Parâmetros de Usinagem - Ferramentas de Metal Duro

PARÂMETROS DE USINAGEM 128 P Usinagem v5 Prof Juarez Rosa Prof Lourenço FERRAMENTAS DE METAL DURO O metal duro é o material mais importante para ferramentas de corte modernas devido a sua dureza a quente e à temperatura ambiente à resistência ao desgaste e tenacidade É um produto da metalurgia do pó composto basicamente de um carboneto extremamente duro e de alta resistência ao desgaste o de tungstênio CW sinterizado associado com o de titânio CTi de tântalo CTa ou de nióbio CNi que permitem dosar no produto final a dureza e a resistência requeridas ao desgas te A estes carbonetos acrescentase um elemento aglomerante o cobalto em pó que é o respon sável pela tenacidade Segundo a padronização da ISO o metal duro se divide em três categorias GRUPO P P01 P10 P20 P25 P30 P40 e P50 Para usinagem de metais ferrosos com cavaco contínuo longo e dúctil principalmente como o aço GRUPO M M10 M20 M30 e M40 Para metais ferrosos de cavaco longo ou curto como os ferros fundidos maleáveis ou nodu lares GRUPO K K01 K05 K10 K20 K30 E K40 Para metais ferrosos de cavaco curto ou de ruptura caracterizados pelo ferro fundido assim como os metais não ferrosos representados pelo cobre latão bronze e alumínio e suas ligas além dos plásticos A especificação da ferramenta de corte é em função do material da peça e da área da seção de corte ou seja da profundidade de corte p e do avanço a como se pode observar pelas tabelas apresentadas nesta apostila FORMULÁRIO Determinação de avanço pela Carboloy Co USA 02656 p03181 a onde a avanço mmrot p profundidade de corte mm Determinação de avanço em função do acabamento superficial 40 r R a x a onde a avanço mmrot Ra rugosidade superficial m r raio da ponta de corte mm PARÂMETROS DE USINAGEM 228 P Usinagem v5 Prof Juarez Rosa Prof Lourenço Velocidade de corte segundo AWF mmin 60 T a p sen sen 45 a 5 p C v y f 2g g 0 T Onde a avanço mmrot p profundidade de corte mm ângulo de posição 0 T vida da ferramenta min C0 f g y coeficientes dependente do material da ferramenta e da peça Tab X14 fl 2127 Número de rotações d 1000 v n rpm Onde v velocidade de corte mmin d diâmetro sendo ddmáx quando p40 mm ddméd quando p40 mm Força de corte segundo Kienzle Para ângulo de saída 6 em aços ou 2 em ferro fundido FoFo Pc ks1 b h 1 z Pc ks1 psen a sen 1 z Onde b comprimento de corte mm h espessura de corte mm ks1 e 1 z constantes experimentais Tab V4 folha 2027 Correção para ângulo de saída 6 em aços ou 2 em FoFo 100 c P 1 P c c com c 15 k Onde Pc Força de corte de Kienzle Pc Força de corte corrigida ângulo de saída k ângulo de saída de Kienzle 6o para aços e 2o para ferro fundido PARÂMETROS DE USINAGEM 328 P Usinagem v5 Prof Juarez Rosa Prof Lourenço Potência de Corte e do Motor 75 60 P v N x c c e N N c m onde Nc potência de corte CV Pc força de corte Kgf v velocidade de corte mmin Nm potência do motor CV rendimento mecânico geralmente varia entre 60 e 90 normalmente adotase méd 075 Velocidade de Corte segundo H Opitz g 2 x 1 T sen 45 sen T K v Onde ângulo de posição graus T vida da ferramenta min x e K coeficientes dependente do material da ferr e da peça Tab X15 fl 22 a 2627 g coeficiente dependente do material da ferramenta e da peça Tab X14 folha 2127 Força de Corte segundo Kronenberg Pc Cks F1 F2 kgf com F1 p af e F2 G5g g 5a p Onde Cks coeficiente obtido da figura 527 folha 1927 f 0803 para aço e 0863 para ferro fundido g 0160 para aço e 0120 para ferro fundido G índice de esbeltez PARÂMETROS DE USINAGEM 428 P Usinagem v5 Prof Juarez Rosa Prof Lourenço EXERCÍCIO No delineamento da usinagem da peça em operação de três 3 fases de máquina duas 2 de desbaste e uma 1 de acabamento esta com sobremetal de 15mm considere a Material Aço cccomum de construção ABNT 1035 com r 5666 média61kgfmm2 nas dimensões brutas de 100x250 mm2 b Ferramentas De m d com 60 min de vida ideal c Torno Com avanços em pg de razão a 126 mmrot e rotações na de n 106 rpm d Cálculos Com precisão de três 3 casas decimais Determinar 1 Os tempos de corte AWF e a potência do motor da máquina Pc por Kienzle consi derando na 1a fase a remoção de 70 do sobremetal de desbaste 2 Os tempos de corte Opitz e a potência do motor Pc por Kronenberg para obtenção da mesma peça acabada sendo que devido à limitação de potência da máquina disponível é ne cessária a execução do desbaste com ferramenta ISO P20 em duas fases de igual sobremetal mantidos os 15 mm do acabamento Solução do item 1 1a Desenho da Peça PARÂMETROS DE USINAGEM 528 P Usinagem v5 Prof Juarez Rosa