Usinagem de Materiais: Processos, Ferramentas e Condições Econômicas

U N I D A D E 4 U S I N A G E M D E M A T E R I A I S E S F O R Ç O S E P O T Ê N C I A S D E C O R T E Marcelo de Jesus Rodrigues da Nóbrega AUTOR Qual o processo de usinagem mais indicado para a fabricação de uma peça específica Qual ferramenta devo utilizar para obter os melhores resultados na usinagem Quais as melhores condições econômicas de usinagem que permitirão otimizar o processo de fabricação com os menores custos Quais os parâmetros de usinagem mais apropriados para uma determinada operação de usinagem e quais os cálculos envolvidos Compreender os aspectos que envolvem os esforços e potências de corte em usinagem Olá aluno a A usinagem se tornou um importante processo presente em diversos setores industriais por conta de seu baixo custo e flexibilidade de produção CCV INDUSTRIAL 2017 No entanto Casarin 2018 explica que trabalhar na área de usinagem exige uma série de conhecimentos que nos permitam responder questionamentos do tipo Portanto a partir da explanação do conteúdo proposto você encontrará conceitos fundamentais dos processos de usinagem tipos de ferramentas e máquinas básicas relacionadas aos processos mecânicos de usinagem aspectos geométricos da ferramenta de corte definição de velocidade de avanço e de corte e profundidade de corte características gerais de cavacos o uso de fluidos de corte condições econômicas de corte e os cálculos de força e potência de usinagem Além disso este material irá apresentar a Norma Regulamentadora NR 12 que tem por objetivo prevenir acidentes e doenças ocupacionais durante o uso de máquinas e equipamentos Bons estudos Objetivos de Aprendizagem Ao final dessa UA você deve apresentar os seguintes aprendizados APRESENTAÇÃO 01 CONHEÇA O CONTEUDISTA Sou Marcelo de Jesus Rodrigues da Nóbrega sou PósDoutor Sênior e Júnior em Engenharia pela Universidade do Estado do Rio de Janeiro UERJ 2013 e 2019 Doutor em Engenharia Mecânica pela Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro PUCRio 2010 Mestre em Tecnologia na Área de Processos Tecnológicos pelo Centro Federal de Educação Tecnológica Celso Suckow da Fonseca CEFETRJ 2004 Engenheiro Mecânico pelo CEFETRJ 2002 Tecnólogo em Mecânica também pelo CEFETRJ 2001 Licenciado em Física pela Universidade Cândido Mendes UCAM 2006 Licenciado em Matemática e Engenheiro Civil ambos pela Sociedade Augusto Motta UNISUAM 2002 Licenciado em Pedagogia UniBF 2022 ESPECIALIZAÇÃO NA ÁREA TECNOLÓGICA Especialista em Engenharia de Segurança do Trabalho FSS 2005 MBA em Negócios Imobiliários UniBF 2020 Especialista em Trânsito UniBF 2020 Especialista em Engenharia e Gerenciamento de Manutenção UniBF 2020 Especialista em Engenharia de Avaliações e Perícias UniBF 2020 Especialista em Higiene Ocupacional CESDA 2020 Especialista em Engenharia Elétrica Ênfase em Instalações Residenciais UCAM 2020 e Especialista em Engenharia Civil Sistemas Construtivos em Edificações FASOUZA 2020 ESPECIALIZAÇÃO NA ÁREA DE MEIO AMBIENTE Especialista em Engenharia de Meio Ambiente UNIG 2010 Especialista em Auditoria e Perícia Ambiental FUNIP 2020 Especialista em Saneamento FAVENI 2020 e Especialista em Gestão Ambiental UCAM 2019 ESPECIALIZAÇÃO NA ÁREA EDUCACIONAL Especialista em Gestão de Sistemas Educacionais UniBF 2022 Especialista em Gestão Escolar Administração Inspeção Orientação e Supervisão FAVENI 2020 Especialista em Docência do Ensino Superior pela Faculdade São Judas Tadeu FSJT 2002 Especialista em Metodologias Ativas e Prática Docente UniBF 2021 Especialista em Educação a Distância UniBF 2020 Especialista em Ciências Sociais UniBF 2021 Especialista em Ciências da Religião UniBF 2020 Marcelo de Jesus Rodrigues da Nóbrega 02 EXPERIÊNCIA PROFISSIONALTECNOLÓGICA Possuo experiência de mais de 18 anos nas áreas de Engenharia de Segurança do Trabalho e de Meio Ambiente especialmente nas áreas de Licenciamento Ambiental atividades Industriais de Geração e Cogeração de Energia Subestações de Energia Elétrica Helipontos e Estações RádioBase e Avaliação e Análise de Riscos Industriais e gestão de Unidades de Conservação Ambiental Possuo mais de 250 trabalhos técnicos nas áreas de Segurança do Trabalho e Meio Ambiente além de atuar como Perito Judicial