Usinagem Guia De Valvula

Resumo

Este trabalho tem o objetivo de investigar qual ferramenta, dentro de um grupo de cinco, irá apresentar melhores resultados na usinagem de guias de válvulas automotivas. O material usinado é confeccionado em aço sinterizado de elevada dureza e as ferramentas utilizadas serão de metal duro. Durante o estudo serão avaliados os efeitos da variação dos seguintes parâmetros: velocidade de corte, avanço e profundidade de corte. A avaliação do processo será realizada através da coleta de dados como rugosidade superficial, cilindricidade, circularidade e vibrações do sistema mecânico. Com isso, pretende-se conhecer as melhores condições de usinagem, obtendo um corte estável com maior produtividade e menor gasto com ferramentas, além de garantir um produto final com qualidade.

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Palavras-chave: Alargamento, guia de válvula, aço sinterizado.

Sumario

1. Introdução......................................................................................................................5

2. Objetivo.........................................................................................................................7

3. Metodologia...................................................................................................................8

4. Considerações Finais...................................................................................................10

5. Referências..................................................................................................................11

1.Introdução

Segundo Pangrácio (2003), os furos são elementos muito comuns e importantes em conjuntos mecânicos. Empregados em várias peças e produtos desempenham importantes funções, como: condutores de fluidos, alojamento de rolamentos, interiores de roscas, acoplamento de eixos, bucha se outras. Na indústria metal-mecânica, têm-se várias opções para realizá-los, dependendo das formas e condições em que eles se encontram nas peças. A engenharia moderna exige uma produção em massa de furos com bom acabamento e precisão geométrica necessários para a montagem de precisão. Estes requisitos geralmente não podem ser atendidos pelas brocas helicoidais 1 Operações subsequentes são muitas vezes exigidas para dar ao furo as características necessárias. Na prática, os furos são usinados com brocas helicoidais e o alargamento é realizado como uma segunda operação. A confecção de furos em máquinas é, geralmente, obtida pelo processo de furação. Mas quando necessitamos de alta qualidade final, ainda se empregam, por exemplo, os processos de mandrilamento, alargamento e brunimento. Estes processos de acabamento são caracterizados pelo pequeno volume de cavaco que retiram e pela possibilidade de melhor qualidade superficial e dimensional. Os processos são selecionados conforme as seguintes condições: o material a ser usinado, a relação comprimento/diâmetro, o acabamento superficial e dimensional, e as tolerâncias geométricas (Pangrácio, 2003). Alargamento é uma operação de usinagem na qual uma ferramenta rotativa executa um leve corte para melhorar a precisão dimensional de um furo circular e reduzir a rugosidade da superfície do mesmo (Metals Handbook – Volume 16, 1989). Ferraresi (1975) define alargamento como um processo mecânico de usinagem destinado ao desbaste ou ao acabamento de furos cilíndricos ou cônicos, com auxilio de ferramenta geralmente multicortante. Para tanto, a ferramenta ou a peça giram e a ferramenta ou a peça se deslocam segundo uma trajetória retilínea, coincidente ou paralela ao eixo de rotação da ferramenta. Santos (2004) comenta que o alargamento é empregado na usinagem de diferentes peças. Além de usinar válvulas hidráulicas e componentes da indústria aeronáutica, este processo é muito utilizado na fabricação de motores de combustão interna: árvore de comando, tucho hidráulico, guia de válvula e seu alojamento, alojamento da vela de ignição, biela e bomba de óleo, carcaça de transmissão, cilindro de freio e braço da suspensão.

Outro problema mostrado por Strockel (1969) é o fluxo de óleo gerado durante a admissão do motor, onde o lubrificante da parte superior do motor é sugado para dentro da câmara de combustão, criando uma mistura de óleo mais combustível que resultará numa grande emissão de poluentes (Figura 2a). Os resíduos resultantes desta queima podem ainda se depositar sobre a vela de ignição diminuindo a eficiência do motor. O mau funcionamento ainda permanece no momento da exaustão, direcionando o fluxo de óleo para o sistema de escape de gases do motor. O uso de alargadores na usinagem de guias de válvulas não é algo recente, mostra e comenta o uso desta ferramenta para conferir a este componente as dimensões requeridas no projeto do motor.

2. Objetivo

Este trabalho tem o objetivo de investigar qual ferramenta, dentro de um grupo, irá presentar melhores resultados na usinagem de guias de válvulas automotivas. O material usinado é confeccionado em aço sintetizado de elevada dureza e as ferramentas utilizadas serão de metal duro.

3. Metodologia

A metodologia consistirá na realização de ensaios de alargamento das guias de aço sinterizado montados em um dispositivo que simula o cabeçote, utilizando as ferramentas idênticas àquelas usadas na fábrica. Os ensaios serão realizados em um centro de usinagem do Laboratório de Ensino e Pesquisa em Usinagem (LEPU) da Faculdade de Engenharia Mecânica da UFU, reproduzindo da melhor forma possível a operação realizada na fábrica. Os parâmetros de corte avaliados serão a velocidade de corte (vc), avanço (fz) e a geometria da ferramenta. A quantidade de ensaios será definida através de um planejamento composto central. As grandezas medidas serão o torque e a vibração durante cada um dos testes previstos. A rugosidade superficial, desvios de circularidade e cilindricidade resultantes também serão medidos para análise posterior.