Prof Lourenço 1b Cálculo das Profundidades de Corte desenho anterior Temse 2 115 mm 23 2 77 100 2 d d p f i t p t profundidade de corte total Retirando os pap3 15 mm do acabamento ficam para as fases de desbaste pdt pd1 pd2 pt pa 115 15 10 pdt Considerando na 1ª fase a remoção dos 70 de sobremetal de desbaste pedidos temse pd1 p1 07 x pdt 07 x 10 70 mm p1 Logo para a 2ª fase pd2 p2 pdt pd1 10 7 30 p2 Resumindo ficam para as duas fases de desbaste p1 70 mm e p2 30 mm e para a fase final de acabamento p3 15 mm 1c Determinação dos Avanços Para os trabalhos normais de desbaste temse pela Carboloy Co USA ai 02656p 03181 mmrot Para a 1ª fase p 70 a1 i 02656 70 03181 0493 mmrot Levando para máquina folha 2727 4 0 real a 5mm rot 0 máquina 126 0493 1 a Para a 2a fase a real 4 0 0315 126 0377 30 02656 a 2 a 03181 2i máquina Na 3ª fase o acabamento com p3 15 o cálculo do avanço deve considerar a rugosidade superficial especificada Ra 18 m e o raio da ponta de corte r 10 mm vide desenho 0212 0 2 mmrot a 126 0212 0 4 01 81 40 r R a a 3 a x ε x a 3 a máquina 1d Cálculo das velocidades de Corte Ideais A Fórmula da AWF apresenta a seguinte expressão literal em que Ti p e a já são conheci dos mmin 60 T a p sen 45 sen a 5 p C v v y f 2 g g 0 T i PARÂMETROS DE USINAGEM 628 P Usinagem v5 Prof Juarez Rosa Prof Lourenço 1d1 na 1ª Fase Como o valor de C0 depende do material da ferramenta ISO P10 P20 ou P30 ela tem que ser especificada pela tab II1 fl 14 a 1827 para o torneamento de aço comum de construção mecâni ca com t 50 até 70 kgfmm2 material n 2 semelhante ao da peça em usinagem com um avanço a 05 06 mmrot recomendase a ferramenta ISO P20 Assim a tabela da AWF tab X 14 fo lha 2127 indica para aço c comum tal como o DIN St 6011 com resistência entre 60 e 70 kgfmm2 as seguintes constantes experimentais para substituição na equação literal da AWF Co 123 ferr P20 f g 0125 y 0167 E a expressão numérica se torna 1 1170 0951 1137 123 60 60 05 7 60 sen 45 sen 05 5 7 123 v 0167 0125 2 0125 0125 60 60 113705 mmin v i 1 1d2 na 2ª Fase Com a2 04 03 a tab II1 fl 1427 dá para o mesmo material n 2 a ferramenta ISO P10 Com esta ferramenta P10 a tabela da AWF apresenta para o aço c c de r 61 kgfmm2 as constantes C0 205 ferr P 10 f g 0125 y 0167 e acrescentando os valores já conhecidos da profundidade de corte p 30 do avanço a 04 da vida ideal da ferramenta Ti 60 min e do ângulo de posição de 60 se pode calcular numericamente 200381 mmin v 1 1023 0951 1052 205 60 60 04 3 60 sen 45 sen 04 5 3 205 v 2 i 0167 0125 025 0125 60 60 1d3 na 3ª Fase Sendo a3 02 03 devese especificar tab II1 fl 1427 a ferr P 10 ou também P01 mas que não apresenta os resultados de ensaio da AWF para os cálculos Com os elementos já conhecidos material da peça profundidade de corte p 15 mm ângulo de posição da ferramenta 60 e a vida ideal da ferramenta Ti 60 min e as constantes experimentais da AWF tab X14 fl 2127 que são Co 205 para a ferramenta P10 f g 0125 y 0167 podese determinar o va lor da velocidade de corte ideal da fase de acabamento 238294 mmin v 1 0860 1052 0951 205 60 60 02 15 60 sen 45 sen 02 5 15 205 v v 3i x x x x i 0167 0125 025 0125 60 60 x 1e Cálculo das Rotações e dos Tempos de Corte 1e1 Na 1ª Fase Temse PARÂMETROS DE USINAGEM 728 P Usinagem v5 Prof Juarez Rosa Prof Lourenço d1 1i 1i d 1000 v n Como nesta 1ª fase p1 70 40 mm então dd1 é o diâmetro médio vide desenho d p d 1 i 1 d ou d p d 1 1 d1 93 mm dd1 86 7 d 100 7 d1 Logo 1 n d1 1i 1i n 400 375 106 rpm 3891 93 113705 1000 d 1000 v n máquina π π e finalmente 0770 mim t 200 154041 400 05 60 tg 70 150 n a tg p l v l t c1 x 1 1 1 a1 a1 c1 1e2 Na 2 ª Fase Sendo a profundidade de corte p2 3 4 o diâmetro a considerar dd2 será o máximo ou se ja o diâmetro resultante da 1ª fase d1 conforme desenho dd2 di 2 x p1 d2 2 x p2 100 2 x 7 80 2 x 3 86 d1 dd2 d1 86 mm 0506 min t 300 4 750 151732 0 151732 n a tg P l v l t real n 750 rpm 710 106 741665 86 1000 200 381 n c2 x 2 2 2 a2 a2 c2 2 n x x 2i máquina 1e3 Na 3 ª Fase Como na 3a fase o diâmetro da peça vai de 80 para 77 ou seja p3 15 mm 4 o diâmetro a considerar da será o máximo ou seja o diâmetro resultante da 2ª fase d2 conforme desenho da d1 2 x p2 df 2 x p3 86 2 x 3 77 2 x 15 80 d2 da d2 80 mm 950 n real 900 106 94814 rpm 80 1000 238294 d 1000 v n 3 n x x 3i 3i máquina a Com o tempo de corte 0 794 min t 190 150866 190 150 0866 950 02 g 60 t 51 150 n a tg p l l v t c3 x 3 3 3 a3 a3 c3 PARÂMETROS DE USINAGEM 828 P Usinagem v5 Prof Juarez Rosa Prof Lourenço 1f Determinação da Potência do Motor da Máquina Kienzle Como o