Elementos De Máquinas II

Apresentação

O presente trabalho descreve o processo de dimensionamento de uma máquina para tornear uma peça previamente especificada. Basicamente serão dimensionados os principais elementos que compõem a transmissão do equipamento, assim como as rotações necessárias para fabricação da peça.

Avaliação da peça fabricada

A peça que será fabricada trata-se de um eixo em aço SAE 1045 de média dureza, com uma resistência atração de 50 a 70 Kgf/mm².

Figura 1 – Peça Fabricada

(fonte: André Miquilim)

O material fornecido para fabricação da peça será um tarugo com ∅ 70 mm x 100 mm de comprimento, dessa maneira iremos considerar o ∅ 70 mm e o comprimento da peça acabados.

Figura 2 – Material em bruto

(fonte: André Miquilim)

Processo de fabricação da peça

Primeira Fase: Desbaste do diâmetro de 70 mm para 66 mm pelo comprimento de 85mm.

Figura 3 – Primeira Fase – operação de desbaste

(fonte: André Miquilim)

Segunda Fase: Desbaste do diâmetro de 66 mm para 62 mm pelo comprimento de 40 mm.

Figura 4 – Segunda Fase – operação de desbaste

(fonte: André Miquilim)

Terceira Fase: Acabamento do diâmetro de 66 mm para 65 mm.

Figura 5 – Terceira Fase – operação de acabamento

(fonte: André Miquilim)

Quarta Fase: Acabamento do diâmetro de 62 mm para 61 mm.

Figura 6 – Quarta Fase – operação de acabamento

(fonte: André Miquilim)

Quinta Fase: Furo de 16 mm

Figura 7 – Quinta Fase – operação de furação

(fonte: André Miquilim)

Cálculo das rotações necessárias para fabricação

Conforme tabela de velocidade de corte recomendada para torneamento de SAE 1045, temos que a velocidade de desbaste é de 120 m/min e 160 m/min para acabamento.

Tabela 1 – Velocidade de corte para torneamento

(fonte: http://www.acjusinagem.com.br/tabelas/vel_corte_torno.pdf)

A profundidade de corte e o avanço para torneamento da peça foi retirado do catálogo de pastilhas para torneamento da SandviK, onde encontramos uma pastilha que se adapta tanto para operação de desbaste como para operação de acabamento.

Tabela 2 – Pastilha para desbaste e acabamento

(fonte: http://www2.coromant.sandvik.com/coromant/downloads/catalogue/POR/TUR_A.pdf)

Os dados da broca que será utilizada na operação de furar foram retirados da tabela abaixo, onde encontramos os valores de:

VC = Velocidade de corte = 22 m/min

a = avanço = 0,28 mm/v

Tabela 3 – Rotações calculadas para o torneamento

(fonte: http://www.edisoncarlos.xpg.com.br/Usinagem_arquivos/TMT%20007.pdf)

Assim, para calcular a rotação necessária utilizamos a equação abaixo:

RPM=(VC.1000)/(π.∅)

Tabela 4 – Rotações calculadas para o torneamento

(fonte: André Miquilim)

Avaliando as rotações calculadas podemos admitir um valor médio entre as rotações mais próximas de maneira a fabricar um equipamento mais compacto e eficiente.

Dessa maneira podemos produzir a peça utilizando apenas três rotações:

560 RPM para o desbaste

800 RPM para o acabamento

450 RPM para furação

Obs.: As rotações foram padronizadas na série R20 de acordo com a tabela de números padronizados (DIN 323).

Dimensionamento do motor

Para dimensionamento do motor devemos considerar a condição que exigirá mais do equipamento, ou seja, a maior rotação e o maior torque que o motor deve desempenhar.

Pela tabela de rotações podemos verificar que a maior rotação será de 800 RPM durante o acabamento.

Para o dimensionamento da potência do motor devemos seguir alguns passos:

Calcular a seção do cavaco de acordo com as informações encontradas na tabela do fabricante utilizando a seguinte equação:

S=a.Pc

Calcular o valor da potência necessária para cada operação utilizando a equação abaixo:

P=(S.Pe .VC)/(60 .75 .R)

Depois de efetuados os cálculos chegamos a seguinte tabela:

Tabela 5 – Potencia necessária