Projeto de Usinagem Aço ABNT 4340 - Seleção de Ferramentas e Processos

Grupo 2 Aço ABNT 4340 Dureza antes Trat Térm 217 HB Dureza após Trat Térm 54 HRc Peça Bruta Tarugo Cil Ø105x80 mm Dimensões sem tolerância IT8 Escala 11 Projeto de Usinagem dos Materiais 2 Semestre 2023 Neste projeto o grupo de alunos deve realizar a seleção de ferramentas com definição de suas trajetórias e condições de usinagem para fabricação de uma peça usando processos de usinagem Para tanto devese elaborar a sequência de processos a ser realizada representando utilizando desenhos esquematicamente a fixação da peça e a trajetória a ser percorrida pela ferramenta em cada etapa Deverão ser escolhidas todas as ferramentas comerciais para as operações de torneamento fresamento furação e retificação com o auxílio de catálogos Na primeira vez que aparecer uma ferramenta de um determinado tipo de operação sua escolha deve ser detalhadamente justificada Também deverão ser justificados os parâmetros de usinagem utilizados Considerar que a máquina não possui limite de potência para usinagem possui torre dianteira com porta ferramenta para quadrado de 25x25 O Rodolfo enviará o desenho da peça para que possam fazer o projeto Para mais informações entrar em contato com r152278dacunicampbr Att Rodolfo Luís Fujii Sugestões de Catálogos Ferramentas para torneamento httpswwwsandvikcoromantcomapipublicationsdownloadurlhttps3A2F2Fcdnsandvikcoro mantcom2Fpublications2F028dd53013b84ba58704fbaaaade9e38pdffileNamec290026pdf Ferramentas rotativas httpswwwsandvikcoromantcomapipublicationsdownloadurlhttps3A2F2Fcdnsandvikcoro mantcom2Fpublications2F97bcd7de778e4fdeaec82e4bd4c1f0eapdffileNamec290028pdf Ferramentas sólidas rotativas httpswwwsandvikcoromantcomapipublicationsdownloadurlhttps3A2F2Fcdnsandvikcoro mantcom2Fpublications2F6bbd25288247496985ea45c12e58d8c1pdffileNamec290025pdf Torneamento de peças endurecidas httpswwwsandvikcoromantcomapipublicationsdownloadurlhttps3A2F2Fcdnsandvikcoro mantcom2Fpublications2F6cece80877644e1ba0df7e5206844b9apdffileNamec290024pdf Rebolos httpswwwmaster abrasivescoukdownloadscontent3MConventionalVitrifiedGrindingWheelsTechnicalCatalogE N20202pdf UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS Faculdade de Engenharia Mecânica NOME COMPLETO 212121 NOME COMPLETO 212120 NOME COMPLETO 212119 Projeto de Usinagem dos Materiais Grupo 2 CAMPINAS 2023 EM 535B USINAGEM DOS MATERIAIS Projeto de Usinagem de Materiais Grupo 2 Docente Prof Dr Amauri Hassui CAMPINAS 2023 Trabalho apresentada à Faculdade de Engenharia Mecânica da Universidade Estadual de Campinas como parte dos requisitos exigidos para a obtenção de nota na disciplina EM 535 B Lista de Ilustrações 6 Figura 21 Modelo 3D da peça9 Figura 31 Fixação do tarugo na placa universal10 Figura 32 Faceamento da extremidade livre 110 Figura 33 Representação da direção de corte da ferramenta12 Figura 34 Representação do primeiro passe no lado 113 Figura 35 Representação do préacabamento do chanfro13 Figura 36 Representação do percurso de acabamento do lado 114 Figura 37 Representação das possibilidades de usinagem da ferramenta14 Figura 38 Representação esquemática da ferramenta16 Figura 39 Representação do percurso de furação do lado 117 Figura 310 Representação esquemática do conjunto18 Figura 311 Representação das possibilidades de usinagem com o conjunto20 Figura 312 Representação esquemática da ferramenta21 Figura 313 Representação do percurso de desbaste interno22 Figura 314 Representação do segundo percurso de desbaste interno22 Figura 315 Representação do percurso da ferramenta23 Figura 316 Representação das possibilidades de usinagem com o conjunto25 Figura 317 Fixação da peça para usinar o lado 226 Figura 318 Faceamento da extremidade livre 226 Figura 319 Representação do percurso da ferramenta no lado 227 Figura 320 Representação do percurso de acabamento do lado 227 Figura 321 Representação do percurso da ferramenta27 Figura 322 Sentidos de usinagem possíveis com o conjunto29 Figura 323 Representação do percurso da ferramenta para a rosca30 Figura 324 Representação da ferramenta durante a operação de rosca31 Figura 325 Representação esquemática da ferramenta32 Figura 326 Representação do percurso do rebolo Lista de Quadros 11 Quadro 31 Resumo de informações sobre a pastilha e porta ferramenta14 Quadro 32 Resumo de informações sobre a pastilha e porta ferramenta17 Quadro 33 Resumo de informações sobre as pastilhas e corpo de broca19 