Aprendemos, de maneira geral, como fixar e fresar uma peça de geometria irregular. Agora é o momento de nos aprofundar no uso da mesa angular e detalhar um pouco mais como chegar na medida final.
Para deixar a peça inclinada 20°, primeiro o fresamento deve ser operacionalizado na vertical, de forma perpendicular à face. Em seguida, será preciso calcular qual vai ser a profundidade que vamos incrementar no anel graduado.
A cota azul representa essa distância. Mas já que falamos em anel graduado, vamos ver como ele funciona.
No próximo vídeo, vamos aprender a controlar o deslocamento dos eixos. Assim, conseguimos colocar na peça a cota especificada no desenho.
Então, para usinarmos o ângulo de 20°, precisamos calcular o valor da cota x. Esse cálculo nos permite saber o quanto incrementar no anel graduado no eixo perpendicular à face após referenciar a ferramenta na peça.
Temos um triângulo retângulo é formado que é formado pelos catetos que são os lados do triângulo que formam o ângulo reto e são classificados em: cateto adjacente e cateto oposto a ser calculado e pela hipotenusa que é o lado oposto ao ângulo reto, sendo considerado o maior lado do triângulo retângulo.
Segundo o Teorema de Pitágoras, a soma dos quadrado dos catetos de um triângulo retângulo é igual ao quadrado de sua hipotenusa.
Já as razões trigonométricas são as relações existentes entre os lados de um triângulo retângulo. As principais são o seno, o cosseno e a tangente.
Usando trigonometria, sabemos que o seno de um ângulo é o valor do cateto oposto dividido pela hipotenusa. Sendo assim:
Então, precisamos descer 17,44 mm. Ou seja, ao fim da usinagem o deslocamento do fuso deve ser 17,44 mm para que a cota 51 seja respeitada.
Nesse caso, considerando que o passo do fuso é 4 mm e o anel tenha 400 divisões, qual é o deslocamento necessário?
Vamos calcular por etapas.
Para sabermos quantas divisões vamos deslocar após 4 voltas, fazemos o seguinte cálculo:
Podemos concluir que, após a conclusão da usinagem, a mesa foi deslocada 17,44 mm e no anel graduado foram aplicadas 4 voltas e 144 divisões, obtendo a cota de 51 e o ângulo de 20°.
O que devemos fazer para realizar a fixação para usinagem, de forma segura, em peças com geometria irregular, como as peças fundidas, como a peça mostrada na figura 01.
FIXAÇÃO DE PEÇAS
Antes de definirmos qual a melhor forma de fixar uma peça, vamos analisar os fatores envolvidos no processo de fresamento, como ocorre o processo de corte na fresadora, quais os esforços envolvidos neste processo, entre outras informações.
Durante o fresamento, o giro da fresa exerce uma força tangencial contra a peça. O movimento da mesa empurra a peça contra a fresa gerando uma força contrária a direção deste movimento. E dependendo da operação podem surgir outras forças que atuam no processo.
O objetivo da fixação é evitar que essas forças arranquem a peça do sistema de fixação durante o fresamento. Essa fixação precisa exercer força sobre a peça de maneira que supere as forças a que ela se sujeita durante o fresamento.
Figura 02 - Forças no fresamento
Se em algum ponto isso não ocorrer, a peça pode se mover, causando vibrações, erros dimensionais e geométricos, além de quebra da ferramenta. Na pior situação, o arrancamento da peça pode provocar um acidente que, dependendo das condições, pode lançá-la com força e velocidade por alguns metros!
Podemos afirmar, então, que a fixação influencia diretamente no resultado final do fresamento. Veja alguns aspectos influenciados pela fixação:
Tempo;
Acabamento;
Precisão;
Segurança.
Portanto, para executar a fixação de peças é necessário planejamento, uso de acessórios e dispositivos adequados e muita atenção.
No próximo vídeo vamos abordar um pouco mais sobre isso.
Para realizar uma fresagem segura e eficiente, é necessário ter um bom sistema de fixação. As peças de geometria regular, irregular, cilíndrica e que passarão por fresagem em ângulo podem ser fixadas, respectivamente, através de morsa, grampos com parafusos e calços, bloco prismático e mesa angular.
FIXAÇÃO DE PEÇAS COM GEOMETRIA IRREGULAR
Figura 03 - Fixação errada de peça irregular.