sobremetal retirado na 1ª fase é muito superior ao das outras para essa será feito o cálculo 1f1 Força de Corte Pelo critério de Kienzle temse Pc ks1 b h 1 z ks1 psen a sen 1 z Dos valores já conhecidos para a 1ª fase temse p7 a05 60 e da tabela V4 fl 2027 para o aço c c da Norma DIN St 6011 com t 62 61 kgfmm2 as constantes experi mentais 1z 083 e ks1 211 para ferramenta sem chanfro na superfície de saída Segundo a tabela II1 fl 1427 para o material n 2 e o avanço a 05 06 a ferramenta ISO P20 utilizada não tem chanfro na superfície de saída já que deve apresentar os ângulos de saí da 12 e de saída do chanfro c inexistente Portanto Pc 2117sen 6005 sen 60083 211 8083 0499 851423 kgf Pc Este valor deve receber uma correção tendo em vista que as condições do ensaio de Kienzle indicam o ângulo de saída k 6 12 valor especificado para a ferramenta empregada A corre ção é dada por Pc Pc1 c100 com c 15 k 1512 6 9 Pc Pc1 9100 091 Pc 091 851423 774795 kgf Pc 1f2 Velocidade Real de Corte Com d 93 e n 400 vem 116867 mmin v real 000 1 93 400 000 1 d n v x x 1f3 Potência de Corte 20122 CV N 500 4 774795 116867 75 60 v P N c x x c c e adotando um rendimento mecânico médio médio 075 pois varia entre 60 e 90 a do motor da máquina 26829 CV 075 N 20122 N c m ρ PARÂMETROS DE USINAGEM 928 P Usinagem v5 Prof Juarez Rosa Prof Lourenço SOLUÇÃO DO ITEM 2 2a Cálculo das Profundidades de Corte vide desenho a seguir Temse 11 5 mm 2 23 2 77 100 2 d d p f i t pt profundidade de corte total Desconsiderando os 15 mm de sobremetal de acabamento pa p3 ficam para as duas fases de desbaste pdt pd1 pd2 pt pa 115 15 100 pdt Considerando na 1ª fase assim como na 2ª a exigência da remoção de 50 do sobremetal de desbaste e tendo em vista o emprego de máquina de potência limitada vem pd1 pd2 05 x pdt 05 x 10 50 mm p1 p2 Resumindo o desbaste é realizado em fases onde são removidos p1 e p2 sendo p1 p2 50 mm e o acabamento é realizado em uma fase com remoção de p315 mm 2b Desenho da Peça 2c Determinação dos Avanços Analogamente no desbaste temse pela Carboloy Co USA para as 1ª e 2ª fases a1i a2i 02656 x p1 03181 02656 x 50 03181 0443 mmrot Levando para máquina 05 04 mm rot a 126 0443 a 12 a 1i máquina e Na 3ª fase o acabamento com p3 15 o avanço é o mesmo do item 1 anterior pois foram mantidos a rugosidade superficial Ra 18 m e o raio da ponta de corte rε 10 mm vide dese nho PARÂMETROS DE USINAGEM 1028 P Usinagem v5 Prof Juarez Rosa Prof Lourenço 0212 0 2 mmrot a 126 0212 0 4 01 81 40 R r a a 3 a x ε x a 3 a máquina 2d Cálculo das velocidades de Corte Ideais Pela Fórmula de H Opitz temse tab X 15 folhas 22 a 2627 240 min para ferramentas de vida T 2 K K K K 2 x x x x onde sen 45 sen T K v v 1 1 1médio 1 1 médio 1 g 2 x 1 T i Na expressão anterior g é tirado da tab X14 da AWF fl 2127 enquanto os valores médios de x2 e K2 são empregados para ferramentas de vida superior a 240 min T 240 min 2d1 Nas 1a e 2 a Fases Para o emprego da fórmula de H Opitz calculamse as constantes experimentais médias tab X15 folha 2227 para o aço c c ABNT 1035 ou DIN C35 com R 61 kgfmm2 a ferramenta P20 exigida e o avanço a 04 ajustado na máquina 0125 g Da tab X14 folha 2127 1 1 1 1m x 3155 2 313 318 2 x x x e 4940 10 K pois T 60 min 240 10 2 489 499 2 K K K 1 8 8 1 1 1m Substituindose na expressão anterior vem 155576 0951 147887 mmin v 60 sen sen 45 60 4940 10 v 12i x 0125 2 3155 1 8 1i x 2d2 Na 3ª Fase Com o mat nº 2 e a3 02 03 vem tab II1 fl 1427 ferr P10 Com os elementos já co nhecidos material da peça 60 a vida ideal da ferramenta T i 60 min 240 e as constantes experimentais de H Opitz com a 02 tab X15 fl 2227 que são 1595 10 10 2 127 192 365 K 2 365 365 x 10 x 10 1méd 1méd PARÂMETROS DE USINAGEM 1128 P Usinagem v5 Prof Juarez Rosa Prof Lourenço podese realizar o cálculo da velocidade de corte ideal do acabamento 3i x 365 1 10 x ai 0951 203288 0951 193242 mmin v 60 1595 10 v 2e Cálculo das Rotações e dos Tempos de Corte 2e1 Na 1ª Fase Temse d1 1i 1i d 1000 v n Como nesta 1ª fase p1 50 40 mm então dd1 possuirá o seu valor médio vide desenho dd1 di 2 x p12 ou dd1 d1 2 x p12 dd1 100 5 90 5 dd1 95 mm Logo 1 n x d1 1i 1i 500 n 475 106 4955 rpm 95 1000 147887 d 1000 v n máquina e 0764 mim t 200 152887 500 04 60 tg 50 150 n a tg p l v l t c1 x 1 1 1 a1 a1 c1 2e2 Na 2ª Fase Temse a mesma velocidade de corte ideal da 1ª e também a mesma profundidade de corte p25 4 Logo o diâmetro considerado nesta 2ª fase é o médio ou seja dd2 d1 2 x p22 90 5 dd2 85 mm 560 rpm n real 530 106 553811 85 1000 147887 n 2 n x 2i máquina da fl 2727 0683 min t 224 887 