Quadro 34 Resumo de informações sobre a pastilha e porta ferramenta23 Quadro 35 Resumo de informações sobre a pastilha e porta ferramenta28 Quadro 36 Resumo de informações sobre a pastilha e porta ferramenta30 Quadro 37 Resumo de informações sobre a pastilha e porta ferramenta SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO6 11 OBJETIVOS6 2 PLANO DE TRABALHO6 3 ESCOLHA DAS FERRAEMENTAS E PARÂMETROS DE CORTE9 31 Operação 209 32 Operação 3010 33 Operação 4012 331 Suboperação 40112 332 Suboperação 40213 34 Operação 5013 35 Operação 6016 36 Operação 7018 361 Suboperação 70121 362 Suboperação 70221 37 Operação 8022 38 Operação 9025 39 Operação 10025 310 Operação 11026 311 Operação 12026 312 Operação 13027 313 Operação 14029 314 Operação 18032 4 FOLHA DE PROCESSO34 REFERÊNCIAS38 ANEXO 139 6 1 INTRODUÇÃO A usinagem é um processo fundamental na fabricação de peças e componentes em diversas indústrias desempenhando um papel essencial na produção de produtos que variam desde simples dispositivos mecânicos até componentes complexos de alta precisão Para atingir os níveis desejados de qualidade e eficiência na usinagem a seleção adequada de ferramentas desempenha um papel crítico A escolha das ferramentas de corte certas juntamente com a otimização dos parâmetros de usinagem é fundamental para garantir a obtenção de peças de alta precisão minimizar o desgaste das ferramentas e maximizar a eficiência do processo 11 OBJETIVOS O objetivo deste trabalho é apresentar a seleção de operações ferramentas e parâmetros de corte para a usinagem de um tarugo cilíndrico de aço ABNT 4340 de diâmetro 105 mm e comprimento 80 mm A peça a ser obtida deverá estar em conformidade ao Anexo 1 2 PLANO DE TRABALHO A fabricação da peça proposta Figura 21 deverá seguir um plano de trabalho cujas operações e especificações serão descritas abaixo Figura 21 Modelo 3D da peça 7 10 Verificação dimensional 20 Fixar material na placa para torneamento 30 Faceamento da extremidade livre com a p25mm 40 Torneamento de desbaste do lado 1 e do chanfro externo Suboperação 401 Torneamento do diâmetro de 100 mm no comprimento de 25 mm Suboperação 402 Torneamento de préacabamento do chanfro 50 Torneamento de acabamento do lado 1 e do chanfro externo 60 Furação no comprimento de 80 mm com broca de diâmetro 47 mm 70 Torneamento interno de desbaste Suboperação 701 Torneamento do diâmetro de 60 mm no comprimento de 46 mm Suboperação 702 Torneamento do diâmetro de 65 mm no comprimento de 27 mm 80 Torneamento interno de acabamento 90 Reposicionar a peça e fixála na placa universal para torneamento do lado 2 100 Faceamento da extremidade livre com a p25mm 110 Torneamento de desbaste do lado 2 120 Torneamento de acabamento do lado 2 130 Torneamento do canal 140 Rosqueamento interno 150 Inspecionar as dimensões da peça torneada 160 Realizar tratamento térmico de têmpera e revenimento na peça conforme especificação do projeto 170 Fixar a peça torneada entre pontos para o processo de retificação 180 Realizar a retificação cilíndrica externa de mergulho para garantir a tolerância dimensional h6 conforme especificação do projeto 8 190 Inspecionar as dimensões da peça finalizada 9 3 ESCOLHA DAS FERRAEMENTAS E PARÂMETROS DE CORTE A seguir serão apresentados as ferramentas e os parâmetros de corte utilizados em cada uma das operações apresentadas no capítulo 2 31 Operação 20 Inicialmente nesta operação devese fixar o tarugo cilíndrico na placa universal do torno CNC para que o lado 1 seja torneado Figura 31 É importante que no mínimo 30 mm do tarugo esteja exposto para evitar colisões Figura 31 Fixação do tarugo na placa universal 10 32 Operação 30 Nesta operação será realizado o faceamento da extremidade livre 1 com a p25mm Na figura 32 está o percurso sugerido para esta etapa Figura 32 Faceamento da extremidade livre 1 O conjunto pastilha e ferramenta escolhido para essa operação é respectivamente CNMG 12 04 08PR 4425 e DCLNR 2525M 12 Esse conjunto permite realizar as operações de faceamento e de torneamento externo de desbaste conforme indicado na figura 33 Figura 33 Representação da direção de corte da ferramenta No Quadro 31 são mostradas as principais informações do conjunto usado na operação 11 Quadro 31 Resumo de informações sobre a pastilha e porta ferramenta Pastilha Porta Ferramenta C Formato da pastilha D Fixação por furo no centro da pastilha N Ângulo de folga da pastilha C Formato da pastilha M Tolerância L Ângulo de