As peças originadas do processo de fundição já tem boa parte da usinagem definida, tendo poucas regiões que serão fresadas. Por outro lado, são de difícil fixação, pois costumam ter pequenas inclinações (ângulos para facilitar a remoção do molde), raios e rebarbas e superfície bem rugosa. Veja na figura 03 uma fixação inadequada de uma peça irregular.
Em casos como este fica muito difícil prender as peças na morsa para obter boa fixação, pois seus mordentes são retificados e paralelos. Isso faz com que o ponto de contato para fixação seja muito pequeno e, com os esforços de corte, a peça pode se soltar.
Nesse caso, a fixação direta na mesa usando grampos permite a fresagem da peça utilizando algumas fixações estratégicas. É o que veremos no próximo vídeo. Assista!
Antes de definirmos qual fresadora usinará a peça com mais facilidade, vamos entender o que é o processo de fresamento.
Fresamento é a operação de usinagem na qual a ferramenta (fresa) apresenta arestas cortantes ao redor do seu eixo, girando com movimento uniforme (rotacional) para arrancar o cavaco. A ferramenta possui uma ou mais arestas de corte, e o movimento de corte é realizado pela ferramenta. O movimento de avanço pode ser executado tanto pela peça como pela fresa.
Figura 02- Fresadora horizontal
A característica particular do fresamento é que a direção do movimento de avanço é perpendicular ao eixo-árvore principal (eixo de rotação). Em outras palavras, no fresamento a ferramenta de corte possui, geralmente, múltiplas arestas, e executa o movimento de giro enquanto é pressionada contra a peça. A superfície usinada pode ter diferentes formas, planas e curvas. Na figura 01 temos o fresamento frontal e periférico de uma peça plana.
FRESADORAS
A fresadora é uma máquina que possui movimento de rotação e que permite mover a peça em três ou mais eixos. É bastante utilizada para execução de peças prismáticas.
A fresa apresenta arestas cortantes ao redor do seu eixo, que giram com movimento uniforme para arrancar o material da peça, conforme figura 01. Ela é utilizada para realizar o processo de usinagem mecânica em superfícies.
Figura 03- Fresadora vertical
A distinção principal dos tipos de fresadoras é feita a partir da posição do eixo que fixa as fresas em relação à mesa de trabalho. Essas duas importantes partes se movimentam simultaneamente possibilitando o processo de fresagem da peça.
Vamos conhecer os tipos de fresadoras, suas principais características e aplicações.
Fresadora horizontal
Fresadora horizontal mostrada na figura 02, é um tipo de máquina-ferramenta também conhecido como máquina de moagem horizontal.
A fresadora horizontal utiliza uma fresa paralela à mesa de trabalho em que a peça é fixada, ou seja, horizontalmente. Nela, as fresas moldam, fazem ranhuras, perfurações e outras operações de corte e modelagem em metais e demais materiais rígidos.
Figura 04- Fresadora universal
Fresadora Vertical
A fresadora vertical mostrada na figura 03, tem esse nome justamente por possuir uma coluna vertical posicionada perpendicularmente à mesa, o que pode realizar atividades em diferentes peças de trabalho.
A fresadora Vertical dispõe somente do eixo árvore vertical. São máquinas muito robustas e empregadas em serviços com necessidade de grandes potenciais. Isto tudo devido à grande rigidez permitida pela forma da coluna e pela disposição da cadeia cinemática (engrenagens, eixos e rolamentos). Servem para facear e efetuar ranhuras e perfilados retilíneos ou circulares.
Fresadora Universal
Uma outra variação, a máquina fresadora universal, mostrada na figura 04, que é um equipamento híbrido que pode usar fresa na vertical e horizontal e tem uma grande quantidade de aplicações.
Figura 05- Fresadora ferramenteira
A fresadora universal é uma máquina derivada da fresadora horizontal. Pode utilizar as fresas tanto em árvores horizontais como em verticais, podendo inclinar horizontalmente a mesa. Além dos serviços normais da fresadora horizontal, também pode efetuar ranhuras helicoidais sobre superfícies cilíndricas e setores circulares perfilados.
Fresadora ferramenteira
Projetada para trabalhos de pequeno porte dimensional, a fresadora ferramenteira, mostrada na figura 05, proporciona versatilidade, para executar peças de certo grau de complexidade. Além da mobilidade nos dois eixos horizontais, assegura alcance vertical igualmente motorizado. Diversos materiais são assim passíveis de transformação.
