A INFLUÊNCIA DA GEOMETRIA DA FERRAMENTA DE CORTE NO PROCESSO DE FURAÇÃO
Por: brunoGReis • 22/4/2018 • Trabalho acadêmico • 2.528 Palavras (11 Páginas) • 398 Visualizações
A INFLUÊNCIA DA GEOMETRIA DA FERRAMENTA DE CORTE NO PROCESSO DE FURAÇÃO
Arthur Ferreira de Oliveira – RA 201412316
Bruno Genovez dos Reis – RA 201411814
Gabriel Vieira Arruda -RA 201305583
Gustavo
Leandro Oliveira de Souza – RA 201307005
Maria Carolina de Lima Pereira – RA 201301005
Renato Menezes Cinaqui – RA 201313809
Data do experimento: 16/03/2017
Data de entrega: 30/03/2017
EGM4AN-MCA2
GRUPO 6
Professor: Marcelo Acácio de Luca Rodrigues
- INTRODUÇÃO
No processo de furação, uma ferramenta furadeira equipada com uma broca helicoidal executa um movimento de rotação e deslocamento retilíneo com o objetivo de gerar uma cavidade cilíndrica na peça, cavidade esta que pode ser um furo passante, ou cego.
De acordo com inúmeras propriedades do processo, é possível a utilização de diversos tipos de brocas para o procedimento de furação, porém a Broca helicoidal é a ferramenta mais empregada na operação, e sua performance está intimamente ligada à sua geometria.
A geração e evacuação do cavaco requer atenção neste processo, uma vez que é necessário buscar alternativas para a melhor formação no interior do furo, de forma que não prejudique o processo e a ferramenta, facilitando assim a retirada do resíduo.
- OBJETIVO DA INVESTIGAÇÃO
Neste experimento, será realizado a furacão de materiais aço baixo carbono, ferro-carbono, fofo, alumínio e fibra de carbono, utilizando diferentes tipos de broca (Broca de aço rápido, Broca metal duro), com o objetivo de averiguar a geometria de contato entre a peça e ferramenta o que chamamos de engajamento, as definições de movimentos de corte de avanço, as grandezas profundidade de corte e raio da ferramenta, como essas operações de furacão se relacionarão para formar aquela que será a área de corte e por conseguinte a taxa de remoção de cavaco.
- REVISÃ0 BIBLIOGRÁFICA
De acordo com CHIAVERINI (1986), a broca é dotada de um movimento giratório contínuo e de um movimento retilíneo de avanço segundo o eixo de perfuração. Os gumes cortantes da ferramenta arrancam material, e o cavaco resultante, à medida que é retirado, se enrola em forma de espiral cilíndrica, deslizando pelos dois canais helicoidais de descarga.
Segundo (HSIEH e LIN,2002), pequenas variações na geometria de brocas já podem causar grande influência sobre o desempenho da mesma. Portanto, um conhecimento mais aprofundado sobre a geometria da broca é fundamental para um bom entendimento sobre os fenômenos causados durante a furação. "O processo de furação é definido, segundo a norma DIN 8589, como um processo de usinagem com movimento de corte circular, ou seja, com movimento rotativo principal, sendo que a ferramenta possui ainda movimento de avanço apenas na direção do seu eixo de rotação, o qual mantém sua posição em relação à ferramenta e à peça."(ZEILMANN, 2003). Outra característica válida a ser citada sobre o processo de furação, é a velocidade de corte, que não é uniforme, ela varia de zero no centro do furo até um valor máximo na periferia.
Geometria da Broca
[pic 1]
[pic 2]
Para um maior entendimento sobre como a geometria da broca influência no processo de furação, analisaremos a figura 2.
[pic 3]
[pic 4]
Quanto maior for o ângulo de ponta da broca, menor será a espessura do cavaco, utilizando o mesmo avanço, consequentemente o aumento desse ângulo, permitirá também o aumento do avanço, possibilitando uma redução no tempo de usinagem. "Além da geometria padrão da broca helicoidal, é possível afiar sua ponta com diferentes finalidades: diminuição de desgaste localizados, aumento do efeito centrante da broca, diminuição do calor gerado, melhoria em cortes profundos, diminuição da força de avanço, entre outras."(KONIG, 2002; PAUCKSH, 1992; SPUR,1979)
- MATERIAIS E MÉTODO EXPERIMENTAL
- MATERIAIS
Máquina:
FURADEIRA DE COLUNA
Corpo de prova:
Alumínio, ferro fundido e aço SAE 1020
Chapas: Fibra de carbono e aço SAE 1020
Sistema de fixação da peça:
Morsa
Ferramenta de corte:
Brocas: aço rápido, metal duro e broca com afiação especial para chapas
Sistema de fixação da ferramenta:
Mandril
Meio de medição: Paquímetro quadrimensional, cronômetro.
Outros materiais: Óculos de proteção.
- Método:
Após o corpo de prova ser fixado no sistema de fixação (morsa) juntamente com a broca já anexada ao mandril, ocorre a usinagem do material. A mesma ocorre por meio das brocas de aço rápido, metal duro e a de aço rápido de afiação especial para chapas.
Logo após, seleciona-se a rotação de 570 rpm e o avanço de 0,05 mm/volta, sendo que para a furação dos blocos de alumínio, aço SAE 120 e ferro fundido, foram utilizados primeiro a broca de aço rápido de Ø 10 mm, em seguida mediu-se o tempo e a profundidade da furação realizada para cada material. O mesmo procedimento é feito com a broca de metal duro de Ø 10,5 mm utilizando-se os mesmos materiais.
Em seguida foram usinadas as chapas de fibra de carbono de espessura 3,8 mm e de aço SAE 1020 de espessura 1,5 mm, utilizando-se as brocas de aço rápido e metal duro de Ø 8 mm e juntamente a broca de afiação especial para chapas, para cada furação realizada nas chapas utilizou-se avanço manual.
Material | Rotação (n) – rpm | Avanço (f) – mm/volta | Material da broca | Profundidade (mm) | Diâmetro da broca (mm) | Tempo de usinagem (s) |
Bloco de Alumínio | 570 | 0,05 | Aço rápido | 21,35 | Ø 10 | 40’’ |
Bloco de Alumínio | 570 | 0,05 | Metal duro | 23,45 | Ø 10,5 | 40,62’’ |
Ferro fundido | 570 | 0,05 | Aço rápido | 21,3 | Ø 10 | 37,40’’ |
Ferro fundido | 570 | 0,05 | Metal duro | 20,8 | Ø 10,5 | 35,46’’ |
Aço 1020 | 570 | 0,05 | Metal duro | 22,7 | Ø 10,5 | 39,43’’ |
Aço 1020 | 570 | 0,05 | Aço rápido | 28,8 | Ø 10 | 42’’ |
Chapa de aço 1020 | 570 | Manual | Aço rápido afiação especial | Furo passante | Ø 8 | * |
Chapa de aço 1020 | 570 | Manual | Aço rápido | Furo passante | Ø 8 | * |
Fibra de carbono | 570 | Manual | Aço rápido | Furo passante | Ø 8 | * |
[pic 5]
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