Usinagem - Exercicio

DADOS DA PEÇA OBS Considerar o diâmetro inicial de 68 mm OBS Considerar o material da peça sendo aço ABNT 1020 Sr 55kgfmm² OBS Considerar o material da ferramenta Aço rápido OBS Considerar a peça presente na folha 2 PEÇA 05 SE NÃO ESPECIFICADO DIMENSÕES EM MILIMETROS ACABARA SUPERFÍCIE DESBASTADO TOLERÂNCIA LINEAR 02 TOLERÂNCIA ANGULAR ACABAMENTO INDICADO NO DESENHO REPARAR E QUEBRAR ARESTAS AGUDAS NÃO MUDAR ESCALA DO DESENHO REVISAO 01 FTESM PROCESSOS III TÍTULO DELINEAMENTO DE PROCESSO TORNEAMENTO DESENHO Nº PEÇA 05 A4 ESCALA11 FOLHA 1 DE 1 Nome Rafael Data 23042025 1DADOS DA PEÇA Material Aço ABNT 1020 55 kgfmm² 𝑆𝑟 Diâmetro inicial 68 mm Dimensões finais conforme desenho técnico Quantidade 100 peças 2 DADOS DA MÁQUINA Rotações disponíveis rpm 251600 rpm discretas Avanços disponíveis f005 jf 005 cdot jf005 j onde j123j 1 2 3j123 Exemplos 005 010 015 mmvolta Potência nominal 15 CV Rendimento η 75 Potência útil 1125 CV 3 FERRAMENTAL Material Aço rápido Ângulo de posição χ 45 Profundidade de corte máxima máx 𝑝 2 mm Vida da ferramenta 𝐹 25 minutos para a velocidade recomendada 4 DADOS ECONÔMICOS Custo por hora de mão de obra máquina 𝑆𝑚 𝑆𝑛 R 12000h Custo por vida útil de ferramenta 𝐾𝑡 R 4000 Tempo de preparo do lote 𝑡𝑝 30 minutos Tempo secundário por peça 𝑡𝑐 05 min Tempo de aproximação e afastamento 𝑡𝑠 02 min Tempo de troca de ferramenta 𝑡𝑓𝑓 2 min a Ferramental indicado para a operação de desbaste Tipo de operação Torneamento de desbaste externo em aço ABNT 1020 Material da peça Aço ABNT 1020 Ferramenta indicada Aço Rápido HSS Tipo de inserto ou ponta Ferramenta inteiriça ou pastilha soldada em HSS Geometria recomendada para desbaste Parâmetro Indicado Material da ferramenta Aço rápido HSS Formato da pastilha Retangular ou trapezoidal Raio de ponta rε 08 mm a 12 mm Ângulo de posição χr 45 conforme fornecido Profundidade de corte ap Até 2 mm máx da ferramenta Avanço f 02 mmvolta como selecionado antes Refrigeração Fluido de corte preferencialmente óleosolúvel para evitar desgaste precoce b Os avanços e as profundidades de corte para a operação de desbaste Ferramenta utilizada Aço Rápido HSS Material da peça Aço ABNT 1020 Diâmetro inicial da peça 68 mm Profundidade máxima de corte da ferramenta 2 mm Avanços disponíveis f 005 j mmvolta onde j 123 Avanço f Para a operação de desbaste em aço com ferramenta de aço rápido é recomendável trabalhar com avanços médios garantindo eficiência no arranque de material sem comprometer a vida útil da ferramenta Adotando f 020 mmvolta Este valor corresponde a j f005 020005 4 Este valor está dentro da faixa prática para operações de desbaste com ferramenta de aço rápido em açocarbono de baixa liga Profundidade de corte ap De acordo com a limitação da ferramenta a profundidade máxima de corte admissível é ap 2 mm Este valor representa o limite superior seguro e será adotado para garantir a remoção de material em menor número de passes desde que não haja risco de instabilidade no processo Exemplo aplicado Considerando a necessidade de reduzir o diâmetro da peça de 68 mm para 64 mm temos Redução total no diâmetro 4 mm Redução correspondente no raio 2 mm Logo será necessário apenas um passe com profundidade de corte de 2 mm