A fresadora Ferramenteira é uma máquina muito versátil, com movimentos no cabeçote vertical e horizontal na mesa. É aplicada para trabalho em peças pequenas e com formato complicado. A mesa oferece também inclinação na vertical.
E agora que estamos mais familiarizados, podemos conhecer suas aplicações. Assista ao vídeo a seguir!
É denominado fresamento frontal o tipo de fresamento em que o eixo de rotação da fresa está posicionado de forma perpendicular à superfície usinada.
O tipo de fresamento em que o eixo de rotação da fresa está posicionado de forma paralela à superfície usinada é denominado fresamento tangencial.
Assim como na ajustagem, na fresagem a peça precisa estar bem fixada para que as operações sejam executadas. A morsa é o acessório utilizado na fixação de peças na fresadora.
Tão importante quanto conhecer os tipos e características das fresadoras, é saber quais ferramentas devem ser utilizadas para o processo de fresamento. Além disso, é fundamental saber como fixar as peças, as ferramentas e os acessórios. Veja com atenção:
Agora podemos analisar as ferramentas para fresamento de perfis que podem ser realizados na fresadora, de acordo com as características das fresas.
PARÂMETROS DE CORTE
A velocidade de corte é não uma novidade para você, já vimos em furação, em tornearia e agora veremos também em fresagem. A velocidade de corte é a velocidade com que o material é removido pela aresta de corte.
Há uma relação entre a velocidade de corte na tornearia e na fresagem. Na fresagem utilizamos a mesma fórmula usada na tornearia:
Sendo que: N = número de rotações; Vc = velocidade de corte; D = diâmetro da peça no torno ou da fresa na fresagem; Π = constante que corresponde a 3,14.
A diferença na utilização da fórmula é que na tornearia devemos considerar o diâmetro da peça a ser torneada e na fresagem devemos considerar o diâmetro da fresa a ser utilizada.
Para entender melhor essa relação, assista ao próximo vídeo.
FURAÇÃO INCLINADA
Vamos ver, na prática, como uma fresadora realiza as operações de fresagem utilizando uma fixação mais rápida e segura.
A fresadora ferramenteira tem uma característica peculiar que não encontramos nas outras fresadoras. Ela é capaz de inclinar o cabeçote e deslocar o fuso-árvore no mesmo sentido dessa inclinação do cabeçote. Observe no próximo vídeo como isso é possível.
Sabemos que diferentes fresadoras estão disponíveis para esta operação. Mas, o que nos permite realizar esse processo com maior facilidade é a fresadora ferramenteira.
Figura 06 - Peça com furo á 45 graus
Para realizarmos o furo com as outras fresadoras, precisamos inclinar a peça no ângulo de 45 graus, utilizando um transferidor de graus. No entanto, na fresadora ferramenteira a peça ficará fixada e apoiada na morsa. Além disso, seu cabeçote possui uma graduação de graus que permite ao operador se orientar em relação ao grau de inclinação da peça, tornando a preparação para o processo de fresagem mais rápida e segura.
Você já observou as peças roscadas que vemos no dia a dia, por exemplo, um parafuso e uma porca. As roscas podem ser de diferentes tipos: Externos ou internos, cilíndricos ou cônicos.
ELEMENTOS E TIPOS DE ROSCAS
Veja, na figura 01, os principais elementos de uma rosca, suas simbologias e fórmulas.
Figura 01 - Elementos de rosca.
Os sistemas mais comuns de roscas são:
O sistema métrico, no qual o ângulo entre o perfil dos filetes da rosca é de 60°;
O sistema inglês em polegadas, com a rosca Whitworth, no qual o ângulo formado entre o perfil dos filetes da rosca é de 55°.
No Brasil é adotado o sistema métrico, mas muitas empresas usam o sistema inglês. Isso ocorre por diversos motivos, desde atender seus clientes, por ter origem estrangeira ou mesmo para fabricar peças de reposição de equipamentos importados.
A designação para rosca métrica vem com a letra M na frente da bitola da rosca. Por exemplo, M8 quer dizer que se trata de uma rosca métrica de 8 mm (oito milímetros) com passo de 1,25 mm (um vírgula vinte e cinco milímetros).
Figura 02 - Peça a ser fabricada.
Mas a rosca métrica também possui a opção de roscas finas. Sendo assim, o passo deve ser especificado logo após a bitola da rosca. Retomando o exemplo, as roscas finas para bitola M8 ainda teriam as opções: M8 x 1, M8 x 0,5 e M8 x 0,25 mm.