nomeado em mais de 200 processos TJRJ TRT1 e JF EXPERIÊNCIA ACADÊMICAGESTÃO Possuo mais de 20 anos de experiência Docente no Ensino Superior e Técnico atuando principalmente nos seguintes temas Ergonomia e Segurança do Trabalho Perícia Judicial em Engenharia Resistência dos Materiais Desenho Técnico Desenho de Engenharia e Arquitetura Técnicas de Construção Civil Tópicos Especiais em Engenharia Civil Tópicos Especiais em Engenharia Mecânica Tópicos Especiais em Engenharia Elétrica Mecânica Aplicada Fabricação de Componentes Mecânicos Métodos Numéricos e Comportamento Mecânico dos Materiais Além disso possuo experiência docente e na coordenação de diferentes cursos na área das Engenharias Engenharia Civil Engenharia Mecânica Engenharia de Produção Engenharia Elétrica Engenharia Ambiental e Sanitária e Engenharia de Petróleo e como TutorOrientador na Universidade Aberta do Brasil 2020 Sou Editor de Revistas Científicas e Avaliador do MEC INEPENADE também atuando como Avaliador de Cursos de Graduação pelo INEPMEC Por fim participo como orientador eou avaliador de mais de 200 Trabalhos de Conclusão de Curso em diferentes níveis Doutorado Mestrado Especialização e Graduação 03 Compressão direta forjamento e laminação Compressão indireta Tração estiramento de chapas Cisalhamento corte de chapas Dobramento calandragem ESFORÇOS E POTÊNCIAS DE CORTE Conformação é o processo mecânico onde se obtém peças através dos tipos de esforços aplicados Fonte Apostila de Processos de Fabricação Mecânica IFT Prof Emerson Oliveira UNIDADE 4 04 O conhecimento das forças e potências de usinagem são de fundamental importância para avaliar as forças atuantes nos elementos das máquinas ferramentas Importante também destacar que somente os componentes de corte e de avanço das forças de usinagem é que contribuem para a potência de usinagem CASARIN 2018 Fonte Curso Técnico em Mecânica Escola Estadual de Educação Profissional EEEP Ceará As condições de corte avanço profundidade de corte velocidade de corte A utilização do fluido refrigerantes no caso de ser necessário A situação de desgaste da máquina e ferramenta A força na usinagem resulta no impulso que é necessário aplicar na ferramenta para ocorrer o corte do cavaco É uma força de difícil medição devido a forma tridimensional Esta força apresenta em diferentes direções os conjuntos de parâmetros ou seja suas componentes A força de usinagem depende de vários fatores entre estes podemos citar 1 2 3 A potência de corte Pc é a potência que está disponível para ser utilizada no gume da ferramenta então a potência que é gasta para remover o cavaco As expressões a seguir são utilizadas para o cálculo da potência de corte em operações de torneamento e fresamento 05 U S I N A G E M D E M A T E R I A I S A potência de usinagem depende em grande parte das forças de usinagem envolvidas no processo de manufatura mecânica Assim seja no torneamento seja no fresamento ou em outros processos de usinagem sempre haverá forças de usinagem advindas do contato peçaferramenta As dimensões de corte são o fator de influência preponderante na força e na potência necessária para a usinagem De um modo geral verificase que a pressão específica de corte Kc diminui com as dimensões do cavaco sendo esta diminuição mais notada para um aumento do avanço do que para um aumento da profundidade de corte EEEP Ceará Para consulta dos valores do coeficiente de força específica de corte Kc MPa observe as tabelas a seguir Vejamos um exemplo 06 USINAGEM DE MATERIAIS O conhecimento da força de usinagem que age sobre a cunha cortante e o estudo de suas componentes são de grande importância porque possibilitam a estimativa da potência necessária para o corte as forças atuantes nos elementos da máquina ferramenta além de manter relação com o desgaste das ferramentas de corte influenciando a viabilidade econômica do processo A formação dos cavacos nos processos de usinagem ocorre tridimensionalmente na maioria das operações reais 07 USINAGEM DE MATERIAIS Operação de corte tridimensional KALPAKJIAN 1995 Fonte Coelho e Silva 2018 Força de usinagem e suas componentes para os processos de torneamento e de fresamento FERRARESI 1977 Fonte Coelho e Silva 2018 Fc força de corte ou força principal de corte é a