posição G Tipo de pastilha N Ângulo de folga da pastilha 12 Tamanho da pastilha R Versão da ferramenta 04 Espessura da pastilha 25 Altura da haste 08 Raio de ponta da pastilha 25 Largura da haste PR Ferramenta de desbaste M Comprimento da ferramenta 4425 CVD TiCNAl2O3TiN 12 Tamanho da pastilha A escolha da pastilha e porta ferramenta foi feita com base nas recomendações do fabricante Neste caso a lista abaixo descreverá cada característica Para a pastilha C Este é o formato com um dos ângulos da ferramenta em 80º Devido ao seu ângulo de inclinação as pastilhas losango tendem a gerar menos força de corte lateral e são boas para reduzir vibrações e melhorar a estabilidade em condições de corte difíceis Além disso ela possibilita tanto a operação de faceamento como a de desbaste N O ângulo de folga a 0º é mais robusto e tende a se comportar melhor em operações de desbaste que demanda grandes esforços M Tolerância dimensional da pastilha que no caso é 013 na espessura e 008 no círculo inscrito G Este formato possui quebra cavaco nos dois lados da pastilha o que prolonga seu tempo de uso devido à possibilidade de troca de face Este formato também permite uma maior gama de possibilidades de usinagem 12 Comprimento efetivo da aresta de corte que neste formato terá 120959 mm 04 Espessura da pastilha que será de 47625 mm suficiente para suportar os esforços 08 Raio de ponta da ferramenta que será de 07938 mm Tamanho suficiente para definir os cantos da peça no desbaste além de atender às recomendações de ser 2 vezes maior que o avanço 035 mmrev PR Ferramenta específica para desbaste não sendo adequada para operações de acabamento 12 4425 Revestimento em CVD com TiCNAl2O3TiN Essa combinação de revestimento oferece uma alta resistência ao desgaste à fratura e à deformação plástica além de uma boa resistência à oxidação e à difusão Essas características fazem com que essa pastilha seja adequada para usinagem de aços ferros fundidos e aços inoxidáveis em condições de corte médias a severas Para o portaferramenta D Este tipo proporciona uma fixação sólida estável precisa no posicionamento e de fácil troca C O portaferramenta acompanha o formato da pastilha com 80º L Um ângulo de posição de 95 graus resulta em uma face de corte plana que pode fornecer um bom suporte para a aresta de corte da pastilha e assim mais estabilidade Este ângulo também permite a usinagem de superfícies planas presentes na peça N Ângulo de folga que acompanha o da pastilha R Sentido de usinagem da ferramenta à direita por ser torre dianteira 25 Altura e largura da haste de 25 mm M Comprimento da ferramenta de 150 mm 12 Porta ferramenta para pastilhas de 12 mm 33 Operação 40 331 Suboperação 401 Nesta operação deve ser feito o primeiro passe com a p2mm utilizandose da mesma ferramenta apresentada na operação 30 pelos motivos também já apresentados Esta é uma operação de desbaste deve ter avanço contínuo de 035 mmrev a aproximadamente 834 rpm Deve deixar 05 mm de sobremetal na face para possibilitar a operação de acabamento Figura 34 Representação do primeiro passe no lado 1 13 332 Suboperação 402 Nesta operação será feito o préacabamento do chanfro Com percurso calculado pela máquina e parâmetros de corte apresentados anteriormente esta operação deixará o sobremetal necessário para a operação de acabamento desenvolver o chanfro eterno Figura 35 Representação do préacabamento do chanfro 34 Operação 50 A operação de acabamento no lado 1 consistirá em um único passe ao longo do perfil da peça retirando as camadas de sobremetal deixadas nas operações anteriores com a p05mm avanço contínuo de 027 mmrev a aproximadamente 925 rpm e deixando Ra08μm Por conta disso o conjunto pastilha e ferramenta escolhido para essa operação é respectivamente CPB1208DM5 4425 e CP25BR252512 Figura 36 Representação do percurso de acabamento do lado 1 14 No Quadro 32 são mostradas as principais informações do conjunto usado na operação Quadro 32 Resumo de informações sobre a pastilha e porta ferramenta Pastilha Porta Ferramenta CP Nome da Família CP Nome da Família B Tipo de pastilha 25 Ângulo de posição 12 Tamanho da pastilha B Tipo de pastilha 08 Raio de ponta da pastilha R Direção de corte D Característica Wiper da pastilha 25 Altura da haste M5 Geometria do Inserto 25 Largura da haste 4425 CVD TiCNAl2O3TiN 12 Tamanho da pastilha Figura 37 Representação das possibilidades de usinagem da ferramenta Figura 38 Representação esquemática da