152 4 560 0 60 tg 5 150 n a tg p l v l t c2 x 2 2 2 a2 a1 c2 2e3 Na 3ª Fase Temse no acabamento a 02 e p3 15 40 diâmetro máximo da assim da df 2 x p3 77 2 x 15 da d2 80 mm PARÂMETROS DE USINAGEM 1228 P Usinagem v5 Prof Juarez Rosa Prof Lourenço Portanto 800 750 n real 106 768884 rpm 80 1000 193242 n 3 n x 3i máquina da fl 2727 para obter o tempo 1006 min tempo de corte do acabamento t 150 150866 750 02 tg 60 15 150 t c3 x o c3 2f Determinação da Potência do Motor da Máquina Kronenberg Como as duas fases de desbaste retiram o mesmo sobremetal a força de corte será a mesma nas duas sendo a potência máxima decidida pela maior velocidade de corte real 2f1 Força de Corte De Kronenberg conhecese a equação literal Pc Ck s F1 F2 kgf Da tab II1 fl 1427 para tornear o aço comum de t 61 mat n 2 de 50 até 70 kgfmm2 com um avanço de 04 mmrot já especificado as ferramentas deverão ter um ângulo de saída 12 Com estes dois valores 12e a resistência à ruptura do material t 61 entrase no gráfico de Kronenberg fig527 fl 1927 para obterse por interpolação gráfica Cks 260 Sendo a profundidade de corte p 50 o avanço a 04 temse para tornear peças de aço os fatores experimentais F1 p af 5 040803 20803 F1 1745 Valores de f e g do formulário 1158 F 25 04 5 5 a 5 p 5 G F 2 016 016 x 016 x g 2 Pc 260 1745 1158 Pc 525385 kgf Dos cálculos já realizados temse para a 1a fase de desbaste dd1 95 e n1 500 e para a 2a fase de desbaste dd2 85 e n2 560 resultando nas seguintes velocidades de corte reais 149540 mmin 1000 85 560 v 149226 mmin 1000 95 500 v x x 2 x x 1 Como v2 possui valor ligeiramente superior esta é a velocidade que deverá ser utilizada para o cálculo da potência Portanto PARÂMETROS DE USINAGEM 1328 P Usinagem v5 Prof Juarez Rosa Prof Lourenço 17459 CV N 4500 149540 525385 75 60 P v N c x x c c o que faz a potência do motor atingir 23279 CV N 075 17459 N N m c m REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA Ferraresi Dino Fundamentos da Usinagem dos Metais ed Edgard Blücher ltda São Paulo SP ANEXOS Nas páginas subseqüentes encontramse tabelas e gráficos relacionados a teoria apresentada nesta apostila PARÂMETROS DE USINAGEM 1428 P Usinagem v5 Prof Juarez Rosa Prof Lourenço ANEXOS TABELA II1 Condições de torneamento com metal duro para diferentes materiais MATERIAL Seção de Corte CONDIÇÕES DE CORTE Rígido sem interrupção Interrompido Não rígido 3 Ângulos Efetivos o Ângulos Efetivos o Ângulos Efetivos o Especificação Tensão de Ruptura t kgmm2 Profundida de de corte p mm Avanço a mmgiro Material da Ferramenta 2 e ce e ce e Material da Ferramenta 2 e ce e Material da Ferramenta 2 e ce e N o Coluna 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Aço e ferro fundido 1 05 01 P10 K10 5 0 P10 K10 6 0 3 03 P10 K10 P20 K20 P20 K20 6 06 P20 K20 P20 P25 12 3 P25 P30 12 3 10 15 P30 P30 P40 P30 P40 1 Aço comum de cons trução mecânica Aço de cementação 4 Até 50 10 15 P40 5 até 10 12 até 18 6 4 P40 P50 18 0 4 P40 P50 18 0 4 até 10 05 01 P01 5 6 0 P10 6 0 3 03 P10 P20 P20 6 06 P20 P25 P25 0 P25 0 10 15 P30 P30 P40 P30 P40 2 Aço comum de cons trução mecânica Aço carbono para fer ramenta 50 até 70 10 15 P40 5 até 8 12 3 4 P40 P50 12 3 4 P40 P50 12 3 4 até 10 05 01 P01 5 6 0 P10 6 0 3 03 P10 P20 P20 P25 6 06 P20 3 P25 P30 0 4 P30 P25 3 10 15 P30 P25 P30 P40 P30 P40 3 Aço comum de cons trução e aço beneficia do Aço liga beneficiado 70 até 100 70 até 90 10 15 P30 5 até 8 12 0 4 P40 12 3 8 P40 12 6 4 até 10 PARÂMETROS DE USINAGEM 1528 P Usinagem v5 Prof Juarez Rosa Prof Lourenço TABELA II1 Condições de torneamento com metal duro para diferentes materiais continuação N o Coluna 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 05 01 P01 5 0 0 P10 0 0 3 03 P10 P20 P30 6 06 P10 P20 0 4 P30 3 P30 6 6 4 até 10 10 15 P20 P30 5 até 10 6 3 8 P30 6 6 8 4 Aços de ferramenta Aços beneficiados 90 até 140 05 01 P01 K05 5 6 0 K10 M10 3 03 K10 M10 K10 M10 6 06 K10 M10 5 até 8 6 3 8 K10 M10 6 6 8 5 Aços ligas de ferramen tas Aços temperados Aços beneficiados Acima de 140 05 01 P01 P10 5 6 0 P10 M10 6 0 3 03 P10 M10 P20 M20 P20 M20 6 06 P20 P25 3 P30 P25 0 P30 P25 0 10 15 P30 M20 P30 P30 6 Aço fundido 4 Até 50 10 15 P30 M20 5 até 8 12 0 4 P40 12 3 4 P40 12 3 4 até 10 05 01 P01 P10 5 0 0 P10 M10 0 0 3 03 P10 P20 6 P20 M20 6 P20 M20 6 6 06 P25 M20 0 4 P30 3 4 P30 3 10 15 P30 M20 P30 P30 7 Aço fundido 50 até 70 10 15 P30 P40 5 até 8 12 3 8 P40 12 6 8 P40 12 6 4 até 10 05 01 P10 M10 5 0 0 P10 M10 0 0 3 03 P20 M20 6 P20 M20 6 P20 M20 6 6 06 P30 P25 0 4 P30 3 4 P30 3 10 15 P30 P30 P30 8 Aço fundido Acima de 140 