Pontifícia Universidade Católica de GoiásDepartamento de Engenharia
Curso: Engenharia de ProduçãoDisciplina: Processos de Fabricação IProf. Jorge Marques dos Anjos
Aula 8Movimentos de corte Velocidades de corte
Fluido de corte
Slides gentilmente cedidos pelo prof. Vitor, com adaptações minhas.
Movimento de Usinagem
Movimento relativos entre a peça e a ferramenta (aresta de corte).Sem o movimento de avanço origina somente
uma única remoção de cavaco durante uma volta.
Movimento com Retirada de Cavaco
• Movimento de avanço: é o movimento entre a peça e a ferramenta, que, juntamente com o movimento de corte, origina a retirada repetida ou contínua de cavaco, durante várias revoluções do percurso.
• Avanço = distância que a ferramenta percorre a cada giro da peça
Movimento com Retirada de Cavaco
• Movimento efetivo de corte: é a resultante dos movimentos de corte e movimento de avanço.
Movimento de corte
Movimento sem Retirada de Cavaco
• Movimento de posicionamento (aproximação): é o movimento de aproximação da ferramenta em direção à peça.
• Movimento de posicionamento (recuo): é o movimento de retorno da ferramenta em direção à máquina (ponto inicial).
Movimento com Retirada de Cavaco
• Movimento de profundidade: é o movimento entre a peça e a ferramenta, no qual a espessura da camada a ser retirada é determinada.
Movimento com Retirada de Cavaco
• Movimento de ajuste: é o movimento de correção entre a peça e a ferramenta, no qual o desgaste da ferramenta deve ser compensado.
Direção dos Movimentos
• Direção de corte: é a direção instantânea do movimento de corte.
• Direção de avanço: é a direção instantânea do movimento de avanço.
• Direção efetiva de corte: é a direção instantânea do movimento efetivo de corte.
Velocidades
• Velocidade de corte (Vc): é a velocidade na aresta cortante, segundo a direção e o sentido de corte.
Velocidade = Espaço/Tempo
• Velocidade de avanço (Va): é a velocidade da ferramenta, segundo a direção e sentido do avanço.
• Velocidade efetiva de corte (Ve): é a somatória vetorial de Vc e Va.
Velocidades no processo de Usinagem
Vc é tangencial...Vc = raio x vel. angularFórmula prática para a maioria dos processos:
= diâmetro do elemento girante (mm). = rotação por minuto1000 = fator de conversão = vel. de corte (m/min.)
Cavaco
• O tipo de cavaco é função do perfil da ferramenta e do material usinado
• Formas de cavaco:
Cavaco
• Cavacos em fita: O cavaco em fita pode causar acidente, ocupa muito espaço e é de difícil remoção
• Cavaco helicoidal ou espiral: mais usual• Cavaco em lascas: é preferido somente quando o
espaço é pequeno ou quando pode ser removido pelo fluído de corte
Cavaco
Quebra cavacos
• Para evitar os inconvenientes causados pelo cavaco como por exemplo, gumes postiços que se fundem na superfície de corte atrapalhando o acabamento da peça, ou inconvenientes devido aos cavacos tipo fita.
• Quebra cavacos são artifício colocadas na ferramenta que causa a obstrução do cavaco, causando a quebra em intervalos regulares
Quebra cavacos
Quebra cavacos
• Vantagens quebra cavacos:
• Reduz transferência de calor entre a peça e a ferramenta
• Reduz a obstrução do fluído de corte pelo cavaco
• Menor risco de acidente para o operador
• Maior facilidade na remoção do cavaco
Fluido de corte
Geração de Calor durante o corte• Com o surgimento de novos tipos de materiais que
possibilitaram o aumento na velocidade e no avanço de corte, surgiu o problema do atrito e conseqüentemente o aquecimento
Fluido de corte
Impactos do Aquecimento
• Diminuição da vida útil da ferramenta.• Aumento da oxidação da peça e da ferramenta.• Dilatação da peça e da ferramenta, causando erro nas
dimensões da peça usinada.• Riscos de acidentes no contato com o cavaco quente.
Fluído de corte
• Os primeiros experimentos para arrefecer as peças e ferramentas em usinagem foram feitas pela equipe de Taylor, para controlar o calor gerado com as elevadas (naquela época) velocidades de corte conseguidas com o uso do HSS.
• Atualmente há uma variedade de fluidos de corte, cada um com suas propriedades e características. A maioria dos fluidos são preparados com adição de água, mas possuem propriedades antioxidantes.
Fluído de corte
Funções do fluido de corte:
• Arrefecimento (“refrigeração”): evita deformações e distorções dimensionais.
• Lubrificação: reduz atritos entre a ferramenta e a peça.• Ajudar a limpar a região do corte, facilitando o controle
visual: retira o cavaco da zona de corte.• Proteger a máquina e a peça da corrosão, melhorando
o acabamento da peça.
Fluído de corte
Tipos de Fluidos de Corte.• Sólidos: Grafite – Somente lubrificam• Gasoso: Ar comprimido, Nitrogênio, CO2 – Somente
refrigeram ou quando aplicados sob pressão expulsam o cavaco
• Líquido: Lubrificam, refrigeram, limpam e protegem. São os mais usados.
Há várias formulações
Fluído de corte
Por suas características, o fluido Líquidos são os mais utilizados. Principais tipos:• Óleos de corte integrais: óleos minerais derivados do
petróleo, óleos graxos de origem animal ou vegetal, óleos compostos (mineral + graxo), sulfurados ou clorados
• Óleos emulsionáveis: óleos minerais solúveis ou óleos EP (agentes que formam uma película lubrificante e antioxidante)
• Óleos sintéticos: compostos por misturas de águas com agentes químicos
Fluído de corte
Aditivos aos fluidos de corte:• Antiespumantes: melhor visualização da área de corte
e ajudam no efeito de refrigeração• Anticorrosivos: protegem contra corrosão• Antioxidantes: função de proteger o óleo quanto ao
contato com o oxigênio• Detergentes: reduzem a deposição de lamas e borras• Emulgadores: responsáveis de emulsão de óleo na
água• Biocidas: inibem o crescimento de microorganismos• Agentes EP: evitam o rompimento da camada de óleo
em operações de elevadas temperaturas e pressões
Fluído de corte
Seleção de fluídos de corte:
• Os fluidos de corte solúveis e sintéticos são indicados quando a refrigeração for mais importante.
• Os óleos minerais e graxos usados juntos ou separados, puros ou contendo aditivos especiais, são usados quando a lubrificação for o fator mais determinante.
Fluído de corte
• Direções de aplicação • A) aplicação convencional na forma de jorro à baixa pressão (sobre-cabeça)
• B) aplicação entre a superfície de corte e de saída (alta pressão)
• C) aplicação entre o fluído de corte e a peça
Fluído de corte
• Métodos de aplicação • Jorro de fluído a baixa pressão (torneira a pressão normal)
• Pulverização• Sistema de alta
pressão
Atenção: iniciar o escoamento do fluido de corte antes da ferramenta entrar em com a peça, para evitar choque térmico.
Fluído de corte
Utilização racional do fluido de corte.
• MQFC (Mínima Quantidade de Fluído de Corte)
• Custos• Impactos ambientais• Aplicados juntamente com ar comprimido