Quando a designação da rosca não é acompanhada da especificação do passo, trata-se de rosca com passo normal. Em relação à rosca que deve ser fabricada conforme figura 02, o passo é 1,5 mm.
A rosca inglesa Whitworth, por sua vez, é designada pela letra W seguida da bitola em polegada e do número de filetes por polegada. Portanto, fica da seguinte forma: W5/16” - 18 f.p.p.
No próximo vídeo vamos conhecer um pouco mais sobre ferramentas, materiais das ferramentas e formas de verificação para usinagem de roscas.
Com todas estas informações, já podemos descobrir qual a profundidade do filete que deve ser informada ao torneiro. Vamos fazer o cálculo?
O resultado deste cálculo, 0,92 mm, é o valor que deverá ter sido avançado na profundidade ao fim da usinagem da rosca. Em uma situação em que se deseja usinar uma rosca externa de M30 x 2, o diâmetro final do filete da rosca será de, aproximadamente: 27,56 mm. Esse valor refere-se ao diâmetro final do filete da rosca, sendo a altura do filete subtraída do valor base da rosca.
USINAR CANAL
Figura 03 - Operação de sangrar.
Em algumas ocasiões, a rosca termina em canto, sendo necessário um canal para saída da ferramenta. Isso ocorre na peça que será fabricada, na qual existe um canal com largura 5,5 mm e profundidade de 4 mm.
Para executar esse canal é necessário a operação de sangrar ou cortar canal. E, para essa operação, precisamos usar uma ferramenta especial, chamada bedame. É possível executar canais ou realizar o corte se o bedame penetrar até o centro a peça.
A operação de sangrar deve ser muito bem executada, pois ocorrem dificuldades durante o processo que podem gerar vibrações, aquecimento da aresta, erros dimensionais e até mesmo a quebra da ferramenta ou um acidente mais grave.
Figura 04 - Bedame
Por isso, não ignore critérios como afiação e posição da ferramenta, fixação da peça e da ferramenta, refrigeração e a velocidade de corte, que deve ser cerca de 30% menor que a velocidade de operações usuais.
O bedame pode ser afiado a partir de um bite (bastão de aço rápido) quadrado ou na forma de lâmina, já com espessura reduzida. Para isso, é necessário apenas afiação dos ângulos.
Quando na forma de lâmina, o bedame é conhecido como bite bedame ou bedame de lâmina. Nesse caso, é necessário fixação através de suporte. Observe na figura 04 para visualizar melhor.
Figura 05 - Arestas de corte.
Quando o bedame é usado para cortar, afia-se a aresta de corte com ligeira inclinação, de maneira que a rebarba não fique presa na peça a ser destacada.
Perceba que a relação de medida entre a parte útil (b) e a aresta de corte (a), na figura 05 da direita, deve variar aproximadamente de 4:1 até 5:1 (quatro para um até cinco para um), com o objetivo de evitar o balanço exagerado da ferramenta.
O gráfico nos mostra a relação entre a medida da aresta de corte e o diâmetro da peça. Por exemplo, para uma peça com Ø45 mm, em aço 40 kg/mm², teremos uma aresta de bedame com ~ 3,8 mm.
Neste próximo vídeo, vamos conhecer algumas informações sobre como trabalhar com os bedames, os tipos de bedames e a fixação da peça.
Agora sabemos que a operação de sangrar exige muitos cuidados e atenção. Com base nesse entendimento, você já pode responder o que acontece quando a ferramenta é fixada exatamente na altura do eixo da peça, não é. A ferramenta pode ser puxada, encravando na peça, podendo quebrar e danificar a peça.
Torneamento de roscas
As roscas podem ser de diferentes tipos: Externos ou internos, cilíndricos ou cônicos.
O torneamento de roscas é uma operação exigente em que pode ser difícil obter bom controle de cavacos, vida útil previsível da ferramenta e qualidade consistente da peça.
A ferramenta para torneamento de roscas faz um número de passes para gerar uma rosca na peça. Ao dividir a profundidade de corte total da rosca em séries de cortes menores, o raio de ponta sensível da pastilha não é sobrecarregado.
Torneamento de roscas externas
Geralmente, o torneamento de roscas externas é mais fácil e exige menos da ferramenta que o torneamento de roscas internas. Além disso, há muitos métodos diferentes que podem ser usados para alcançar os resultados desejados.
Para considerar o torneamento de roscas externas:
A faixa de avanço deve ser igual ao passo da rosca.