10 15 P30 P40 5 até 8 12 3 8 P40 6 até 12 6 8 P40 6 até 12 6 4 até 10 PARÂMETROS DE USINAGEM 1628 P Usinagem v5 Prof Juarez Rosa Prof Lourenço TABELA II1 Condições de torneamento com metal duro para diferentes materiais continuação N o Coluna 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 3 03 P10 M10 P20 M20 P20 M20 6 06 P20 M20 6 P30 3 P30 0 10 15 P30 5 até 8 12 3 0 até 4 P40 12 6 4 até 8 P40 P50 12 3 0 até 4 9 Aço nitretado Aço de alta liga de Cr 5 90 até 140 3 03 M10 K10 M20 0 M20 6 06 M20 5 até 8 12 3 0 P30 P40 12 3 4 P30 P40 12 0 10 Aço nitretado Aço de alta liga de Ni 5 50 até 90 3 03 M10 M20 P30 6 06 M20 5 até 8 4 3 0 M20 P30 4 10 0 11 Aço manganês 12 a 18 de Mn 5 65 até 110 05 01 K10 K20 12 6 até 70 3 03 M40 20 até 30 0 até 4 05 01 K10 12 6 12 Aço de corte livre não beneficiado e benefici ado Acima de 70 3 03 P20 8 até 10 12 até 20 0 até 4 OBSERVAÇÕES 1 No torneamento de aços e aços fundidos com secções de corte s 03 mm2 as arestas cortantes deverão ser afiadas com cuidado especial 2 O material da ferramenta que deve ser usado de preferência encontrase do lado esquerdo das colunas 5 10 e 14 3 Em condições de corte não rígidas o ângulo de posição deve situarse entre 75 e 90o 4 Em casos especiais principalmente em velocidades de corte baixas devese usar metal duro dos tipos K10 ou K20 Esta observação é válida apenas para os materiais das linhas de 1 a 6 5 Avanços abaixo de 01 mmvolta devem ser evitados observação válida apenas para os materiais das linhas 9 10 e 11 PARÂMETROS DE USINAGEM 1728 P Usinagem v5 Prof Juarez Rosa Prof Lourenço TABELA II1 Condições de torneamento com metal duro para diferentes materiais Cont PARA TODAS AS CONDIÇÕES DE CORTE MATERIAL Seção de Corte Ângulos Efetivos o Especificação Dureza Profundidade de corte p mm Avanço a mmgiro Material da Ferramenta 2 e ce e ce e N o Coluna 1 2 3 4 5 6 7 8 Fofo cinzento Fofo maleável Fofo branco 05 01 K10 5 6 0 3 03 K20 6 06 K20 P30 13 Fofo cinzento comum GG 12 GG 14 HB até 170 kgmm2 10 15 K20 P30 5 até 8 6 até 12 4 05 01 K05 K10 5 0 0 3 03 K10 6 6 06 K20 P30 14 Fofo cinzento comum GG 18 até GG 30 HB 170 até 230 kgmm2 10 15 K20 P30 5 até 8 6 a 8 4 05 01 K05 K01 5 0 0 3 03 K10 M10 6 06 K10 M10 15 Fofo cinzento liga HB acima de 230 kgmm2 10 15 K10 5 até 8 0 até 6 4 05 01 M10 K10 5 0 0 3 03 M10 P20 6 06 M20 P20 5 a 8 0 a 6 4 16 Fofo maleável branco GTW HB 185 até 240 kgmm2 05 01 M10 5 0 0 3 03 M10 K10 6 06 M10 P20 5 a 8 6 a 12 4 17 Fofo maleável preto GTS Fofo nodular GGG 38 até GGG 70 HB 120 até 140 HB 120 até 140 05 01 K05 K10 3 03 K10 K05 18 Fofo branco Shore 65 até 90 6 06 K10 8 0 0 Cobre e ligas de cobre 3 03 19 Cobre Latão mole HB 35 até 45 kgmm2 6 06 K20 K10 10 12 até 15 0 até 4 3 03 20 Latão Bronze vermelho Bronze HB 45 até 85 kgmm2 6 06 K20 K10 10 8 até 12 0 3 03 21 Latão Bronze HB 85 até 200 kgmm2 6 06 K10 8 6 até 8 0 PARÂMETROS DE USINAGEM 1828 P Usinagem v5 Prof Juarez Rosa Prof Lourenço TABELA II1 Condições de torneamento com metal duro para diferentes materiais Cont PARA TODAS AS CONDIÇÕES DE CORTE MATERIAL Seção de Corte Ângulos Efetivos o Especificação Dureza Profundidade de corte p mm Avanço a mmgiro Material da Ferramenta 2 e ce e ce e N o Coluna 1 2 3 4 5 6 7 8 Metais leves 3 03 22 Alumínio Ligas de Al maleáveis Ligas de magnésio HB até 60 kgmm2 6 06 K20 10 35 até 20 4 até 0 05 01 K10 12 3 03 23 Ligas de Alumínio HB 60 até 110 kgmm2 6 06 K20 8 20 até 12 4 até 0 05 01 K05 3 03 24 Ligas de Alumínio com teor Si 9 13 6 06 K10 8 6 12 0 até 4 05 01 K05 K01 0 0 3 03 25 Ligas de Alumínio para pistões teor Si 13 6 06 K10 8 6 0 até 4 Materiais sintéticos 05 01 K01 K05 10 6 0 3 03 K10 K05 26 Resinas sintéticas du roplásticos Resinas sintéticas com inclusões granulares ou lamerares 6 06 K10 12 12 0 até 4 05 01 K10 10 0 a 6 0 3 03 27 Plásticos de polimeri zação Termoplásticos 6 06 K20 K30 12 20 até 30 4 05 01 10 0 0 3 03 28 Materiais sintéticos prensados Fibra vulcanizada 6 06 K10 8 até 12 6 0 até 4 OBSERVAÇÕES 6 No torneamento de aços e aços fundidos com secções de corte s 03 mm2 as arestas cortantes deverão ser afiadas com cuidado especial 7 O material da ferramenta que deve ser usado de preferência encontrase do lado esquerdo das colunas 5 10 e 14 8 Em condições de corte não rígidas o ângulo de posição deve situarse entre 75 e 90o 9 Em casos especiais principalmente em velocidades de corte baixas devese usar metal duro dos tipos K10 ou K20 Esta observação é válida apenas para os materiais das linhas de 1 a 6 10 Avanços abaixo de 01 mmvolta devem ser evitados observação válida apenas para