projeção da força de usinagem sobre o plano de trabalho na direção de corte dada pela velocidade de corte Ff força de avanço é a projeção da força de usinagem sobre o plano de trabalho na direção de avanço dada pela velocidade de avanço Fp força passiva ou força de profundidade é projeção da força de usinagem perpendicular ao plano de trabalho FTR força ativa é a projeção da força de usinagem sobre o plano de trabalho Fn força de compressão é a projeção da força de usinagem sobre uma direção perpendicular à superfície principal de corte Fap força de apoio é a projeção da força de usinagem sobre uma direção perpendicular à direção de avanço situada no plano de trabalho As três componentes básicas da força de usinagem são Além dessas componentes básicas podese também identificar outras três componentes importantes Como a força de usinagem é normalmente decomposta nas suas três principais componentes vale sempre a relação Força de usinagem no corte ortogonal bidimensional Para simplificar o entendimento da atuação das forças de corte na cunha cortante podese usar o modelo de corte ortogonal no qual todas as componentes atuam em um único plano O modelo bidimensional da formação de cavacos permite uma análise vetorial das forças agindo nas partes envolvidas ferramenta cavaco e peça 08 USINAGEM DE MATERIAIS Força de usinagem e suas decomposições no plano de cisalhamento na superfície de saída e nas direções de corte e de avanço Fonte Coelho e Silva 2018 09 USINAGEM DE MATERIAIS Círculo de Merchant MERCHANT 1954 Fonte Coelho e Silva 2018 Usando as relações geométricas permitidas pelo círculo de Merchant podese estabelecer As relações acima também podem ser expressas em função das componentes de corte FC e de avanço e Ff que podem ser determinadas por um dinamômetro já que suas direções são perpendiculares entre si Desta forma todas as outras componentes podem ser determinadas em função do ângulo de saída da ferramenta γ e do ângulo do plano de cisalhamento φ Neste caso temse 10 USINAGEM DE MATERIAIS Usandose as componentes da força de usinagem decompostas sobre a superfície de saída da ferramenta podese estabelecer um coeficiente de atrito β na interface cavacoferramenta dado por Analogamente no plano de cisalhamento podese calcular o coeficiente de atrito interno da seguinte for a Também no plano de cisalhamento podese admitir uma distribuição uniforme de tensão de cisalhamento permitindose calcular as tensões de cisalhamento e normal por Portanto a força necessária para formar cavacos depende da resistência ao cisalhamento do material e da área do plano de cisalhamento nas condições particulares de corte Tensões no plano de cisalhamento secundário A tensão normal média que atua no plano de cisalhamento secundário é de natureza compressiva e pode ser determinada dividindose a força normal sobre a superfície de saída pela área de contato cavacoferramenta De maneira similar a tensão cisalhante média pode ser obtida dividindose a força tangencial pela mesma área de contato A tensão normal de compressão tem uma distribuição parabólica sendo zero no ponto onde o cavaco perde contato com a ferramenta e assumindo o valor máximo na aresta de corte ZOREV 1963 Neste caso temse 11 USINAGEM DE MATERIAIS Onde x distância da zona de contato a partir do ponto onde o cavaco perde contato com a ferramenta y e q constantes A tensão cisalhante na zona de aderência é igual à resistência ao cisalhamento do material naquela região sendo considerada nula na zona de escorregamento onde o cavaco perde o contato com a ferramenta Determinação teórica do ângulo do plano de cisalhamento O ângulo pelo qual o material se rompe para formar cavacos é a grandeza fundamental dos modelos desenvolvidos É possível determinarse todo o modelo matemático desde que o valor de φ seja conhecido Sendo assim diversas propostas surgiram para a determinação do ângulo φ a partir apenas de características do material da ferramenta e de grandezas do processo Uma delas é conhecida como Teoria Ernst e Merchant Teoria de Ernst e Merchant O fundamento desta teoria consiste em procurar um valor do ângulo φ para o qual a energia necessária para a formação de cavacos seja mínima Esta teoria se baseou no corte ortogonal para formação de