Escolha um número de passes para o corte de rosca e profundidade de corte adequados.
Formação de cavacos para evitar que eles fiquem presos ao redor da ferramenta e/ou da peça.
Evite vibrações causadas por longos balanços da ferramenta e peças delgadas.
Alinhamento da ferramenta e altura de centro.
Torneamento de roscas internas
O torneamento de roscas internas é mais difícil que o torneamento de roscas externas, devido à maior necessidade de um escoamento eficiente de cavacos e porque as ferramentas geralmente precisam ser mais longas e mais delgadas.
Para considerar o torneamento de roscas internas:
O escoamento de cavacos, especialmente em furos cegos, é auxiliado ao usar as ferramentas versão esquerda e vice-versa (rosqueamento reverso). Porém, isto também cria maior risco de movimento da pastilha.
Use a penetração de flanco modificada para gerar cavacos helicoidais que sejam fáceis de direcionar para a entrada do furo.
Escolha um número de passes para o corte da rosca e profundidade de corte adequados.
Evite vibrações causadas por longos balanços da ferramenta.
Alinhamento da ferramenta e altura de centro.
Se for necessário usar uma ferramenta longa, use uma ferramenta de metal duro ou com mecanismo antivibratório para minimizar a vibrações.
Alinhamento da ferramenta e altura de centro são importantes para um bom processo de rosqueamento.
A saliência que se dispõe de forma helicoidal ao longo de um eixo é denominado filete.
O espaçamento em cada volta de uma espiral de uma rosca é denominado passo.
TORNEAR SUPERFÍCIE CILÍNDRICA EXTERNA COM O AUXÍLIO DA LUNETA
Peças de pequena seção (finas), porém de grande comprimento, têm facilidade de se flexionar ou encurvar.
Na usinagem de peças com grandes comprimentos e pequenos diâmetros ocorre uma situação parecida, pois devido aos esforços de corte, elas empenam, flexionam e vibram, dificultando o processo de usinagem. Mas existem peças de grande comprimento que precisam ser usinadas, por exemplo, a haste de tração do caminhão que é um elemento mecânico bastante longo.
Sabemos que a operação de tornear entre pontas permite maior estabilidade no torneamento de eixos. Mas em caso de peças com comprimento muito grande, como no caso do eixo que a empresa tem que produzir, essa operação não é suficiente para estabilizar a peça.
No vídeo a seguir iremos mostrar um acessório que auxilia a usinagem de superfície cilíndrica com esta característica. Vamos lá.
Percebeu a aplicação das lunetas móvel e fixa. Ambos acessórios auxiliam operações no torno, minimizando o problema de usinar peças com a relação diâmetro por comprimento elevada.
UTILIZAÇÃO DE LUNETAS
Vamos ver nesse momento a luneta em ação durante os seguintes processos:
Furação usando o cabeçote móvel;
Tornear cilíndrico entre pontas.
As lunetas são elementos que servem para apoiar peças e podem atuar tanto de maneira fixa, quanto de maneira móvel. A luneta fixa é montada no barramento, que é o local adequado para a montagem dela.
A luneta móvel acompanha alguns movimentos de operação no torno mecânico. Ela é montada no carro principal. Ela irá se mover de acordo com a movimentação desse carro.
O torneamento de peças com a razão diâmetro x comprimento muito grandes, geralmente, necessita do apoio de uma luneta móvel ou fixa durante sua usinagem. O uso desse acessório se justifica devido ao fato de, devido à desproporção entre diâmetro e comprimento, esse tipo de peça gera alto risco de acidente durante a usinagem, uma vez que a ferramenta, ao se afastar das extremidades de fixação (placa e contraponta), gera grande vibração e chance de quebra da peça.
Antes de avaliarmos a melhor forma de produzir uma peça cônica, vamos falar de uma de suas características, que é a conicidade.
Apesar de o cone estar presente em inúmeros objetos e formas ao nosso redor, você sabe a relação que existe entre a figura geométrica plana “trapézio” e a figura espacial “cone”. O cone nada mais é que um trapézio em revolução.
Quando a peça que precisamos construir possui um formato cônico. Sabemos que existem duas opções para o seu torneamento.
Para fazer isso, o torneiro tem duas técnicas a sua disposição: ele pode usar a inclinação do carro superior ou o desalinhamento da contraponta.
A inclinação do carro superior é usada para tornear peças cônicas de pequeno comprimento.