os materiais das linhas 9 10 e 11 PARÂMETROS DE USINAGEM 1928 P Usinagem v5 Prof Juarez Rosa Prof Lourenço PARÂMETROS DE USINAGEM 2028 P Usinagem v5 Prof Juarez Rosa Prof Lourenço TABELA V4 Constante específica de corte ks1 e coeficiente 1z da fórmula de Kienzle para o tor neamento de diferentes materiais 1 Material 2 t kgmm2 1 z ks1 ks1 3 St 5011 52 074 199 190 St 6011 62 083 211 200 St 7011 72 070 226 215 Ck 45 67 086 222 215 Ck 60 77 082 213 205 16 MnCr 5 77 074 210 200 18 CrNi 6 63 070 226 215 42 CrMo 4 73 074 250 240 34 CrMo 4 60 079 224 215 50 Cr V4 60 074 222 215 55 NiCrMo V6 4 94 076 174 165 55 NiCrMo V6 5 HB 352 076 192 185 EC Mo 80 59 083 229 220 Meehanite A 36 074 127 115 Ferro fundido duro HRc 46 081 206 185 GG 26 HB 200 074 116 105 1 Para as condições de ensaio vide pág 186 da referência bibliográfica 2 Para conversão dos materiais da DIN em materiais pela ASA ou ABNT consultar o apêndice da re ferência bibliográfica 3 Valores 5 a 10 mais baixos para o caso de ferramentas com chanfro c 6 o e 12 o segun do H Haidt 4 Recozido 5 Revenido PARÂMETROS DE USINAGEM 2128 P Usinagem v5 Prof Juarez Rosa Prof Lourenço TABELA X14 Coeficientes da fórmula de Kronenberg para os valores da velocidade de torneamento fornecidos pela AWF USINAGEM COM FERRAMENTA DE METAL DURO Geometria C0 Material Resistência kgmm2 O O P 10 P 20 P 30 f g y Aço St 4211 até 50 5 10 286 172 114 0125 0125 0167 Aço St 5011 50 60 5 10 243 146 97 Aço St 6011 60 70 5 10 205 123 82 Aço St 7011 70 85 5 10 160 96 64 0165 0165 Aço St 8511 85 100 5 6 136 82 545 Aço fundido St G 50 70 5 6 975 585 39 0125 0125 Aço fundido St G acima de 70 5 6 685 405 27 Aço liga 70 85 5 10 159 955 635 0165 0165 Aço liga 85 100 5 6 114 685 455 Aço liga 100 140 5 6 76 455 30 Aço liga 140 180 5 6 48 29 19 Aço inoxidável 60 70 5 10 705 425 28 K 20 K 10 Fofo Ge 1291 1491 HB até 200 5 0 133 0125 0125 025 Fofo Ge 1891 2691 HB 200 250 5 0 104 Fofo maleável 5 10 104 Fofo liga HB 250 400 5 10 695 Cobre 8 18 850 0095 0095 058 Bronze 5 6 535 025 Latão HB 80 120 5 6 1000 058 Alumínio puro 12 30 1650 041 Liga alumínio 12 18 80 041 USINAGEM COM AÇO RÁPIDO Geometria Material Resistência kgmm2 O O C0 f g y Aço St 4211 até 50 8 14 435 021 021 025 Aço St 5011 50 60 8 14 335 Aço St 6011 60 70 8 14 294 Aço St 7011 70 85 8 14 225 Aço St 8511 85 100 8 10 182 Aço fundido St G 50 70 8 10 245 Aço fundido St G acima de 70 8 6 155 Aço liga 70 85 8 14 195 025 025 Aço liga 85 100 8 10 165 Aço liga 100 140 8 6 105 Fofo Ge 1291 1491 HB até 200 8 0 250 024 024 Fofo Ge 1891 2691 HB 200 250 8 0 170 024 024 Fofo maleável 8 10 280 028 028 Fofo liga HB 250 400 8 0 150 028 028 Cobre 8 18 450 0225 0225 013 Bronze 8 0 570 0225 0225 022 Latão HB 80 120 8 0 510 0305 0305 022 Alumínio puro 12 30 770 029 029 041 Para conversão dos materiais especificados pela DIN aos correspondentes da normal AISI ou ABNT consultar o apêndice da referência bibliográfica Velocidade v em mmin PARÂMETROS DE USINAGEM 2228 P Usinagem v5 Prof Juarez Rosa Prof Lourenço TABELA X15 Velocidades ótimas de corte e coeficientes auxiliares da fórmula de Taylor TvxK para diferentes materiais 1 OPTIZ Fer ramenta a mmvolta x1 2 x2 2 v60 3 mmin V240 4 mmin V480 5 mmin K1 2 K2 2 Aço C 35 ABNT 1035 R 55 65 kgfmm 2 365 214 190 130 94 127X10 10 793X10 6 02 365 212 215 147 106 192X10 10 943X10 6 370 218 160 110 80 857X10 9 666X10 6 P 10 03 372 216 180 124 90 147X10 10 809X10 6 313 221 162 104 76 489X10 8 688X10 6 03 316 215 180 116 84 783X10 8 651X10 6 318 212 150 97 70 499X10 8 400X10 6 P 20 04 313 221 162 104 76 489X10 8 688X10 6 293 212 138 86 62 112X10 8 301X10 6 03 291 213 145 90 65 115X10 8 349X10 6 295 223 120 75 55 814X10 7 372X10 6 04 294 234 125 78 58 875X10 7 641X10 6 291 210 103 64 46 439X10 7 148X10 6 P 30 06 295 219 112 70 51 664X10 7 262X10 6 02 552 45 35 790X10 10 03 517 425 325 156X10 10 04 513 38 29 760X10 9 AR 06 499 33 25 229X10 9 Obs Os números elevados 1 2 3 4 e 5 referemse às notas no final da tabela na pág 2627 TABELA X15 Velocidades ótimas de corte e coeficientes auxiliares da fórmula de Taylor TvxK para diferentes materiais 1 OPTIZ continuação Fer ramenta a mmvolta x1 2 x2 2 v60 3 mmin V240 4 mmin V480 5 mmin K1 2 K2 2 Aço C 45 ABNT 1045 R 65 75 kgfmm2 384 175 122 250X10 10 02 384 185 129 313X10 10 399 150 105 293X10 10 P 10 03 399 160 112 366X10 10 389 215 140 98 71 132X10 10 460X10 6 03 389 214 150 105 76 172X10 10 518X10 6 376 225 120 83 61 395X10 9 501X10 6 P 20 04 377 223 130 90 66 559X10 9 559X10 6 350 265 110 74 57 826X10 8 221X10 7 03 342 334 120 80 65 771X10 8 541X10 8 