Fabricação Mecânica - Aula 04.1 - Parâmetros de corte para torneamento.

PARÂMETROS DE CORTE
Conhecemos o torno mecânico, suas características e aplicações. Para avançarmos no entendimento sobre a operação de torneamento, necessitamos conhecer os parâmetros de corte do torno.
Veja a explicação sobre os parâmetros de corte para realizar as operações de usinagem do eixo a ser fabricado. Serão analisados a velocidade de corte (vc) e o avanço de corte.

Após verificarmos como calcular a rotação a ser utilizada no torno mecânico, você tem ideia de como será a sequência para fabricação do eixo? O próximo vídeo responderá essa pergunta.
Parâmetros para Torneamento

Devemos calcular e ajustar os principais movimentos para realização de cortes nos tornos que são:

• Movimento de GIRO: Esse é o principal movimento que permite o corte da peça. O movimento é rotativo e realizado pela peça fixada em uma matriz giratória.
• Movimento de AVANÇO: Esse movimento é responsável pelo deslocamento da ferramenta de corte ao longo da superfície da peça.     
• Movimento de PENETRAÇÃO: Esse movimento determina a profundidade do corte, movimentando a ferramenta de corte de encontro à peça regulando a profundidade do passe e a espessura do cavaco.

Em um processo de usinagem exitem parâmetros que devem ser considerados para se obter o melhor desempenho. Parâmetros de corte são grandezas numéricas que definem, na usinagem, os diferentes esforços, velocidades, etc. a serem empregados. Eles nos auxiliam na obtenção de uma perfeita usinabilidade dos materiais. Esses parâmetros serão definidos a seguir.

Figura 01 - Velocidade de corte

Velocidade de corte, vc​ : A peça gira em um determinado número de rotações por minuto. Isso propicia uma velocidade de corte específica vc (ou velocidade da superfície) medida em m/min (pés/min) na aresta de corte.

• CDX - Profundidade máxima de corte - mm;
• ap - Profundidade de corte - mm;
• fnx​​ Avanço de corte radial - mm/rot;
• fnz Avanço de corte axial - mm/rot.

Normalmente, a velocidade de corte é definida como um valor constante, o que leva a variações de rpm uma vez que o diâmetro usinado muda.

Figura 02- Faixa de avanço

Faixa de avanço, fn; O movimento da ferramenta na direção X e Z é chamado de faixa de avanço (fn) ou fnx/fnz.
Ao avançar na direção do centro (fnx), as rotações por minuto (rpm) aumentará até que alcance o limite de rpm do fuso da máquina. Quando esse limite for ultrapassado, a velocidade de corte (vc) diminuirá até alcançar 0 m/min no centro da peça.

• CDX - Profundidade máxima de corte - mm;
• vc​ Velocidade de corte - m/min;
• fnx​​ Avanço de corte radial - mm/rot;
• fnz Avanço de corte axial - mm/rot 

Figura 03- Controle de cavacos

Controle de cavacos: O avanço tem grande influência na formação, quebra e espessura dos cavacos, bem como na maneira como os cavacos se formam na geometria da pastilha. No perfilamento ou torneamento lateral (fnz), a profundidade de corte (ap) também influenciará na formação do cavacos.
Avanço (fn) e profundidade de corte (ap) têm um grande efeito sobre a produtividade.

• CDX - Profundidade máxima de corte - mm;
• vc​ Velocidade de corte - m/min;
• fnx​​ Avanço de corte radial - mm/rot;

Fórmulas gerais de torneamento
Ao usinar em tornos, centros de torneamento ou máquinas multitarefas, é essencial calcular os valores corretos para diferentes parâmetros da máquina como velocidade de corte e velocidade do fuso para se obter um bom resultado. Nesta seção, você encontra as fórmulas e definições para torneamento geral.

Velocidade de corte vc (m/min)

Velocidade de corte [m/min]: É entendida pela velocidade linear relativa entre a ponta da ferramenta e a velocidade de rotação.
É calculada por: pela fórmula da Velocidade de corte vc (m/min) onde: Dm - Diâmetro usinado -  mm e n - Velocidade do fuso - rpm.

Velocidade do fuso n (rpm)

Velocidade de avanço do fuso  [mm/rotação]: É a distância percorrida pela ferramenta por rotação da peça. Permite remoção contínua da material.
É calculada pela fórmula da Velocidade do fuso n (rpm), onde: vc - Velocidade de corte - m/min e Dm - Diâmetro usinado -  mm.

Taxa de remoção de metal

Taxa de remoção: Volume de material removido por unidade de tempo. A taxa de remoção de metal Q (cm3/min)​ é caculada pela fórmula Q - Taxa de remoção de metal - cm3/min onde: vc - Velocidade de corte - m/min;  ap - Profundidade de corte - mm e fn - Avanço por rotação - mm/r.

Potência líquida

Potência líquida Pc (kW) é caculada pela fórmula: Pc​ - Potência líquida - kW onde: vc - Velocidade de corte - m/min, ap - Profundidade de corte - mm; fn - Avanço por rotação - mm/r e kc​ - Força de corte específica - N/mm2;

 Tempo de usinagem Tc (min)

Tempo de usinagem Tc (min)​ é caculado pela fórmula: Tc​ - Tempo de contato - min; onde: lm - Comprimento usinado - mm; fn - Avanço por rotação - mm/r e n - Velocidade do fuso - rpm;​​

Força Tangencial

Força tangencial, Ft (N/mm2) é caculado pela fórmula: Força tangencial, Ft onde: kc​ - Força de corte específica - N/mm2; fn - Avanço por rotação - mm/r e ap - Profundidade de corte. Sendo Kc 0,4: Força de corte específica no avanço de 0,4 mm/r; mc: Constante, dependendo do material. Use 0,29 como valor geral.

Profundidade de corte [mm]: É a espessura ou profundidade de penetração da ferramenta medida perpendicularmente ao plano de trabalho.

Avanço [mm/rotação]: É a distância percorrida pela ferramenta por rotação da peça. Permite remoção contínua da material.

FIXAÇÃO DE PEÇAS E FERRAMENTAS
Veja neste vídeo a sequência de troca de ferramentas e as rotações para realizar os detalhes que são necessários ao eixo.

O guia de torneamento está disponível no link: Guia técnico Torneamento N2.

© Direitos de autor. 2015: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 31/07/2015