ferramenta 15 A escolha da pastilha e porta ferramenta foi feita com base nas recomendações do fabricante Neste caso a lista abaixo descreverá cada característica Para a pastilha CP Nome da pastilha específico para a marca Sandvik que significa CoroTurn Prime Essa família tem maior vida de ferramenta por conta das diferentes arestas em um mesmo canto e KAPR menor e a possibilidade de usinar faces e perfis com a mesma pastilha B Este tipo na família CP significa que a pastilha é destinada à usinagem pesada necessária no nível de dureza da peça e o tipo de materia 12 Tamanho do círculo inscrito da ferramenta que será de 12 mm Ele influencia na geometria da aresta de corte na resistência ao choque térmico e na capacidade de remoção de cavaco 08 Raio de ponta da ferramenta que será de 08 mm Tamanho suficiente para definir os cantos da peça no desbaste além de atender às recomendações de ser 2 vezes maior que o avanço 027 mmrev D A característica wiper na pastilha melhora sua capacidade de acabamento É uma geometria desenvolvida para usinagens com altas velocidades de avanço e baixa profundidade de corte o que é o caso Aqui a letra D significa que esta pastilha possui aresta com dois raios de ponta 16 M5 Para esta família M5 significa que o inserto tem geometria considerada média o que melhora sua resistência mecânica por ter maior ângulo e raio de ponta 4425 Revestimento em CVD com TiCNAl2O3TiN As características desse revestimento já foram informadas anteriormente Para o portaferramenta CP Portaferramenta específico para a família CoroTurn Prime 25 Ângulo de posição de 25º Como o comprimento de usinagem não é grande para não causar deformações o aumento do ângulo de posição prolonga o contato do cavaco com a aresta e diminui sua espessura o que aumenta a vida útil da aresta B Este tipo na família CP significa que a pastilha é destinada à usinagem pesada necessária no nível de dureza da peça e o tipo de material R Sentido de usinagem da ferramenta à direita por ser torre dianteira 2525 Altura e largura da haste de 25 mm como especificado 12 Porta ferramenta para pastilha de tamanho do círculo inscrito de 12 mm 35 Operação 60 O primeiro furo da peça deve ser de 47 mm o necessário para a rosca M50x3 e suficiente para a usinagem interna dos demais diâmetros Este furo será um processo contínuo de velocidade de avanço de 0233 mmrev a aproximadamente 1120 rpm Por isso o conjunto escolhido foi o com pastilhas 88008 05 08HCGR 1044 e 88008 05 W12HPGR 4334 e corpo 880D4700L4002 Figura 39 Representação do percurso de furação do lado 1 17 No Quadro 33 são mostradas as principais informações do conjunto usado na operação Quadro 33 Resumo de informações sobre as pastilhas e corpo de broca Pastilha Interna Pastilha Externa Corpo de broca 880 Nome da família 880 Nome da família 880 Nome da família 08 Número da pastilha 08 Número da pastilha D47 Diâmetro nominal 05 Espessura da pastilha 05 Espessura da pastilha 00 Tolerâncias 08H Raio de ponta da pastilha W12 H Raio de ponta da pastilha L40 Diâmetro de conexão C Código da pastilha P Código da pastilha 02 Número de canais de refrigeração GR Quebracavacos GR Quebracavacos 1044 PVD TiAlN 4334 CVD TiCNAl2O3TiN Figura 310 Representação esquemática do conjunto A escolha da pastilha e porta ferramenta foi feita com base nas recomendações do fabricante Neste caso a lista abaixo descreverá cada característica Para a pastilha interna 880 Família CoroDrill 880 escolhida por apresentar tolerâncias mais estreitas necessário para a operação de rosca e arestas que proporcionam maior tempo de vida à pastilha 08 Na família este é o código que representa o número da pastilha 05 Espessura da pastilha de 45 mm o suficiente para a operação 08H Raio de ponta da ferramenta de 08 mm o que traz a precisão e a resistência necessárias para o furo de 47 mm 18 C A ferramenta serve tanto para desbaste como acabamento GR Tipo de quebracavacos que proporciona menor desgaste e mais tempo de vida em aços em High Feed proporcionando altas taxas de remoção de material e uma maior produtividade 1044 Revestimento em PVD deposição física de vapor de TiAlN que proporciona alta resistência ao desgaste reduz o atrito com o material usinado e aumenta a resistência à oxidação Para a pastilha externa W12H Raio de ponta da ferramenta de 12 mm o que traz a precisão e a resistência necessárias para o furo de 47 mm P Ferramenta específica para acabamento o que melhora a precisão no diâmetro