Conformação

[pic 1]

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS

ENGENHARIA MECÂNICA

LABORATÓRIO DE USINAGEM

RELATÓRIO DE AULAS PRÁTICAS

VARIAÇAO DE PARÂMETROS NA USINAGEM

X

EFEITOS NO ACABAMENTO SUPERFICIAL

Ronaldo Antonio Ferreira

Rafael Souza Rodrigues

Professor Alisson

Contagem

20 de setembro

2015

RESUMO

Mediante a necessidade de se evidenciar o impacto da variação de parâmetros no acabamento superficial de peças obtidas por usinagem, no caso particular, o processo de torneamento convencional, pelo qual foram executadas diversas operações de torneamento, cada um com um parâmetro diferente, a saber, os parâmetros que podem ser controlados neste tipo de processo podem ser o avanço, a profundidade de corte, a velocidade, a geometria da ferramenta, entre outros. De posse das amostras obtidas no processo citado anteriormente foram executadas medições de rugosidade superficial, o que forneceu dados para análise e conclusões dessa incursão investigativa.

---

OBJETIVO

Este trabalho tem como objetivo discutir a relação entre a variação de parâmetros de usinagem e os efeitos no acabamento de peças obtidas por torneamento, expondo resultados comparativos entre uma escala teórica convencional, e medições em laboratório apresentando resultados e conclusões.  

---

SUMÁRIO

1.        INTRODUÇÃO        

2.        MATERIAIS E METODOLOGIA        4

3.        RESULTADOS E DISCUSSÃO        5

4.        CONCLUSÃO        6

5.        REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS        7

---

1. INTRODUÇÃO

1. PROCESSO DE USINAGEM

Usinagem é o processo de fabricação que confere formato, dimensão e acabamento da superfície de uma peça, removendo-se o material excedente ou sobremetal. O sobremetal removido denomina-se cavaco. O cavaco é retirado de diferentes tipos de materiais, tais como: ferro fundido, aço, alumínio, bronze, plástico e outros, que são os mais utilizados pela indústria mecânica para fabricação de seus produtos. Ao ser submetida à usinagem, a peça já apresenta uma forma definitiva: blocos, tarugos, fios, chapas ou barras. O formato da peça bruta determina o processo de fabricação empregado, que pode ser: forjamento, laminação e trefilação. Esses processos, no entanto, não garantem a exatidão dimensional e a qualidade de superfície da peça executada. É a usinagem que gera a peça com essas características. A exatidão dimensional indica que as dimensões da peça executada devem variar segundo os intervalos de tolerância e as especificações técnicas previstas para seu uso e serviço. Já qualidade de superfície refere-se ao tipo de acabamento final dado à peça, que deve estar de acordo com a finalidade a que se destina. A usinagem, portanto, é o processo de fabricação que, mediante a remoção do sobremetal, atende às exigências e qualidade estabelecidas por fabricantes e consumidores.

[pic 2]  [pic 3]

1. MÁQUINAS OPERATRIZES

O conjunto mecânico responsável pelos movimentos destinados à remoção do sobremetal recebe a denominação de máquina operatriz ou máquina-ferramenta. Existe, na indústria, uma variedade de máquinas operatrizes: entre as mais conhecidas podemos citar tornos, fresadoras, mandriladoras, plainas, furadeiras, retificadoras cilíndricas ou planas, máquinas copiadoras e máquinas de eletroerosão.

A escolha de uma ou outra máquina depende das especificações técnicas exigidas da peça tais como formato do produto, acabamento superficial e exatidão dimensional. Portanto, com o auxílio das máquinas operatrizes, é possível obter superfícies com formatos diversos, isto é, planas, curvas, cilíndricas, cônicas e outras, como mostra a figura a seguir:

[pic 4]

Além de atender às especificações técnicas exigidas na fabricação de determinado produto, as máquinas operatrizes tanto fabricam peças unitárias quanto produtos em larga escala.

Os principais movimentos de usinagem são: movimento de corte; movimento de avanço e movimento de profundidade.

1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

1. TORNEAMENTO

O torneamento é a operação por intermédio da qual um sólido indefinido é feito girar ao redor do eixo da máquina operatriz que executa o trabalho de usinagem – o torno – ao mesmo tempo que a ferramenta de corte lhe retira material perifericamente, de modo a transformá-lo numa peça bem definida, tanto em relação á forma quanto as dimensões. (CHIAVERINI, 1986). Entre os parâmetros de corte, a velocidade de corte (Vc) é a velocidade tangencial instantânea resultante da rotação da ferramenta em torno da peça. O avanço (f) é a distância percorrida pela ferramenta por revolução da peça, e a profundidade de corte (ap) é a espessura ou profundidade de penetração da ferramenta.

1. PARAMETROS DE USINAGEM

É importante conceituar alguns parâmetros básicos de usinagem para em seguida utilizá-los em outro método teórico de se obter a rugosidade. Entre os parâmetros que definem a geometria acabada de uma peça estão:

• Velocidade de corte – Velocidade periférica da ferramenta, que retira material de forma longitudinal à peça. Na prática, seus valores são tabelados pelos fabricantes e dependem basicamente de três fatores: material da peça, material da ferramenta e taxa de avanço.
• Rotação Avanço – Deslocamento paralelo que a ferramenta faz em relação à peça por rotação, sua unidade é milímetros por rotação (mm/rot).
• Rotação – Movimento giratório que a peça (Em torneamento) ou a ferramenta (Demais processos) faz em torno do seu eixo. Há uma relação entre a rotação, velocidade de corte e diâmetro inicial da peça definida da seguinte forma:

[pic 5]

• Velocidade de avanço – É a velocidade paralela à peça referente ao avanço da ferramenta, ou seja, o deslocamento paralelo por unidade de tempo. É definida pelo produto entre a rotação e o avanço e medida em milímetros por minuto

(mm/min):

[pic 6]

• Tempo de usinagem – Trata-se da duração, em minutos, do processo, podendo ser definido como o quociente entre o comprimento útil da peça e a velocidade de avanço:

[pic 7]

1. ACABAMENTO SUPERFICIAL

Geralmente especificado em projetos mecânicos, o acabamento superficial, representado principalmente pela rugosidade, consiste em um conjunto de irregularidades, com espaçamento regular ou irregular, que tendem a formar um padrão ou textura característicos em uma superfície. Estas irregularidades estão presentes em todas as superfícies reais, por mais perfeitas que estas sejam. (AMORIM, 2002). No processo de torneamento do aço, a qualidade e a integridade superficial são preocupações frequentes devido ao seu impacto na apresentação do produto, em termos de comportamento funcional e estabilidade dimensional. A importância do acabamento superficial justifica-se pela sua relação, entre outros, com fatores como: Resistência à corrosão; Precisão e tolerância; Escoamento de fluidos; Resistência à fadiga; Lubrificação.