para atingir esse resultado Cortes adotados para desbaste Parâmetro Valor Avanço f 020 mmvolta Série j correspondente 4 Profundidade de corte ap 2 mm máxima permitida Número de passes exemplo 1 para redução de Ø68 mm para Ø64 mm c A rotações a serem ajustadas para as operações necessárias Material da peça Aço ABNT 1020 Material da ferramenta Aço Rápido HSS Diâmetro inicial da peça D 68 mm Velocidade de corte recomendada para HSS em aço ABNT 1020 Vc 25 mmin valor típico para desbaste Cálculo da rotação n A rotação é dada pela fórmula n 1000 Vcπ Dn Substituindo os valores n 1000 25π 68 2500021363 117 rpm Seleção da rotação disponível na máquina As rotações disponíveis na máquina são 25 40 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 rpm A rotação recomendada para a operação de desbaste com ferramenta de aço rápido considerando o diâmetro de 68 mm e a velocidade de corte típica de 25 mmin é 125 rpm a que mais se aproxima de 117 rpm d Verificar se a potência requerida para a operação é compatível com a disponível na máquina Material da peça Aço ABNT 1020 Material da ferramenta Aço Rápido HSS Profundidade de corte ap 2 mm Avanço f 020 mmvolta Rotação n 125 rpm Diâmetro da peça D 68 mm Resistência ao cisalhamento Sr 55 kgfmm² Potência nominal da máquina 15 CV Rendimento da máquina η 75 potência efetiva disponível Pdisp 15 075 1125 CV Fórmula para potência de corte torneamento A potência teórica em CV requerida na usinagem é dada por P Fc Vc6120 Mas podemos simplificar com a equação prática para torneamento quando Sr é dado P Sr ap f Vc6120 Cálculo da velocidade de corte Vc Vc π D n1000 π 68 1251000 267 mmin Substituindo na equação da potência P 55 2 020 2676120 58746120 0096 CV Potência requerida para o corte 0096 CV Potência disponível na máquina 1125 CV e Calcular o tempo de produção do lote Quantidade de peças no lote 100 unidades Tempo de preparo do lote tp 30 min Tempo de aproximação e afastamento por peça ts 02 min Tempo secundário manuseio troca de peça etc tc 05 min Avanço f 020 mmvolta Rotação n 125 rpm Comprimento de usinagem estimado com base na imagem da peça 100 mm Número de passes 1 profundidade de corte de 2 mm para redução de diâmetro de 68 mm para 64 mm Tempo de corte por peça usinagem efetiva Fórmula tu Lf n Substituindo tu 100020 125 10025 40 minpeça Tempo total por peça Somando o tempo de corte aproximação e tempo secundário ttotal por peça tutstc 400205 47 min Tempo total de produção do lote Com 100 peças Tlote tp100 ttotal por peça 30100 47 30470 500 minutos 8 horas e 20 minutos f Calcular o custo estimado para esta operação Tempo total de produção do lote Tlote 500 minutos 833 horas Custo por hora de operação máquina operador SmSn R12000hora Vida da ferramenta por afiação F 25 min Custo por vida da ferramenta trocaafiação Kt R4000 Tempo de corte por peça tu40 min Tempo total de corte no lote Tusinagem100 40400 min Custo com mão de obra e máquina Cop Tlote Custo por hora 833 120 R99960 Número de trocas de ferramenta necessárias Se cada ferramenta dura 25 min de corte e o total de corte é 400 min Nferramentas 40025 16 trocas Custo com ferramentas Cferramentas 16 R4000 R64000 Custo total estimado da operação Ctotal CopCferramentas 9996064000 R163960