cavacos contínuos no qual foi admitida a hipótese de que a tensão de cisalhamento no plano de cisalhamento é função apenas do material A energia para a formação de cavacos pode ser expressa por 12 USINAGEM DE MATERIAIS Onde Δt é o tempo de corte Para uma dada operação já estabelecida dentro das hipóteses admitidas a energia será mínima se a força F C for mínima Diferenciandose em relação a φ e admitindose que τZ ρ e γ sejam constantes encontrase Igualando as equações encontrase o mínimo da energia necessária para cisalhar o material no plano de cisalhamento Dentre os valores válidos para o ângulo φ temse Determinação teórica da força de corte A determinação teórica ou experimental do ângulo do plano de cisalhamento permite a projeção da força de usinagem nas diversas direções de interesse A sua previsão teórica se faz necessária para casos onde se pretende prever potência de corte ou esforços na estrutura e elementos da máquinaferramenta Da relação linear entre força de corte e área da seção de corte foi proposta a primeira equação para determinação teórica da força de corte com sendo 13 USINAGEM DE MATERIAIS Onde ks pressão específica de corte e S área da seção de corte cujo valor é dado por Material da peça para os aços ao carbono principalmente à medida que se aumenta a porcentagem de carbono ks aumenta Material e Geometria da Ferramenta A variação do material da ferramenta ou do acabamento na superfície de saída com coberturas por exemplo causa variação do coeficiente de atrito no contato cavaco ferramenta e esta variação pode influir nos valores de ks Obs no corte de materiais frágeis a utilização de ângulos de saída e de inclinação negativos é recomendada porque eles não influenciam os esforços de corte e propiciam uma maior resistência mecânica da cunha cortante Secção de corte S a pressão específica de corte diminui com a área da secção de corte Essa diminuição de ks é devida principalmente ao aumento do avanço f A figura a seguir ilustra Influência do avanço e da profundidade de corte na pressão específica Ferraresi 1977 Admitindose que a ferramenta não possua raio de ponta A pressão especifica de corte é a força necessária para a remoção de uma área de corte de equivalente a 1 mm² Inicialmente se imaginava como sendo uma característica somente do material similar à tensão de ruptura Ensaios demonstraram que a pressão especifica varia segundo os seguintes fatores Velocidade de corte vc no corte de materiais dúcteis com baixas velocidades de corte pode acontecer o fenômeno da aresta postiça de corte APC Condições de Lubrificação e Refrigeração influi sobre a pressão específica de corte modificando as condições de atrito entre cavaco e ferramenta Desgaste da ferramenta Com a utilização mesmo em condições favoráveis sempre haverá o desgaste da cunha cortante Fonte Coelho e Silva 2018 Ferraresi 1977 Durante a formação do cavaco parte do volume de material deformado na peça não se transforma em cavaco mas sim escorrega entre a peça e a superfície de folga da ferramenta gerando o chamado fluxo lateral de cavaco Obs Quando o desgaste ocorre na superfície de folga denominase desgaste de flanco representado por VB Quando o desgaste se dá na superfície de saída denominado de desgaste de cratera aparece juntamente com o desgaste de flanco o crescimento de ks já não e tão proeminente Determinação teórica da pressão específica de corte em torneamento As equações de Kienzle as quais têm fornecido valores mais próximos dos experimentais para a maioria dos materiais metálicos usinados 14 USINAGEM DE MATERIAIS Onde os valores de ks e de 1z são obtidos experimentalmente para materiais específicos mediante ensaios Para os casos em que as condições da aplicação são muito diferentes daquelas utilizadas nos ensaios experimentais podese obter uma maior aproximação usandose as seguintes correções Força de corte de 15 Força de avanço de 5 Força de profundidade de 4 Força de corte de 15 Força de avanço de 15 Força de profundidade de 10 Força de corte correção levada em consideração na equação Força de avanço para cada grau de diminuição aumento em relação aos valores tabelados devese diminuir aumentar em 25 Força de profundidade correção levada em consideração na equação Correções no ângulo de saída