Baixe Corte por arranque de aparas e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia Mecânica, somente na Docsity! Tecnologia Mecânica 1 Corte por Arranque de Apara Tecnologia Mecânica 2 Corte por Arranque de Apara Temas Abordados: • Breve História do Corte por Arranque de Apara • Fundamentos • Características das Ferramentas • Características das Máquinas-Ferramenta • Processos e Aplicação • Softwares de CAD/CAM • Programação e Transmissão de Dados • Corte de Alta Velocidade HSM 4 Corte por Arranque de Apara Tecnologia Mecânica 5 Tecnologia Mecânica 6 Corte por Arranque de Apara Tecnologia Mecânica 7 Corte por Arranque de Apara Século 19 Ferro – carbono tratavel termicamente (HB≈700kg/mm2) (plains carbon steel) Baixas propriedades para corte • perde resitência mecância a partir de 200 ~ 300ºC • usado em brocas baratas (taps e drills) Década de 50 Descoberta da cementite (Fe3C) Endurecimento do aço (hardening of steel) Evolução dos Materiais das Ferramentas de Corte Década de 90: Moisson Utilização do forno de indução electrica (electrical arc furnace) Obtenção dos primeiros diamantes industriais Produção de vários tipos diferentes de carbonetos Tecnologia Mecânica 10 Corte por Arranque de Apara TiC adicionado para promover a estabilidade química O dobro da velocidade do WC + Co Lower strenght Aumento da resistencia a abrasão Metalurgia dos Pós (Powder metallurgy) Produção de pastilhas de carbonetos Pastilhas descartáveis (não re-afiadas) Revestimentos possiveis TiC, TiN, Al2O3 • camadas com ≈ 5 µm para minimizar deformação • grande resistência a abrasão •50-70% de vida da ferramenta antes de penetrar pelo revestimento Século 20 Evolução dos Materiais das Ferramentas de Corte Década de 30: Desenvolvimento de carbonetos complexos (1931) Década de 60: Aumento das velocidades de corte Tecnologia Mecânica 11 Corte por Arranque de Apara Tecnologias da Informação Tecnologia Mecânica 12 Lib erd ad e d e F orm as Corte por Arranque de Apara Tecnologia Mecânica 15 Corte por Arranque de Apara Maquinagem Electro-química (Electro-Chemical machining) Tecnologia Mecânica 16 Oxi-acetileno (Oxy-acetylene flame cutting) Corte por Plasma (Plasma cutting) Corte por Arranque de Apara Tecnologia Mecânica 17 Feixe lazer (Laser beam cutting) Corte por Arranque de Apara Tecnologia Mecânica 20 Corte por Arranque de Apara Corte por Arranque de Apara no Estado Sólido de Materiais Metálicos Tecnologia Mecânica 21 Corte por Arranque de Apara Corte 3D ou Oblíquo (3D or Oblique Cutting) S Vc Vc Corte 2D ou Ortogonal (2D or Ortogonal Cutting) β β ≠ 0 β = 0 ⇒ Vc ⊥ Aresta ⇒ 2D Tecnologia Mecânica 22 Corte por Arranque de Apara Corte 2D ou Ortogonal (2D or Ortogonal Cutting) Baixa Velocidade de Corte Alta Velocidade de Corte Tecnologia Mecânica 25 Corte por Arranque de Apara Plano de corte principal (Primary shear zone) Velocidade de Corte (Cutting velocity) Idealização do Mecanismo de Formação de Apara Contínua Regular α - ângulo de ataque φ - ângulo do plano de corte σ - ângulo de saída t0 - espessura de corte tc - espessura da apara Modelo Teórico Tecnologia Mecânica 26 Corte por Arranque de Apara Polígono da Força de Corte de Merchant Tecnologia Mecânica 27 Corte por Arranque de Apara Polígono da Força de Corte de Merchant Ernest & Merchant 2φ + β − α = π/2 Ernest & Merchant corrigido 2φ + β − α = δ Tecnologia Mecânica 30 1) Força de Corte (Fc) 2) Força de Avanço (Fa) Corte por Arranque de Apara Forças Desenvolvidas: Fc Fa Tecnologia Mecânica 31 Corte por Arranque de Apara Indicador de Maquinabilidade dos Materiais Pressão Específica de Corte Tecnologia Mecânica 32 Corte por Arranque de Apara Distribuição típica da temperatura na interface apara / ferramenta Tecnologia Mecânica 35 Tipos de Apara (Chip Types) Apara Contínua Irregular (Segmented chips) Apara Contínua (Continuous Chip) Apara Descontinua (Discontinuous Chip) Corte por Arranque de Apara Tecnologia Mecânica 36 Tipos de Apara (Chip Types) a) Apara contínua (material ductil a alta velocidade, mau para automação, quebra aparas) b) Zona de corte secundária (aumenta a energia de dissipação) c) Apara contínua com BUE (trabalho plástico elevado, mau acabamento) d) Apara continua com uma grande zona de deformação (materiais macios a baixa velocidade de corte e pequenos ângulos de ataque) e) Apara continua irregular (baixa