346 264 97 65 50 455X10 8 148X10 7 04 342 337 105 70 57 488X10 8 403X10 8 347 282 82 55 43 264X10 8 191X10 7 P 30 06 342 311 90 60 48 288X10 8 801X10 7 02 721 40 33 210X10 13 03 661 37 30 139X10 12 04 621 35 28 235X10 11 AR 06 502 29 22 131X10 9 PARÂMETROS DE USINAGEM 2328 P Usinagem v5 Prof Juarez Rosa Prof Lourenço TABELA X15 Velocidades ótimas de corte e coeficientes auxiliares da fórmula de Taylor TvxK para diferentes materiais 1 OPTIZ continuação Fer ramenta a mmvolta x1 2 x2 2 v60 3 mmin V240 4 mmin V480 5 mmin K1 2 K2 2 Aço C 60 ABNT 1060 R 75 90 kgfmm 2 332 231 123 81 60 517X10 8 614X10 6 02 336 229 133 88 65 807X10 8 675X10 6 334 233 106 70 52 350X10 8 482X10 6 P 10 03 335 227 115 76 56 473X10 8 446X10 6 262 95 56 924X10 6 03 262 107 63 123X10 7 261 85 50 659X10 6 P 20 04 264 93 55 941X10 6 239 75 42 182X10 6 03 234 85 47 196X10 6 235 65 36 107X10 6 04 236 72 40 144X10 6 234 56 31 752X10 5 P 30 06 242 62 35 133X10 6 02 447 30 22 240X10 8 03 462 27 20 245X10 8 04 450 245 18 106X10 8 AR 06 444 205 15 398X10 7 Obs Os números elevados 1 2 3 4 e 5 referemse às notas no final da tabela na pág 2627 TABELA X15 Velocidades ótimas de corte e coeficientes auxiliares da fórmula de Taylor TvxK para diferentes materiais 1 OPTIZ continuação Fer ramenta a mmvolta x1 2 x2 2 v60 3 mmin V240 4 mmin V480 5 mmin K1 2 K2 2 Aço 37 Mn Si 5 R 80 90 kgfmm 2 363 222 164 112 82 675X10 9 863X10 6 02 367 223 175 120 88 105X10 10 106X10 7 360 220 147 100 73 377X10 9 610X10 6 P 10 03 362 219 157 107 78 522X10 9 676X10 6 355 247 133 90 68 207X10 9 163X10 7 03 357 250 140 95 72 282X10 9 211X10 7 353 252 117 79 60 120X10 9 145X10 7 P 20 04 352 251 123 83 63 139X10 9 160X10 7 314 220 98 63 46 106X10 8 222X10 6 03 312 225 106 68 50 127X10 8 324X10 6 318 218 85 55 40 836X10 7 147X10 6 04 314 220 98 63 46 106X10 8 222X10 6 316 225 76 49 36 523X10 7 151X10 6 P 30 06 318 218 85 55 40 836X10 7 147X10 6 02 621 25 20 290X10 10 03 552 225 175 172X10 9 04 482 20 15 111X10 8 AR 06 426 18 13 133X10 7 PARÂMETROS DE USINAGEM 2428 P Usinagem v5 Prof Juarez Rosa Prof Lourenço TABELA X15 Velocidades ótimas de corte e coeficientes auxiliares da fórmula de Taylor TvxK para diferentes materiais 1 OPTIZ continuação Fer ramenta a mmvolta x1 2 x2 2 v60 3 mmin V240 4 mmin V480 5 mmin K1 2 K2 2 Aço 34 Cr Mo 4 AISI 4135 R 80 90 kgfmm 2 369 228 150 103 76 636X10 9 933X10 6 02 366 225 165 113 83 792X10 9 983X10 6 371 227 138 95 70 529X10 9 740X10 6 P 10 03 369 228 150 103 76 636X10 9 933X10 6 375 258 123 85 65 415X10 9 232X10 7 03 377 276 130 90 70 559X10 9 589X10 7 367 265 108 74 57 171X10 9 221X10 7 P 20 04 375 258 123 85 65 415X10 9 232X10 7 310 236 86 55 41 599X10 7 307X10 6 03 302 241 95 60 45 555X10 7 462X10 6 302 241 76 48 36 283X10 7 270X10 6 04 310 236 86 55 41 599X10 7 307X10 6 307 228 66 42 31 228X10 7 122X10 6 P 30 06 302 241 76 48 36 283X10 7 270X10 6 02 621 25 20 290X10 10 03 552 225 175 172X10 9 04 482 20 15 111X10 8 AR 06 426 18 13 133X10 7 Obs Os números elevados 1 2 3 4 e 5 referemse às notas no final da tabela na pág 2627 TABELA X15 Velocidades ótimas de corte e coeficientes auxiliares da fórmula de Taylor TvxK para diferentes materiais 1 OPTIZ continuação Fer ramenta a mmvolta x1 2 x2 2 v60 3 mmin V240 4 mmin V480 5 mmin K1 2 K2 2 Aço de cementação R 50 70 kgfmm 2 381 221 187 130 95 276X10 10 113X10 7 02 389 241 200 140 105 527X10 10 356X10 7 383 236 158 110 82 157X10 10 157X10 7 P 10 03 380 234 180 125 93 225X10 10 197X10 7 358 206 165 112 80 516X10 9 400X10 6 03 372 216 180 124 90 147X10 10 809X10 6 357 207 140 95 68 282X10 9 302X10 6 P 20 04 370 218 160 110 80 857X10 9 666X10 6 300 138 87 161X10 8 03 295 160 100 190X10 8 296 115 72 756X10 7 04 295 144 90 139X10 8 298 105 66 650X10 7 P 30 06 303 120 76 123X10 8 02 691 55 45 632X10 13 03 708 45 37 306X10 13 04 621 40 32 538X10 11 AR 06 534 35 27 106X10 10 PARÂMETROS DE USINAGEM 2528 P Usinagem v5 Prof Juarez Rosa Prof Lourenço TABELA X15 Velocidades ótimas de corte e coeficientes auxiliares da fórmula de Taylor TvxK para diferentes materiais 1 OPTIZ continuação Fer ramenta a mmvolta x1 2 x2 2 v60 3 mmin V240 4 mmin V480 5 mmin K1 2 K2 2 Ferro fundido GG 18 ABNT FF 22 487 355 105 79 65 423X10 11 133X10 9 02 482 354 120 90 74 627X10 11 200X10 9 482 364 100 75 62 260X10 11 161X10 9 03 472 370 110 82 68 258X10 11 292X10 9 482 380 80 60 50 889X10 10 138X10 9 K 10 04 482 364 100 75 62 260X10 11 161X10 9 02 412 311 35 25 20 138X10 8 528X10 6 03 420 283 32 23 18 125X10 8 170X10 6 04 412 311 28 20 16 550X10 7 264X10 6 AR 06 407 284 26 185 145 348X10 7 967X10 