do furo e faz com que não seja necessário um torneamento posterior 4334 Revestimento em CVD deposição química de vapor de TiCNAl2O3TiN que é indicado para aplicações que envolvem altas velocidades de corte altas temperaturas materiais de difícil usinagem como os aços endurecidos Para o corpo de broca D47 Seu diâmetro nominal é de 47 mm o necessário para esta operação 00 Tolerâncias mínima e máxima alcançadas no furo que são respectivamente 0 mm e 027 mm aceitáveis para este processo L40 A conexão do corpo com a máquina é cilíndrica e possui diâmetro de 40 mm 02 A ferramenta possui 2 canais de refrigeração de até 10 bar necessários para uma furação larga longa e contínua como essa 36 Operação 70 Para completar o perfil interno será feito uma operação de desbaste utilizando o conjunto de pastilha e portaferramenta interno de códigos CCMT 12 04 12PR 4425 para o primeiro e A32TSCLCR 12 para o segundo Assim os parâmetros de corte serão a p3mm avanço de 036 mmrev e aproximadamente 1560 rpm A geometria deste conjunto permite realizar todo o perfil interno da peça com usinagem longitudinal perpendicular e de raios e chanfros Figura 311 Representação das possibilidades de usinagem com o conjunto 19 No Quadro 34 são mostradas as principais informações do conjunto usado na operação Quadro 34 Resumo de informações sobre a pastilha e porta ferramenta Pastilha Porta Ferramenta C Formato da pastilha A Tipo de barra C Ângulo de folga 32 Diâmetro da barra M Tolerâncias T Comprimento da ferramenta T Tipo de pastilha S Sistema de fixação 12 Comprimento da pastilha C Formato do inserto 04 Espessura da pastilha L Ângulo de posição 12 Raio de ponta C Ângulo de folga PR Desbaste R Sentido de usinagem 4425 CVD TiCNAl2O3TiN 12 Comprimento da pastilha A escolha da pastilha e porta ferramenta foi feita com base nas recomendações do fabricante Neste caso a lista abaixo descreverá cada característica Para a pastilha C Este é o formato com um dos ângulos da ferramenta em 80º Devido ao seu ângulo de inclinação as pastilhas losango tendem a gerar menos força de corte lateral e são boas para reduzir vibrações e melhorar a estabilidade em condições de corte difíceis Além disso ela possibilita tanto a operação de faceamento como a de desbaste 20 C Ângulo de folga de 7º que tem como função evitar o contato entre a superfície da ferramenta e a superfície usinada reduzindo o atrito o calor e o desgaste da ferramenta M Tolerância dimensional da pastilha que no caso é 013 na espessura e 008 no círculo inscrito T A pastilha tem arestas de corte em ambos os lados com quebra cavaco Este formato permite a usinagem de todo o perfil 12 Comprimento de uma das arestas do inserto que neste caso é 12 mm 04 A pastilha tem espessura de 4 mm o suficiente para os esforços exigidos 12 Raio de ponta da ferramenta de 12 mm que melhora sua resistência mecânica para operações de desbaste PR Pastilha específica para desbaste 4425 A pastilha com revestimento em CVD com TiCNAl2O3TiN Características já apresentadas na operação 30 Para o portaferramenta A O portaferramenta possui corpo de aço sólido com fornecimento de refrigerante com resistência mecânica suficiente para suportar os esforços de desbaste 32 O corpo possui diâmetro de 32 mm o suficiente para entrar no furo já feito T A ferramenta possui comprimento de 300 mm mais que suficiente para percorrer toda a peça S Fixação por parafuso que oferece fixação sólida estável precisa no posicionamento e de fácil troca C Portaferramenta feito para pastilhas de formato em losango de 80º L Possui ângulo de posição de 95º que resulta em uma face de corte plana e pode fornecer um bom suporte para a aresta de corte da pastilha e assim mais estabilidade Este ângulo também permite a usinagem de superfícies planas presentes na peça C Ângulo de folga que acompanha o da pastilha R Sentido de usinagem à direita devido à torre dianteira 12 Portaferramenta feito para pastilhas de comprimento de 12 mm Figura 312 Representação esquemática da ferramenta 21 361 Suboperação 701 A primeira etapa será o diâmetro interno de 60 mm como representado na figura 313 Para tal serão necessários 2 passes com a p3mm deixando 05 mm de sobremetal para a operação de acabamento Figura 313 Representação do percurso de desbaste interno 362 Suboperação 702 22 Na segunda etapa será feito o furo de 65 mm Como representado na figura 314 este precisará de apenas um passe com a p2mm deixando 05 mm de sobremetal para a operação