conditibilidade térmica dos materiais) f) Apara desconctinua (baixa ductilidade e/ou ângulos de ataque negativos, bom para automação) Corte por Arranque de Apara Tecnologia Mecânica 37 Formação de Apara Aderente (Built-up Edge Formation - BUE) Vídeo Corte por Arranque de Apara Tecnologia Mecânica 40 Corte por Arranque de Apara Características das Ferramentas Obtenção das Pastilhas de Corte Tecnologia Mecânica 41 Corte por Arranque de Apara Características das Ferramentas Obtenção das Pastilhas de Corte Tecnologia Mecânica 42 Corte por Arranque de Apara Geometria das Ferramentas Características das Ferramentas Vídeo 1 Novas Geometrias de Ferramenta Vídeo 2 Tecnologia Mecânica 45 Corte por Arranque de Apara Vídeo Novas Geometrias de Quebra-Aparas Características das Ferramentas Quebra Aparas Integrais (Integral Chip Breakers) Tecnologia Mecânica 46 Corte por Arranque de Apara Optimização da ligação entre revestimento e substrato Características das Ferramentas Revestimentos das Ferramentas (Tool Coatings) Tecnologia Mecânica 47 Corte por Arranque de Apara Características das Ferramentas Revestimentos das Ferramentas (Tool Coatings) Tecnologia Mecânica 50 Corte por Arranque de Apara Características das Ferramentas Revestimentos das Ferramentas (Tool Coatings) Tecnologia Mecânica 51 Corte por Arranque de Apara Características das Ferramentas Lei de Vida da Ferramenta (Tool life equation) Principais contribuições de F.W.Taylor: 1) 1ºs Estudo do corte por arranque de apara 2) Gestão científica Tecnologia Mecânica 52 Corte por Arranque de Apara nc T CV = Características das Ferramentas Lei de Vida da Ferramenta (Tool life equation) Exemplo dos custo de maquinagem Vc = Velocidade de corte (cutting speed) T = Tempo de vida da Ferramenta (tool life) n,C = Constantes empíricas de Taylor (Taylor constants) Tecnologia Mecânica 55 Corte por Arranque de Apara Características das Ferramentas Desgaste e Avaria de Ferramentas (Tool life equation) Tecnologia Mecânica 56 Características das Ferramentas Desgaste de Ferramentas (Tool Wear) Corte por Arranque de Apara Tecnologia Mecânica 57 Características das Ferramentas Desgaste de Ferramentas (Tool Wear) Corte por Arranque de Apara Tecnologia Mecânica 60 Corte por Arranque de Apara Características das Ferramentas Vibrações da Ferramentas Vídeo Tecnologia Mecânica 61 Consequências no acabamento superficial A vibração provoca flutuação da aresta de corte em torno da trajectória teórica Características das Ferramentas Vibrações da Ferramentas Corte por Arranque de Apara Tecnologia Mecânica 62 Características das Ferramentas Identidade da Ferramenta (Tool Marks) Corte por Arranque de Apara Tecnologia Mecânica 65 Corte por Arranque de Apara Acabamento Superficial Microgeometria da Superfície (200x) Tecnologia Mecânica 66 Corte por Arranque de Apara Simulação Numérica Vídeo Simulação Numérica Ferramenta Virtual de Identificação Inversa Tecnologia Mecânica 67 Corte por Arranque de Apara Simulação Numérica Capacidades de Simulação 2D para Corte Ortogonal no IST Distribuição do Dano (critério de Rice- Tracey), ângulo de ataque de 10º Distribuição das tensões de corte junto da aresta de corte, ângulo de ataque de -10º Tecnologia Mecânica 70 Barra de Hopkinson adaptada ao Corte Ortogonal Corte por Arranque de Apara Tecnologia Mecânica 71 1) Torneamento (turning) 2) Fresagem (Milling) 3) Fresagem de 5 Eixos 4) Fresagem de Alta Velocidade (HSM) 5) Rectificação (Grinding) 6) Furação (Drilling) 7) Maquinagem por Ultra-Sons 8) Maquinagem por Escoamentos Abrasivos 9) Maquinagem por Explosivos Processo e Aplicações Corte por Arranque de Apara Tecnologia Mecânica 72 Torneamento Corte por Arranque de Apara VídeoVídeo dy Corte por Arranque de Apara Fresagem “lato mélia do Fa tiiliag ij Esd inilias Prtaar Tecnologia Mecânica 75 4y Furação Corte por Arranque de Apara Tecnologia Mecânica 76 Tecnologia Mecânica 77 Brochadora (Broach) Corte por Arranque de Apara Tecnologia Mecânica 80 Fresagem a 5 Eixos Corte por Arranque de Apara VídeoVídeo Tecnologia Mecânica 81 Fresagem a Alta Velocidade Corte por Arranque de Apara Vídeo 1 Vídeo 2 Tecnologia Mecânica 82 Rectificação Corte por Arranque de Apara Vídeo Tecnologia Mecânica 85 Corte por Jacto de Água Corte por Arranque de Apara Vídeo Tecnologia Mecânica 86 Maquinagem com Explosivos Corte por Arranque de Apara Vídeo