [mm].Obs.: a constante 1000 converter a unidade milmetros em metros.


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TAXA DE REMOO DE MATERIAL

O avano (f) a distncia percorrida pela ferramenta por revoluo

da pea, a profundidade (p) a espessura ou profundidade depenetrao da ferramenta medida perpendicularmente ao plano detrabalho, que definido pelas direes de avano e a velocidade decorte da ferramenta. A taxa de remoo de materiais Q definida a

partir desses 3 parmetros.

min]/[V.f.p 3mQ=o


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EXERCCIOS:1) Tem-se que calcular a velocidade de corte com a qual torneia-seuma pea cujas dimenses so as seguintes:Dimetro = 50 mm

Nmero de rotaes = 160 rpmResposta: 25 m/min

2) Calcule o nmero de rotaes por minutos em um torneamentocujo dimetro da pea igual a 55 mm e a velocidade de corte

igual a 20 m/min. Resposta: 116 rpm


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EXERCCIOS:3) Ser realizado um rasgo com 8 mmde largura, 5 mm de altura e 30 mmde comprimento em uma placa de aode baixo carbono. Esse rasgo ser

realizado por uma fresadora CNC comvariao continua de velocidade entre60 e 6.000 rpm. A operao serrealizada em um nico passe com a

utilizao de uma fresa de topo de aorpido com 2 dentes e 8 mm dedimetro. A velocidade de corteutilizada 25 m/min e avano por

dente de 0,02 mm. Calcule a rotaoem rpm que dever ser programadana mquina, a velocidade de avano eo tempo que a ferramenta levara paraexecutar o rasgo.

Respostas: n=995 rpm; Va=40mm/min; t=0,75min


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EXERCCIOS:4) Qual o nmero de rotaes por minuto de uma pea de 125mm de dimetro sendo torneada a uma velocidade de 20 m/min?

Resposta: 51 rpm

5) Qual deve ser a relao entre os dimetros dos seguintesmateriais a serem usinados:Mat 1 r = 50 kgf/mm2

Mat 2 r = 70 kgf/mm2

Considerando que as velocidades de corte dos dois tornos soiguais e que o nmero de rotaes utilizado no primeiro trsvezes superior ao utilizado no segundo.

Resposta: 1/3


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Exemplo:Pastilhas deMetal DuroSandVik


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Exemplo:Pastilhas deMetal Duro

SandVik



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CONCEITOS AUXILIARES

Plano de Trabalho: o plano que

contm as direes de corte e deavano. Nesse plano se realizamtodos os movimentos que tornam

parte na formao do cavaco.ngulo da Direo de Avano () : o ngulo entre a direo de avanoe a direo de corte.

ngulo da Direo Efetiva de Corte(): o ngulo entre a direo efetivade corte e a direo de corte.



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GRANDEZAS DE CORTE

So as grandezas que devem serajustadas na mquina direta ouindiretamente para a retirada docavaco.

- Avano (f): o percurso de avanoem cada volta ou em cada curso.- Avano por dente (fz): o percursode avano de cada dente, medido nadireo do avano da ferramenta.

z= nmero de dentes.

]/[.zff z revmm=

Largura de usinagem (ap): a profundidade ou largura depenetrao da ferramenta na pea, medida em uma direo

perpendicular ao plano de trabalho.



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CONCEITOS AUXILIARESREFERENTES A PEA

Superfcie de Corte: so assuperfcies geradas na pea pelaferramenta. As superfcies de

corte que permanecem na peaconstituiro as superfciestrabalhadas.- Superfcie principal de corte: a superfcie gerada pela arestaprincipal de corte da ferramenta.- Superfcie lateral de corte: a

superfcie gerada pela arestalateral de corte da ferramenta.



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GRANDEZAS RELATIVAS AO CAVACO

Largura de corte (b): a largura da seo transversal de corte a serretirada, medida na superfcie de usinagem.

Onde o ngulo de posio da aresta principal de corte.Espessura de Corte (h): a espessura calculada na seotransversal de corte a ser retirada.

