Cálculos De Usinagem

TEMPO DE USINAGEM

Método prático para o cálculo do tempo de usinagem em um torno a CNC, usando a área do cavaco a ser removida.

Se trabalho em uma empresa que presta serviços de usinagem e em dado momento necessito fazer um orçamento para um de meus clientes, a primeira dificuldade é a de não ter a variável tempo de usinagem de uma forma rápida. Alguns softwares de Programação Assistida por Computador já dão o valor desta variável quando faço a programação, porém isto só acontece quando a peça que estou programando já consta de um orçamento aprovado pelo cliente. O presente artigo trata de um método simples e muito rápido para cálculo do tempo, com ele você terá a possibilidade de fazer um orçamento 5minutos após uma conversa telefônica com o cliente. O método proposto se baseia na área de cavaco a ser removida.

Ezio Zerbone

método tradicional de se calcular o tempo de corte “Tc” em qualquer tipo de máquina operatriz, consiste em dividir o comprimento “L” percorrido pela ferramenta pelo avanço de trabalho “a” usado.

Quando calculamos o tempo para executar uma única passada, isto não gera grandes dificuldades, porém, no desbaste, temos sempre que executar várias passadas. Logo temos que calcular vários comprimentos de “ L” ( para cada passada ) para que tenhamos ao final o comprimento total a ser percorrido pela ferramenta, que é a soma de todos os comprimentos gerados em cada passada.

Para que possamos fazer uma comparação do método tradicional com o método aqui proposto, vamos analisar com um mesmo exemplo cada um deles, para que ao final possamos verificar a grande utilidade deste método inovador.

MÉTODO I – tradicional

Analisemos o desenho esquemático, que será usado no dois métodos.

O primeiro passo será calcular o comprimento percorrido pela ferramenta para desbastar cada diâmetro. Para isso usaremos uma profundidade de corte de 2,5mm.

a) Para desbastar o diâmetro de 60mm necessitaremos dar 8 passadas pois:

(100 - 60 ) / 2 = 20

20 / 2.5 = 8

Se calcularmos o comprimento total gerado pelas 8 passadas teremos:

120 x 8 = 960mm.

b) Usando o mesmo raciocínio e com a mesma profundidade de corte para o diâmetro de 40mm, serão necessárias 4 passadas gerando assim um comprimento 320mm pois:

80 x 4 = 320mm.

c) Para o diâmetro de 20mm teremos 160mm pois:

40 x 4 = 160mm

Se somarmos todos os comprimentos calculados em “a”, ”b” e ”c”, teremos:

Lt = 960+320+160

Lt = 1440mm

Usaremos em nosso exemplo, um avanço de trabalho (at) = 0.3mm/rot.

Como a fórmula de cálculo do tempo mostrado acima, exige que o avanço de trabalho seja expresso em mm/min, necessitaremos fazer a transformação necessária: multiplicar o avanço expresso em mm/rot pela rotação a ser usada (rpm).

Para executar essa transformação necessitaremos de alguns dados adicionais:

Dados adicionais:

Vel. de corte (Vc) = 180m/min

Avanço Rápido (ar) = 5m/min

Diâmetro médio = 60mm

d) Com a fórmula Vc=(3.14 x D x N) / 1000 chegaremos a um valor de N = 955 rot/min.

e) Para obtermos o avanço em mm/min, basta multiplicar o valor do avanço em mm/rot pela rotação, então chegaremos a um valor de a = 286,5 mm/min.

f) O tempo percorrido com a ferramenta

usinando será:

g) Levando em consideração, que para darmos uma nova passada, é necessário recuar a ferramenta de um valor igual ao comprimento usinado, podemos considerar que o comprimento percorrido em rápido (Lr) pela ferramenta é o mesmo daquele percorrido em trabalho (Lt).

h) Como já calculamos o tempo que a ferramenta gasta para desbastar a peça (Tu) e o tempo que ela gasta em deslocamento rápido (Tr), somos tentados a acreditar que basta somar esses dois valores. Para completarmos a usinagem de uma peça é necessário dar uma passada de acabamento e para achar este tempo gasto no acabamento, basta dividirmos o perímetro do perfil a ser usinado ( Pu ) pelo valor do avanço de trabalho ( at ) ou seja:

Pu = 40 + 10 + 40 + 10 + 40 + 20

Pu = 160mm

at = 286.5mm/min

Com esse dados, podemos então determinar o tempo total gasto para se usinar a peça em questão que seria :

T total = Tu + Tr + Tacab. T total = 5,87mm

Consideração sobre o método I

Não tivemos dificuldade para calcular o comprimento total percorrido, pois o exemplo que foi usado é relativamente simples, pois em cada diâmetro desbastado os comprimentos usinados eram iguais . Quando o perfil a ser usinado é complexo, aumenta a dificuldade de se achar os valores de “Lt”.