5 Ferro fundido GG 26 ABNT FF 25 342 283 69 46 36 116X10 8 121X10 7 02 342 311 75 50 40 154X10 8 455X10 7 342 241 66 44 33 998X10 7 219X10 6 03 342 283 69 46 36 116X10 8 121X10 7 342 241 60 40 30 720X10 7 174X10 6 K 10 04 342 287 63 42 33 851X10 7 111X10 7 02 342 30 20 674X10 6 03 342 27 18 470X10 6 04 342 24 16 314X10 6 AR 06 332 22 145 175X10 6 Obs Os números elevados 1 2 3 4 e 5 referemse às notas no final da tabela na pág 2627 TABELA X15 Velocidades ótimas de corte e coeficientes auxiliares da fórmula de Taylor TvxK para diferentes materiais 1 OPTIZ continuação Fer ramenta a mmvolta x1 2 x2 2 v60 3 mmin V240 4 mmin V480 5 mmin K1 2 K2 2 Cobre 350 K 20 450 30 AR 02 04 50 Bronze vermelho 5 10 Sn 7 4 Zn 3 0 Pb Cu 300 K 20 400 35 AR 02 04 50 Bronze 250 K 20 350 30 AR 02 04 45 Ligas de Alumínio 200 K 20 500 AR 02 04 30 PARÂMETROS DE USINAGEM 2628 P Usinagem v5 Prof Juarez Rosa Prof Lourenço TABELA X15 Velocidades ótimas de corte e coeficientes auxiliares da fórmula de Taylor TvxK para diferentes materiais 1 OPTIZ continuação Fer ramenta a mmvolta x1 2 x2 2 v60 3 mmin V240 4 mmin V480 5 mmin K1 2 K2 2 Ligas de alumínio Silício 100 K 20 160 20 AR 02 04 50 1 Obtida através de dados fornecidos pela tabela de OPITZ Estes valores admitem a máquina opera triz e a ferramenta perfeitamente rígidas isentas de trepidações São valores aproximados devendo ser utilizados somente quando não se tem dados de ensaio São válidos para os desgastes I108 a 10 mm e k02 a 025 para o metal duro para o aço rápido AR 12145 ou AR 104310 foi utili zado o critério da destruição da aresta cortante 2 Quando para um mesmo avanço existem x1 x2 K1 e K2 os parâmetros x1 e K1 corresponderão a uma vida T240 min e x2 e K2 a uma vida T240 min 3 Velocidades de corte para uma vida T60 min para cada avanço a temse dois valores de v que limitam a faixa de variação da velocidade 4 Idem para T240 min 5 Idem para T480 min PARÂMETROS DE USINAGEM 2728 P Usinagem v5 Prof Juarez Rosa Prof Lourenço VALORES PADRONIZADOS DE PARÂMETROS EM MÁQUINASFERRAMENTAS 1 Estes números se aplicam a velocidades angulares rpm avanços capacidades e outros parâmetros de máquinasferramentas 2 Valores acima de 1000 ou abaixo de 1 são obtidos por multiplicação ou divisão por 1000 3 Alguns valores intermediários podem ser omitidos como por exemplo 132 190 236 375 etc VALORES DA RAZÃO VALORES DA RAZÃO VALORES DA RAZÃO 106 112 126 141 158 178 2 106 112 126 141 158 178 2 106 112 126 141 158 178 2 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 106 106 106 112 112 112 112 112 112 112 118 118 118 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 132 132 132 140 140 140 140 140 140 140 150 150 150 160 160 160 160 160 160 160 160 160 160 160 160 160 160 170 170 170 180 180 180 180 180 180 180 180 180 180 190 190 190 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 212 212 212 224 224 224 224 224 224 224 236 236 236 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 265 265 265 280 280 280 280 280 280 280 300 300 300 315 315 315 315 315 315 315 315 315 315 315 315 315 315 335 335 335 355 355 355 355 355 355 355 375 375 375 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 425 425 425 450 450 450 450 450 450 450 475 475 475 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 530 530 530 560 560 560 560 560 560 560 560 560 560 600 600 600 630 630 630 630 630 630 630 630 630 630 630 630 630 630 670 670 670 710 710 710 710 710 710 710 750 750 750 800 800 800 800 800 800 800 800 800 800 800 850 850 850 900 900 900 900 900 900 900 950 950 950 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 PARÂMETROS DE USINAGEM 2828 P Usinagem v5 Prof Juarez Rosa Prof Lourenço FLUXOGRAMA Desbaste 02656 p a 03181 Acabamento 40 R x r a a avanço real ar tirado da tab valores padronizados Seleção da Ferramenta de Metal Duro Da Tab II1 obtêmse a ferramenta e seus respectivos ângulos Vel Corte AWF C0 f g e y da TAB X14 y f 2g g 0 60 T a p sen sen 45 a 5 p C T v Pc por KIENZLE TAB V4 ks1 c ou s chanfro 1z Pc por KRONENBERG Cks da Fig 527 Aço f0803 e g0160 FoFo f0863 e g0120 Vel Corte H OPITZ g da TAB X14 x e K da TAB X15 g 2 x 1 T sen 45 sen T K v z 1 s1 C psen asen k P g g 2 f 1 2 1 ks c 5a p G5 F pa F F F C P kgf ROTAÇÃO IDEAL d 1000 v nI I 40 mm p d d 40 mm p d d méd máx para para ROTAÇÃO REAL nr tirado da tab valores padronizados TEMPO DE CORTE n a g t p l v l t r r ar a c VEL DE CORTE REAL 000 1 d n v r r CORREÇÃO DE Pc k C C 0 0 15 c 100 c P 1 P para FoFo 2 6 para Aço Se ou POTÊNCIA DE CORTE Nc 75 60 P v N x r c c POTÊNCIA DE MOTOR Nm N N c m