Seo transversal de corte (A): a rea calculada na seotransversal de um cavaco a ser retirado.

sen

pb=

senfh .=

hbA

faA cp

.==



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GEOMETRIA DA FERRAMENTA

As normas que tratam da geometria da cunha de corte deferramentas de usinagem so a NBR 6163 e a DIN 768.

PARTES CONSTRUTIVAS DE UMA FERRAMENTA

Cunha Cortante ou Gume Cortante: a parte da ferramenta naqual o cavaco se origina atravs do movimento relativo entre aferramenta e pea. As arestas que limitam as superfcies da cunha

so arestas de corte. Estas podem ser retilneas, angulares oucurvilneas.



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SUPERFCIES:

Superfcies de folga: so as superfcies da cunha cortante quedefrontam com as superfcies de corte. So tambm chamadas

superfcies de incidncia. Estas superfcies podem ter um chanfro(ou bisel) junto aresta de corte.

Superfcie de sada: a superfcie da cunha cortante, sobre a qualo cavaco se forma.

Animao



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GEOMETRIA DA CUNHA DE CORTE

ARESTAS

Aresta principal de corte: a aresta de corte cuja cunha decorte correspondente indica a direo de avano no plano de

trabalho.

Aresta lateral de corte: a aresta de corte, cuja cunha de

corte correspondente no indica a direo de avano no planode trabalho.

Animao



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PONTAS

Ponta de corte: a ponta na qual se encontram a arestaprincipal e a lateral de corte de uma mesma superfcie de sada.

Arredondamento da ponta: feito com um raio r, medido noplano de referncia da ferramenta.

Chanframento da ponta: No lugar do arredondamento daponta de corte executado um chanframento.



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SISTEMA DE REFERNCIA DA FERRAMENTA

Para a determinao dos ngulos na cunha cortante emprega-seum sistema de referncia. Este sistema de referncia constitudo por trs planos ortogonais, passando pelo ponto de

referncia da aresta cortante. So eles: plano de referncia,plano de corte e plano de medida.



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SISTEMA DE REFERNCIA DA FERRAMENTA

Plano de referncia da ferramenta: o plano perpendicular direo admitida de corte;Plano de corte da ferramenta: o plano perpendicular ao planode referncia que tangente ou contm a aresta de corte da

ferramenta;Plano ortogonal da ferramenta: o plano ortogonal aos planosde referncia e de corte da ferramenta;

Plano admitido de trabalho: o plano perpendicular ao planode referncia da ferramenta, definido pelas direes de avano ede velocidade de corte;

Plano normal aresta de corte: o plano que perpendicular aresta de corte.



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Animao 1; Animao 2; Animao 3;Animao 4; Animao 5; Animao 6.



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OC SSOS US G

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ANGULOS NA CUNHA CORTANTE

Esses ngulos servem para a determinao da posio e daforma da cunha cortante.

Devem-se distinguir tambm os ngulos do sistema efetivo dereferncia e os ngulos do sistema de referncia da ferramenta.

Os smbolos dos ngulos do sistema efetivo de referncia levamo ndice .



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ANGULOS MEDIDOS NO PLANO DE REFERNCIA

ngulo de Posio : o ngulo entre o plano de corte e oplano de trabalho, medido no plano de referncia. Controla o

comprimento atuante na aresta de corte da ferramenta (ngulopequeno = cavaco fino e maior fora de corte).

ngulo de Ponta : o ngulo entre os planos de cortecorrespondentes planos principal e lateral de corte medidono plano de referncia.



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ANGULOS MEDIDOS NO PLANO DE REFERNCIA



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ANGULOS MEDIDOS NO PLANO DE CORTE

ngulo de Inclinao : o ngulo entre a aresta de corte e oplano de referncia, medido no plano de corte. O ngulo deinclinao situa-se sempre de forma que o seu vrtice indica a

ponta de corte. positivo quando a interseo de um planoparalelo ao de referncia (que passa pela ponta da ferramenta)com o plano de corte fica fora da cunha cortante. A ponta de

corte adianta-se em relao aos outros pontos da arestacortante, no sentido da velocidade de corte. No caso de havervrias ou nenhuma ponta de corte, a posio do ngulo de

inclinao fixada em particular.