O torneamento cônico com o deslocamento do carro superior consiste em inclinar o carro superior da espera de modo a fazer a ferramenta avançar manualmente ao longo da linha que produz o corte no ângulo de inclinação desejado.
O desalinhamento da contraponta, por sua vez, é usado para o torneamento de peças de maior comprimento, porém com pouca conicidade, ou seja, até aproximadamente 10°.
O torneamento cônico com o desalinhamento da contraponta consiste em deslocar transversalmente o cabeçote móvel por meio de parafuso de regulagem. Desse modo, a peça trabalhada entre pontas fará um determinado ângulo com as guias do barramento. Quando a ferramenta avançar paralelamente às guias, cortará um cone com o ângulo escolhido. Esse método é pouco usado e só é indicado para pequenos ângulos em cones cujo comprimento seja maior do que o curso de deslocamento do carro da espera.
Ele tem a vantagem de usinar a superfície cônica com a ajuda do avanço automático do carro principal. O tempo de trabalho é curto e a superfície usinada fica uniforme. A desvantagem é que com o cabeçote móvel deslocado, os centros da peça não se adaptam perfeitamente às pontas do torne que, por isso, são facilmente danificadas.
Mas, para saber qual o melhor método, vamos assistir ao vídeo de torneamento de uma peça cônica com a inclinação do carro superior.
Para o torneamento com inclinação do carro superior, você precisa calcular o ângulo de inclinação do carro usando a Trigonometria. O desalinhamento da contraponta também exige que você faça alguns cálculos.
No vídeo acima conhecemos as partes que compõem o cabeçote móvel. Esse conhecimento é importante, pois o deslocamento do cabeçote móvel é a outra opção de torneamento para a confecção de peças cônicas.
CÁLCULO DE DESLOCAMENTO
No vídeo anterior, vimos que para efetuar um torneamento de peça cônica, utilizando o deslocamento do cabeçote móvel, são necessários cálculos prévios. Assista ao vídeo a seguir para saber como são feitos esses cálculos:
Para calcularmos o deslocamento do Cabeçote Móvel em um torno mecânico, temos que observar os dados indicados no desenho técnico do projeto, relativos à conicidade a ser usinada. Entre os dados apresentados a seguir, os mais relevantes para o cálculo do deslocamento são: Diâmetros do cone, Comprimento total da peça e Comprimento da parte cônica da peça.
Existe ainda outro processo para tornear peças cônicas, que é o aparelho conificador.
O aparelho conificador é usado para tornear peças cônicas em série. O torneamento cônico com o aparelho conificador utiliza o princípio do funcionamento do próprio dispositivo, ou seja, na parte posterior do torno coloca-se o copiador cônico que pode se inclinar no ângulo desejado.
O deslizamento ao longo do copiador comanda o carro transversal que, para isso, deve estar desengatado.
Quando o carro principal (ou longitudinal) avança, manual ou automaticamente, conduz o movimento é comandado pelo copiador cônico. O movimento, resultante do deslocamento longitudinal do carro e do avanço transversal da ferramenta, permite cortar o cone desejado. Nos dispositivos mais comuns a conicidade é de aproximadamente 15º.
A principal aplicação do torneamento cônico é na produção de pontas de tornos, buchas de redução, válvulas, pinos cônicos.
PARÂMETROS DE CORTE
E quanto aos parâmetros de corte, você sabe como eles são utilizados quando inclinamos o carro superior e ou quando deslocamos o cabeçote móvel, para usinar uma superfície cônica? Será que esses dois processos utilizam os mesmos parâmetros de corte? Para responder a essas perguntas, assista ao próximo vídeo.
USINAGEM CÔNICA COM DESLOCAMENTO DO CABEÇOTE MÓVEL
Conhecemos as principais diferenças entre dois processos para usinar superfície cônica. Vimos que existe uma limitação de acordo com o curso do carro superior, para peças que o cone tenha comprimento mais longo. Por outro lado, vimos que também existe uma limitação no cabeçote, se o deslocamento for muito grande.
Agora, iremos ver como preparar e executar a usinagem cônica deslocando o cabeçote móvel. Assista ao vídeo e aprenda mais essa técnica.
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;
fnxAvanço de corte radial - mm/rot;
fnzAvanço 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;
vcVelocidade de corte - m/min;
fnxAvanço de corte radial - mm/rot;
fnzAvanço 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;
vcVelocidade de corte - m/min;
fnxAvanço 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.