γ para cada grau de diminuição aumento em relação aos valores tabelados devese aumentar diminuir a Ângulo de folga α para variações entre 4 e 11º não há correções Valores maiores devem ser ensaiados antes de se proceder a correções Ângulo de inclinação λ para cada grau de diminuição aumento em relação aos valores tabelados devese aumentar diminuir a Ângulo de posição χ As componentes de possuem considerações diferentes Raio de ponta rε Para os casos em que 2rε ap não há necessidade de correção caso contrário ensaios devem ser efetuados Velocidade de corte vc quando se empregam ferramentas de aço rápido pequenas variações não há necessidade de correção Com velocidades entre 50 e 300 mmin e valores usuais de avanço verificouse que a força específica de corte diminui aproximadamente de forma hiperbólica com o aumento da velocidade de corte desde que não se forme APC 15 USINAGEM DE MATERIAIS Força de corte aumentar 7 a 12 para cada 01 mm de desgaste de flanco Força de avanço aumentar 18 a 26 para cada 01 mm de desgaste de flanco Força de profundidade aumentar 20 a 32 para cada 01 mm de desgaste de flanco Os valores maiores devem ser usados até 025 mm de desgaste e os menores para valores maiores Fluido de corte para valores de velocidade menores que 30 mmin o fluido de corte pode contribuir para uma diminuição da força de usinagem em particular as componentes de avanço e de profundidade Para velocidade maior que 70 mmin pode haver um aumento da força de corte devido à rápida saída de calor da zona de formação de cavacos Quebracavacos a presença de quebracavacos postiços colocados sobre a superfície de saída da ferramenta pode aumentar a força de corte entre 4 e 10 e as de avanço de profundidade entre 8 e 20 Desgaste da ferramenta O desgaste da cunha cortante provoca modificações na geometria da ferramenta o que por si só já provoca alterações na força de usinagem Adicionalmente há aumento da superfície de contato ferramentapeça à medida que o desgaste se processa Experimentalmente constatouse 16 USINAGEM DE MATERIAIS Torneamento versus corte ortogonal Fonte httpsbooksfeupptindexphpfeupcatalogdownload978972752245 31435inline1 Potência de usinagem Resulta da soma das potências necessárias para cada componente da força de usinagem Como a potência resulta do produto da velocidade pela força e pelo cosseno do ângulo entre ambas somente as componentes de corte e de avanço contribuem para a potência de usinagem A potência de corte é dada por 17 USINAGEM DE MATERIAIS Considerando a velocidade de corte expressa em ms e a força em N resulta a potência de corte em Nms ou seja o Watt Usase a constante 60000 para que a unidade final seja em kW Esta potência tem que ser fornecida pelo motor de acionamento da máquina ferramenta A potência do motor de acionamento em cada caso é dada pela potência dividida pelos respectivos rendimentos dos sistemas de transmissão entre os eixos dos motores e o sistema final de entrega de potência na ferramenta ou no carro de avanço da máquinaferramenta Assim temse Onde Pmc e Pmf são as potências dos motores de acionamento do eixoárvore e do sistema de avanço respectivamente ηc e ηf são os rendimentos dos sistemas de transmissão do eixoárvore e do sistema de avanço respectivamente Para sistemas de transmissão com engrenagens ou correias podese adotar η 075 a 085 Para sistemas com motor acoplado adotase η 09 a 095 No contexto da maquinagem é comum definirse a potência de corte por unidade de volume de material removido 𝑃𝑢 também conhecida por energia específica de corte U ou ainda mais conhecida por pressão específica de corte k ou Ks ou kc 18 USINAGEM DE MATERIAIS Onde 𝑅MR é a taxa de remoção de material dada pela expressão seguinte Substituindo as equações temos que É comum a pressão específica de corte apresentarse nas seguintes unidades Nmmm³ ou Nmm³ 1 Nmmm² 1000 Nmm² Reduzem a vida das ferramentas por redução da dureza dos materiais Aparas quentes são perigo para o seu manuseamento O aquecimento da peça induz imprecisões dimensionais devido à expansão térmica dos materiais A energia remanescente pode ser consumida em energia elástica na apara A temperatura na interface ferramentaapara pode aumentar acima dos 600ºC Temperaturas elevadas têm inconvenientes pois