de acabamento Figura 314 Representação do segundo percurso de desbaste interno 37 Operação 80 A operação de acabamento interno no lado 1 consistirá em um único passe ao longo do perfil da peça como representado na figura 315 retirando as camadas de sobremetal deixadas nas operações anteriores com a p05mm avanço contínuo de 0183 mmrev a aproximadamente 1620 rpm e deixando Ra08 μm Figura 315 Representação do percurso da ferramenta 23 Por conta disso o conjunto pastilha e ferramenta escolhido para essa operação é respectivamente VBMT 16 04 12UM 4425 e A25TSVUBR 16HPDR Figura 316 Representação das possibilidades de usinagem com o conjunto No Quadro 35 são mostradas as principais informações do conjunto usado na operação Quadro 35 Resumo de informações sobre a pastilha e porta ferramenta Pastilha Porta Ferramenta V Formato da pastilha A Tipo de barra B Ângulo de folga 25 Diâmetro da barra M Tolerâncias T Comprimento da ferramenta T Tipo de pastilha S Sistema de fixação 16 Comprimento da pastilha V Formato do inserto 24 04 Espessura da pastilha U Ângulo de posição 12 Raio de ponta B Ângulo de folga UM Acabamento R Sentido de usinagem 4425 CVD TiCNAl2O3TiN 16 Comprimento da pastilha A escolha da pastilha e porta ferramenta foi feita com base nas recomendações do fabricante Neste caso a lista abaixo descreverá cada característica Para a pastilha V Pastilha em formato de losango com uma das arestas a 35º que permite melhor acabamento na peça B Ângulo de folga de 5º que tem como função evitar o contato entre a superfície da ferramenta e a superfície usinada reduzindo o atrito o calor e o desgaste da ferramenta M Tolerância dimensional da pastilha que no caso é 013 na espessura e 008 no círculo inscrito T A pastilha tem arestas de corte em ambos os lados com quebra cavaco Este formato permite a usinagem de todo o perfil 16 Comprimento de uma das arestas do inserto que neste caso é 16 mm 04 A pastilha tem espessura de 4 mm o suficiente para os esforços exigidos 12 Raio de ponta da ferramenta de 12 mm que melhora sua resistência mecânica para operações de desbaste UM Pastilha específica para acabamento 4425 A pastilha com revestimento em CVD com TiCNAl2O3TiN Características já apresentadas na operação 30 Para o portaferramenta A O portaferramenta possui corpo de aço sólido com fornecimento de refrigerante com resistência mecânica suficiente para suportar os esforços de desbaste 25 O corpo possui diâmetro de 25 mm o suficiente para entrar no furo já feito T A ferramenta possui comprimento de 300 mm mais que suficiente para percorrer toda a peça S Fixação por parafuso que oferece fixação sólida estável precisa no posicionamento e de fácil troca V Portaferramenta feito para pastilhas de formato em losango de 32º 25 U Possui ângulo de posição de 93º que permite uma maior penetração na peça o que resulta em uma maior taxa de remoção de material e uma menor força de corte e é adequado para operações de perfilamento pois ele pode gerar ângulos mais acentuados na superfície usinada B Ângulo de folga que acompanha o da pastilha R Sentido de usinagem à direita devido à torre dianteira 16 Portaferramenta feito para pastilhas de comprimento de 16 mm 38 Operação 90 Com o lado 1 já usinado a peça deve ser rotacionada e fixada novamente na placa universal do torno CNC para que o lado 2 seja torneado Figura 317 É importante que no mínimo 60 mm do tarugo esteja exposto para evitar colisões Figura 317 Fixação da peça para usinar o lado 2 39 Operação 100 Nesta operação será realizado o faceamento da extremidade livre 2 como representado na figura 318 com a p25mm com a mesma ferramenta usada na operação 30 Na figura 318 está o percurso sugerido para esta etapa Como já há um furo de 47 mm 26 nessa face não é necessário percorrer até o centro da peça Além disso nesta operação será feito o chanfro de 1x45 no diâmetro interno de 65 mm Figura 318 Faceamento da extremidade livre 2 310 Operação 110 Nesta operação deve ser feito cinco passes com a p2mm e um passe com a p1mm como representado na figura 319 utilizandose da mesma ferramenta apresentada na operação 30 Esta é uma operação de desbaste deve ter avanço contínuo de 035 mmrev a aproximadamente 1017 rpm Deve deixar 05 mm de sobremetal na face para possibilitar a operação de acabamento Figura 319 Representação do percurso da ferramenta no lado 2 311 Operação 120 A operação de acabamento no lado 2 consistirá em um único passe ao longo do perfil da peça