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ANGULOS MEDIDOS NO PLANO DE CORTE



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ANGULOS MEDIDOS NO PLANO DE NEDIDA DA CUNHACORTANTE

ngulo de Folga : tambm chamado de ngulo deincidncia, o ngulo entre a superfcie de folga e o plano de

corte, medido no plano de medida da cunha cortante.ngulo de Cunha : o ngulo entre a superfcie de folga e asuperfcie de sada, medido no plano de medida da cunha

cortante.ngulo de Sada : o ngulo entre a superfcie de sada e oplano de referncia, medido no plano de medida da cunha

cortante.



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ANGULOS MEDIDOS NO PLANO DE NEDIDA DA CUNHACORTANTE



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TORNO MECNICO HORIZONTALSo os mais comuns e mais usados freqentemente. Em funo dadificuldade que apresenta na mudana de ferramentas no oferecem

grandes possibilidades de fabricao em srie.



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TORNO MECNICO HORIZONTALBarramento - Suporta todas as partes principais do torno. Esta

apoiado sobre a base (ps) do torno. O carro porta ferramentas e ocabeote mvel deslocam-se sobre as suas guias.



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TORNO MECNICO HORIZONTALBarramento



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TORNO MECNICO HORIZONTALCabeote fixo - nele, est montado o sistema que permite

estabelecer e fornecer o movimento de rotao da rvore principal.A maioria das vezes, a rvore furada atravs da qual pode

passar a barra que ser usinada.A parte do topo ou cabea da rvore principal possui uma rosca queserve para prender o dispositivo de fixao das peas (placa). Oformato cnico do furo nesta parte permite a utilizao de umponto.

O nmero de rotaes estabelecido na caixa de velocidades,podendo ser feito atravs de sistemas de engrenagens, correias e

polias ou hidrulico.



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TORNO MECNICO HORIZONTALCabeote mvel - utilizado como encosto ou apoio para

montagem entre pontos no torneamento de peas compridas. Emoperaes como, por exemplo, furar a ferramenta colocada no

lugar da contraponta.No interior do corpo do cabeote mvel mostrado h uma haste(mangote) que tem no seu lado esquerdo uma abertura cnicapara ajustar a contraponta. Com a alavanca de fixao do mangoteliberada, a contraponta pode ser movimentada longitudinalmentepala ao de um volante manual. A base e o corpo do cabeotemvel so fixados nas guias do barramento atravs de um

parafuso de fixao, liberando-se este parafuso podemos mover ocabeote aolongo do barramento.



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TORNO MECNICO HORIZONTALCarro porta ferramenta - composto por:- Carro longitudinal:o carro possui uma sela que se movimenta ao

longo do barramento. Na frente da sela esta localizado o avental

que atravessado pelo fuso.



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TORNO MECNICO HORIZONTALCarro transversal: pode ser movimentado transversalmente ao

barramento. Sobre a sela do carro longitudinal est montada aguia do carro transversal com o mecanismo de avano do mesmo.



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TORNO MECNICO HORIZONTAL

- Carro superior ou de espera: est montado sobre o carrotransversal e possui um limbo graduado e uma guia de espera quepode movimentar o porta ferramenta.

- Porta ferramenta: o local para fixar a ferramenta, atravs de umparafuso que tambm fixa o porta ferramenta na espera.



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As manivelas de avano transversal e do carro superior possuemcolares graduados que indicam a profundidade de corte daferramenta, em fraes de milmetros permitindo avanar a

ferramenta na profundidade desejada em cada passe.O suporte do carro superior possui um tambor graduado (limbo)sobre o qual pode girar.

Os movimentos: longitudinal (avano) etransversal (profundidade) podem serproduzidos manualmente atravs dovolante do avental e da manivela docarro transversal. Estes movimentostambm podem ser automticos.



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Placa universalNeste tipo de placa, as castanhas so movimentadas

simultaneamente pela ao da chave introduzida em um dos furos

existentes. Estas placas servem para fixar peas de seo circularou poligonais regulares.



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Placa universal



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Fixao entre pontas (com placa de arraste) Serve para o torneamento de peas longas; So necessrios furos de centro nas extremidades das peas;

Movimento de rotao transmitido pea por meio de ressaltosna contra-ponta ou por grampo.