Normalmente são usados fluidos de corte para controlar a temperatura gerada na zona do processo de corte A figura a seguir mostra as principais fontes de geração e dissipação de calor no processo de corte Fonte httpsbooksfeupptindexphpfeupcatalogdownload97897275224531435inline1 19 USINAGEM DE MATERIAIS A maquinagem também conhecida na língua portuguesa por maquinação ou usinagem é um processo de fabrico subtrativo A maquinagem pode ser realizada através de processos convencionais onde a remoção de material é realizada por corte recorrendo a uma ferramenta sólida que interfere com o material da peça a maquinar PINHO DE JESUS 2019 Segundo Pinho de Jesus 2019 a maquinagem é um processo versátil que apresenta vantagens e algumas limitações Como vantagens o autor cita grande variedade de materiais metais polímeros e polímeros reforçados grande variedade de formas regulares e irregulares elevada precisão dimensional e geométrica e bons acabamentos superficiais As limitações são exemplificadas a seguir desperdício de material apara removida é material desperdiçado elevado consumo de tempo na produção de médias a grandes séries relativamente a outros processos ex fundição forjamento A partir do exposto a presente unidade buscou demonstrar aspectos relacionados aos esforços e potências de corte em usinagem como conceito de conformação determinação da força de usinagem no corte ortogonal bidimensional relações geométricas permitidas pelo círculo de Merchant tensões no plano de cisalhamento secundário determinação teórica do ângulo do plano de cisalhamento entre outros assuntos pertinentes CONCLUINDO A UNIDADE 20 Como leitura complementar referente ao tema desta unidade e para auxiliar na realização dos exercícios de fixação recomendase a leitura das normas apresentadas e da literatura presente no item Referências Bibliográficas DICA DO PROFESSOR 21 Questão 01 As forças atuantes numa ferramenta de corte na direção da velocidade de corte e direção normal numa operação de corte ortogonal assumem respetivamente as intensidades de 2600 N e 1500 N O ângulo de ataque da ferramenta é de 5 graus e a largura do corte é 5 mm A espessura da apara é de 1 mm e o grau de recalque é 1812 EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO 22 Determine a A resistência ao corte do material maquinado b O coeficiente de atrito entre a apara e a face de ataque da ferramenta Questão 02 Uma operação de corte ortogonal é realizada com uma ferramenta com um ângulo de ataque de 15 graus A espessura da apara antes do corte é de 03 mm e a largura do corte é de 25 mm A razão de corte medida após a maquinagem é igual a 055 EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO 23 Determine a A espessura da apara após o corte b O ângulo de corte orientação do plano de corte na base da apara c O ângulo de atrito e coeficiente de atrito d Deformação de corte na base da apara e Sabendo que o material apresenta uma tensão de resistência ao corte de 220 MPa determine as forças de corte que se devem medir na ferramenta usando uma célula de carga Questão 3 Numa operação de torneamento cilíndrico a árvore é animada de uma velocidade de rotação de modo a produzir uma velocidade de corte de 18 ms O avanço e o penetramento são respetivamente 03 mmrot e 26 mm O ângulo de ataque da ferramenta é de 8 O material apresenta uma pressão específica de corte de 1500Nmm² EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO 24 Considere que o coeficiente de atrito entre a apara e a face de ataque da ferramenta é de 05 Utilizando o modelo de corte ortogonal para descrever o processo de torneamento determine a A taxa de remoção de material b A potência de maquinagem c Uma estimativa das forças de corte principal e de avanço d Comentar a aplicabilidade do modelo de corte ortogonal ao problema de torneamento Questão 04 Pretendese realizar uma operação de corte ortogonal num material com tensão de escoamento ao corte de 200 MPa Considere que a espessura da apara antes do corte é de 05 mm e que a largura do corte é de 4 mm EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO 25 aDetermine a evolução das forças de corte aplicadas na ferramenta em função do ângulo da face de ataque considerando um coeficiente de atrito de 06 b Determine