como representado na figura 320 retirando as camadas de sobremetal deixadas nas operações anteriores com a p05mm avanço contínuo de 027 mmrev a aproximadamente 1130 rpm e deixando Ra08μm com o mesmo conjunto escolhido na operação 50 27 Figura 320 Representação do percurso de acabamento do lado 2 312 Operação 130 Para realizar a operação dos canais de raio 175 mm a 25 mm da extremidade da peça conforme apresentado na figura 321 será necessário realizar uma interpolação uma vez que não há no catálogo uma ferramenta com exatamente a espessura necessária Por isso será usado um conjunto com pastilha N123F20300RM 2135 e bedame RF123F102525B Figura 321 Representação do percurso da ferramenta Figura 322 Sentidos de usinagem possíveis com o conjunto 28 No Quadro 36 são mostradas as principais informações do conjunto usado na operação Quadro 36 Resumo de informações sobre a pastilha e porta ferramenta Pastilha Porta Ferramenta N Sentido de usinagem R Posição da pastilha 123 Código principal F Ângulo da pastilha F Código de encaixe com o bedame 123 Código principal 2 Número de lados de corte F Código de encaixe com a pastilha 0300 Espessura da pastilha 10 Máxima profundidade R Tipo de operação 25 Altura do corpo M High feed 25 Largura do corpo 2135 CVD TiCrNAl2O3TiN B Fixação A escolha da pastilha e porta ferramenta foi feita com base nas recomendações do fabricante Neste caso a lista abaixo descreverá cada característica Para a pastilha N Pastilha com ponta feita para usinagem em ambos os sentidos não há angulação 123 Código de identificação do conjunto de ferramentas de canais F Código para referência de encaixe da pastilha com o bedame que indica que seu tamanho para a conexão é de 25 mm 2 Esta pastilha permite usinagem em ambos os lados o que prolonga seu tempo de uso 0300 Diâmetro da pastilha de 3 mm próximo o suficiente para realizar o perfil desejado fazendose uso da interpolação anteriormente citada R Ferramenta específica para perfilamento o que indica que possui ponta arredondada necessário para o perfil desejado 29 M Método que combina uma baixa profundidade de corte com um alto avanço por aresta o que proporciona maiores taxas de remoção de material resultando em maior produtividade 2135 Revestimento de CVD deposição química de vapor em TiCrNAl2O3TiN que aumenta a resistência ao desgaste e à oxidação pois reduz o atrito Para o bedame R Bedame posicionado à direita da pastilha F Pastilha posicionada a 0º em relação ao eixo principal do bedame ou seja paralela ao corpo Necessário para a operação 123 Código de identificação do conjunto de ferramentas de canais F Código para referência de encaixe da pastilha com o bedame que indica que seu tamanho para a conexão é de 25 mm 10 Profundidade máxima de usinagem de 10 mm o suficiente para a operação 2525 Corpo do bedame com altura e largura de 25 mm o necessário para a máquina B Fixação por parafuso que oferece fixação sólida estável precisa no posicionamento e de fácil troca 313 Operação 140 A operação de rosca pode ser calculada pela máquina porém recomendase que sejam 6 passes com avanço de 3 mmrev a 667 rpm como representado na figura 323 Para isso o conjunto pastilha e portaferramenta a ser usado será respectivamente 266RL 22MM02A300E 1020 e 266RKF2022R Figura 323 Representação do percurso da ferramenta para a rosca 30 Figura 324 Representação da ferramenta durante a operação de rosca No Quadro 37 são mostradas as principais informações do conjunto usado na operação Quadro 37 Resumo de informações sobre a pastilha e porta ferramenta Pastilha Porta Ferramenta 266 Código da família 266 Código da família R Sentido de usinagem R Sentido de usinagem L Rosca interna KF Rosca interna 22 Tamanho da pastilha 20 Diâmetro do corpo MM0 Tipo de rosca 22 Tamanho da pastilha 2 Número de pontos por aresta de corte R Corpo redondo A Formato da aresta de corte 300 Passo da rosca E Tolerância da aresta de corte 1020 PVD TiN 31 A escolha da pastilha e porta ferramenta foi feita com base nas recomendações do fabricante Neste caso a lista abaixo descreverá cada característica Para a pastilha 266 Código de identificação da família CoroThread 266 R Sentido de usinagem da ferramenta à direita por ser torre dianteira L Pastilha específica para rosca interna 22 Comprimento de um dos lados da pastilha de 22 mm MM0 Pastilha para roscas métricas de ângulo 60º 2 A pastilha possui 2 pontos por aresta de corte Esse parâmetro afeta a produtividade e a vida