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Fixao com pinas Serve para o torneamento de peas pequenas; Torneamento de peas de preciso;

Elevada preciso de rotao e baixas deformaes induzidas apea.



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Forma correta de fixao


A l P ti


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Aulas Prticas

HBITOS DE TRABALHO SEGUROS EVITAM ACIDENTES

Toda mquina perigosa. Trabalhar com segurana uma dasprimeiras competncias a serem adquiridas pelo operador da

mquina, pois, usualmente, o caminho correto e eficiente paraa realizao da tarefa. Muitos acidentes so causados por

hbitos ou ambiente de trabalho pouco seguros. mais fcil einteligente desenvolver hbitos de trabalho seguros que

enfrentar as conseqncias de um acidente.


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Aulas Prticas

Acidentes no tm que ocorrer; eles so causados. As causasso usualmente descuido em alguma parte da cadeia produtiva.

Os acidentes podem ser evitados e um profissional sendotreinado para operar mquinas operatrizes deve antes,desenvolver hbitos seguros de trabalho.


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Aulas Prticas

Em um ambiente de trabalho deve-se:

Ser responsvel por si prprio;

Respeitar o bem estar alheio; Ter satisfao em executar o trabalho com segurana eacurcia.


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Aulas Prticas

Cuidados Pessoais Nunca use roupas largas perto de umamquina. Previna-se para que partes de sua

roupa no fiquem presas na mquina; No use relgio, anis, pulseiras etc. Elespodem ficar presos na mquina; Cabelos longos devem ser protegidos por

uma touca ou rede. Lembre-se que um dosmais comuns acidentes com mquinasoperatrizes o cabelo preso em partes

mveis das mquinas operatrizes; Use culos protetores quando estiveroperando a mquina; Use tnis ou sapato fechado;

Use roupas que protejam todo o corpo.


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Aulas Prticas

Cuidados com o Ambiente de Trabalho Sempre pare a mquina antes de limp-la; Mantenha a mquina operatriz sempre limpa;

Superfcies com leo podem ser perigosas; Cavacos na superfcie da mesa podem afetar a pea emexecuo; No deixe ferramentas na mesa da mquina; Mantenha o piso livre de leo; Remova os cavacos do piso comfreqncia. Eles podem prenderem-se nasola do calado e provocar escorreges,principalmente em pisos cermicos lisos. Nunca coloque ferramentas ou materiais

prximos mquina que possam interferircom o deslocamento do operador.


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Aulas Prticas

Cuidados com a Pea Antes de manusear uma pea remova as rebarbas e cantos vivos comuma lima; No tente mover objetos pesados que estejam acima de sua

capacidade; Para objetos pesados siga prticas seguras. Use os msculos daspernas para levant-los e no os das costas;

Assegure-se que a pea est presa com segurana na placa ou mesada mquina; Sempre que a pea estiver presa assegure-se que os parafusos estoapertados e os dispositivos de fixao devidamente aplicados;

Nunca d partida na mquina sem estar seguro que a ferramenta decorte e/ou as partes da mquina no esto interferindo no movimento dapea; Use chaves de boca apropriadas para o trabalho e substitua as porcascom as quinas gastas; mais seguro puxar uma chave de boca que empurr-la.


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Cuidados Durante a Operao da Mquina Nunca opere uma mquina sem antes conhecer seu

funcionamento e como par-la rapidamente; Mantenha suas mos distantes das partes mveis. Nunca useas mos para parar a mquina; Sempre pare a mquina para efetuar as medidas, verificaes,limpeza ou fazer ajustes; Nunca opere a mquina sem que osdispositivos de segurana estejam devidamente montados; Nunca use ganchos perto de partes mveis da mquina;

Nunca tenha mais de uma pessoa operando a mquina aomesmo tempo. Cuide rapidamente de qualquer ferimento, mesmo que o

considere insignificante.


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HBITOS DE TRABALHO SEGUROSEVITAM ACIDENTES

SEMPRE TRABALHEE PENSE COMSEGURANA


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PAQUMETRO


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PAQUMETROFormas de medir


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