a evolução das forças de corte aplicadas na ferramenta em função do coeficiente de atrito considerando um ângulo da face de ataque de 5 Questão 05 Numa operação de torneamento de um aço ao carbono com dureza 275HB adotouse uma velocidade de corte de 200 mmin e uma profundidade de corte de 6 mm O torno tem um motor de acionamento com uma potência de 25kW e o rendimento da máquina é de 90 Determine o valor máximo do avanço com que se pode tornear nas condições referidas EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO 26 Nota Consultar a tabela a seguir para desenvolvimento da questão Fonte httpsbooksfeupptindexphpfeupcatalogdownload97897275224531435inline1 SAIBA MAIS Cálculo de potência de corte e força de corte Como determinar a força de corte e a potência de corte na usinagem torneamento Como calcular a força e potência de corte em uma operação de fresamento Cálculo de potência de corte e informações importantes LINK httpswwwyoutubecomwatchvAkaVDiNYM8s LINK httpswwwyoutubecomwatchvSkBlw3nB4ww LINK httpswwwyoutubecomwatchvToVm3rEkjR8 LINK httpswwwyoutubecomwatchvBqnvsk3xzoU 28 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS CASARIN S J Manufatura mecânica usinagem Samuel José Casarin Londrina Editora e Distribuidora Educacional SA 2018 COELHO R T SILVA E J Força e Potência de Corte em Torneamento 2018 Apostila de aula Universidade de São Paulo Escola de Engenharia de São Carlos Departamento de Engenharia de Produção Disponível em httpsedisciplinasuspbrpluginfilephp4647331modresourcecontent15 ForC3A7a20e20PotC3AAncia20em20Torneamentopdf Acesso em 07 ago 2022 OLIVEIRA E Apostila de Processos de Fabricação Mecânica IFT Disponível em httpsdocplayercombr55348773Processodefabricacaomecanicaprofoemersonoliveira tecnicoemmecanicahtml Acesso em 07 ago 2022 PENTEADO F Usinagem Material de aula 2014 Disponível em httpsdocplayercombr18364700Usinagemproffernandopenteadohtml Acesso em 15 jul 2022 PINHO DE JESUS A M Fundamentos do Corte Teoria e Exercícios 2019 Disponível em httpsbooksfeupptindexphpfeupcatalogdownload97897275224531435inline1 Acesso em 02 ago 2022 STOETERAU R L Fundamentos dos Processos de Usinagem 2018 Disponível em httpsitespoliuspbrdpmr2202arquivosaulasPMR2202AULA20RS1pdf Acesso em 13 jul 2022 MATERIAIS COMPLEMENTARES Curso Técnico em Mecânica Escola Estadual de Educação Profissional EEEP Ceará Disponível em httpseducacaoprofissionalseduccegovbrimagesmaterialdidaticomecanicamecanicapro cessosdefabricacaomecanicapdf Acesso em 02 ago 2022 Forças e Potências na Usinagem Disponível em httpswwwpolitecnicoscombrusuarioincludesarquivos2017pmr33012018P1slidesIma i1506pdf Acesso em 02 ago 2022 Usinagem Forças e Potências de Corte Disponível em httpwwwgeocitieswscmovbr73ProcFabrCap7ForcaCortepdf Acesso em 02 ago 2022 29 GABARITO Questão 2 a 31 b c d GABARITO e 32 Questão 03 a b d No torneamento cilíndrico a ferramenta de corte corta com a aresta de corte principal e com a ponta da ferramenta Assim não estão reunidas as conduções de corte ortogonal No entanto se o penetramento for elevado comparado com o raio de ponta da ferramenta resulta um processo que se aproxima das condições de corte ortogonal O ângulo de posição da aresta de corte tem de ser de 90 graus para que o processo de torneamento cilíndrico se aproxime das condições de corte ortogonal Para ângulos de posição da aresta de corte diferentes de 90 graus resultam condições de corte oblíquo No corte ortogonal existe apenas um movimento da ferramenta sendo a espessura da apara antes do corte constante No torneamento cilíndrico a espessura da apara antes do corte resulta do movimento de avanço progressivo da ferramenta A velocidade de corte não é constante ao longo da aresta de corte Questão 04 a GABARITO 34 Esforços de corte em função do ângulo de ataque da ferramenta b Seguindo o mesmo formulário da alínea anterior e assumindo γ 5 resulta a seguinte representação da evolução das forças de corte com o coeficiente de atrito GABARITO 35 Esforços de corte em função do coeficiente de atrito O aumento do coeficiente de atrito resulta num aumento dos esforços de corte O uso de fluidos de corte visa diminuir o coeficiente de atrito função lubrificante entre a apara e a face de ataque da ferramenta Questão 05 GABARITO 36