útil da ferramenta pois quanto maior o número de pontos menor o número de passes necessários para cortar a rosca e menor o desgaste da pastilha A A aresta de corte é arredondada o que a faz mais robusta e prolonga sua vida 300 Pastilha feita para rosca com passo de 3 mm E Pastilha tem tolerância de 1 mm axialmente Para o portaferramenta KF Portaferramentas específico para roscas internas 20 Corpo de diâmetro de 20 mm o suficiente para os esforços exigidos 22 Feito para pastilhas de 22 mm R Possui corpo redondo Figura 325 Representação esquemática da ferramenta 32 314 Operação 180 Para fins de precisão e garantir conformidade com a tolerância h6 exigida no projeto será feito um processo de retificação cilíndrica externa na peça no local indicado pela figura 326 Para isso será usado o rebolo 3M Vitrified Grinding Wheels 22VA 93NA120 H15VPMF902W com Velocidade do rebolo 45 ms Velocidade de avanço 005 mmrev Profundidade de corte 002 mm A escolha do rebolo foi feita com base nas recomendações do fabricante Neste caso a lista abaixo descreverá cada característica 22VA O rebolo possui um grão especial de nanoestrutura superficial que proporciona baixo dano térmico e alta qualidade superficial 93NA O rebolo possui uma mistura de grãos de óxido de alumínio branco e oxinitreto de alumínio O óxido de alumínio branco possui alta pureza e dureza que produz um corte frio e limpo sem deixar marcas ou manchas na peça enquanto o oxinitreto de alumínio tem uma vida útil mais longa e uma taxa de corte mais rápida 120 São grãos de 009 a 013 mm que trazem melhor acabamento à peça H Os grãos são de classe macia melhor para aços endurecidos como o da peça 15VPMF902W Possui estrutura Vitrified Porous Microstructure Fine aberta porosa com poros de 902 micrômetros que permite a entrada do fluido refrigerante a saída dos cavacos e a quebra dos grãos abrasivos desgastados mantendo a eficiência e a qualidade do corte Figura 326 Representação do percurso do rebolo no text to extract 34 4 FOLHA DE PROCESSO Nº da operação Equipamento Descrição da operação Croqui Parâmetros de corte Ferramenta 10 Bancada Verificação dimensional 20 Torno CNC Fixar material na placa para torneamento 30 Torno CNC Faceamento da extremidade livre com a p25mm Vc262mmin f 035mmrev a p25mm833rpm CNMG 12 04 08PR 4425 DCLNR 2525M 12 40 Torno CNC Torneamento de desbaste do lado 1 e do chanfro externo Vc262mmin f 035mmrev a p25mm833rpm CNMG 12 04 08PR 4425 DCLNR 2525M 12 50 Torno CNC Torneamento de acabamento do lado 1 e do chanfro externo Vc291mmin f 027mmrev a p05mm925rpm CPB1208DM5 4425 CP25BR252512 60 Torno CNC Furação no comprimento de 80 mm com broca de diâmetro 47 mm Vc166mmin f 0233mmrev vf261mmmin 88008 05 08HCGR 1044 88008 05 W12HPGR 4334 880D4700L4002 35 70 Torno CNC Torneamento interno de desbaste Vc259mmin f 036mmrev a p3mm1560rpm CCMT 12 04 12PR 4425 A32TSCLCR 12 80 Torno CNC Torneamento interno de acabamento Vc331mmin f 0183mmrev a p05mm1620rpm VBMT 16 04 12UM 4425 A25TSVUBR 16HPDR 90 Torno CNC Reposicionar a peça e fixála na placa universal para torneamento do lado 2 100 Torno CNC Faceamento da extremidade livre com a p25mm Vc262mmin f 035mmrev a p25mm833rpm CNMG 12 04 08PR 4425 DCLNR 2525M 12 110 Torno CNC Torneamento de desbaste do lado 2 Vc262mmin f 035mmrev a p25mm833rpm CNMG 12 04 08PR 4425 DCLNR 2525M 12 120 Torno CNC Torneamento de acabamento do lado 2 Vc291mmin f 027mmrev a p05mm925rpm CPB1208DM5 4425 CP25BR252512 36 130 Torno CNC Torneamento do canal Vc125mmin f 015mmrev a p13mm485rpm N123F20300RM 2135 RF123F102525B 140 Torno CNC Rosqueamento interno Vc105mmin f 3mmrev passes6667rpm 266RL22MM02A300E 1020 266RKF2022R 150 Bancada Inspecionar as dimensões da peça torneada 160 Tratamento térmico Realizar tratamento térmico de têmpera e revenimento na peça conforme especificação do projeto 170 Retificadora Fixar a peça torneada entre pontos para o processo de retificação 180 Retificadora Realizar a retificação cilíndrica externa de mergulho para garantir a tolerância dimensional h6 conforme especificação do projeto Velocidade do rebolo 45 ms f 005mmrev a p002mm 3M Vitrified Grinding Wheels 22VA 93NA120 H15VPMF902W 37 190 Bancada Inspecionar as dimensões da peça finalizada REFERÊNCIAS ANEXO 1 Grupo 2 Aço ABNT 4340 Dureza antes Trat Trm 217 HB Dureza após Trat Trm 54 HRc Peça Bruta Tarugo Cil Ø105x80 mm Dimensões sem tolerância IT8 Escala 11 R175 30º 1x45º 1x45º 18 26 2x45º R1 25 50 75 Ø82 h6 M50x3 Ø60 Ø65 Ø92 Ø100