Baixe 11-CT 108-116 Calculando a rpm e o gpm a partir da velocidade de corte e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia Mecânica, somente na Docsity! 108 Calculando a rpm e o gpm a partir da velocidade de corte O problema Para que uma ferramenta corte um material, é necessário que um se movimente em relação ao outro a uma velocidade adequada. Na indústria mecânica, as fresadoras, os tornos, as furadeiras, as retificadoras e as plainas são máquinas operatrizes que produ- zem peças por meio de corte do metal. Esse processo se chama usinagem. Para que a usinagem seja realizada com máquina de movimento circular, é necessário calcular a rpm da peça ou da ferramenta que está realizando o trabalho. Quando se trata de plainas, o movimento é linear alternado e é necessário calcular o gpm (golpes por minuto). O problema do operador, neste caso, é justamente realizar esses cálculos. Vamos supor que você seja um torneiro e precise tornear com uma ferramenta de aço rápido um tarugo de aço 1020 com diâ- metro de 80mm. Qual será a rpm do torno para que você possa fazer esse trabalho adequadamente? Velocidade de corte Para calcular a rpm, seja da peça no torno, seja da fresa ou da broca, usamos um dado chamado velocidade de corte. 109 Velocidade de corte é o espaço que a ferramenta percorre, cor- tando um material, dentro de um determinado tempo. A velocidade de corte depende de uma série de fatores, como: tipo de material da ferramenta; tipo do material a ser usado; tipo de operação a ser realizada; condições da refrigeração; condições da máquina etc. Embora exista uma fórmula que expressa a velocidade de corte, ela é fornecida por tabelas que compatibilizam o tipo de operação com o tipo de material da ferramenta e o tipo de material a ser u- sinado. Dica tecnológica As ferramentas de corte são classificadas em grupos. Para en- contrar a velocidade de corte adequada para determinado materi- al com o qual a ferramenta é fabricada, existe um coeficiente para cada tipo de ferramenta. As ferramentas de aço rápido têm o coe- ficiente 1. Os valores da tabela são para esse coeficiente. Se a ferramenta for de metal duro, o valor da tabela deve ser mul- tiplicado pelo coeficiente 3. Cálculo de rpm em função da velocidade de corte Para o cálculo da rpm em função da velocidade de corte, você também usa uma fórmula: n = . d 1000 .vc Em que n é o número de rpm; vc é a velocidade do corte; d é o diâmetro do material e é 3,14 (constante). Dica Como o diâmetro das peças é dado em milímetros e a velocidade de corte é dada em metros por minuto, é necessário transformar 112 Para calcular a rpm da peça, já vimos que é preciso usar a fórmu- la: n = . d 1000 .vc Para calcular a rpm do rebolo, a fórmula muda um pouco. Como a velocidade de corte do rebolo é dada em metros por segundo (m/seg), multiplica-se a fórmula original por 60. Isso é feito para transformar a velocidade de metros por segundo (m/seg) para metros por minuto (m/min). A fórmula fica assim: n = . d 60 . 1000 .vc Vamos supor, então, que você precise retificar um eixo de aço de 50mm de diâmetro com um rebolo de 300mm de diâmetro. Seu problema é encontrar a rpm do rebolo, sabendo que a velocidade de corte indicada é de 25 m/seg. Os dados que você tem são: vc = 25 m/seg (tabela) d = 300mm (diâmetro do rebolo) n = ? n = . d 60 . 1000 .vc Dica A rpm do material a ser retificado é calculada pela fórmula n = . d 1000 .vc que já foi estudada: Portanto, a medida do diâmetro da peça a ser retificada não interessa para o cálculo da rpm do rebolo. n = 3,14 . 300 60 . 1000 . 25 n = 942 1500000 n = 1592,3 n 1592 rpm Portanto, o rebolo deve girar a aproximadamente 1592 rpm. 113 Tente você também Leia mais uma vez o que ensinamos sobre cálculo de rpm para retificação e faça o exercício a seguir. Exercício 3 Calcule a rpm do rebolo de 250mm de diâmetro para retificar um eixo de aço de 60mm de diâmetro, sabendo que a velocidade de corte é de 30 m/seg. Solução: vc = 30 m/seg (tabela) d = 250mm n = ? Cálculo: n = Cálculo de gpm em função da velocidade de corte Quando o trabalho de usinagem é feito por aplainamento e, por- tanto, o movimento da máquina é linear, calcula-se o gpm, ou se- ja, o número de golpes que a ferramenta dá por minuto. Para esse cálculo, você também emprega uma fórmula. Ela é: gpm = c . 2 1000 .vc Em que gpm é o número de golpes por minuto, vc · 1000 já é co- nhecido, c é o curso da máquina, ou seja, o espaço que ela per- corre em seu movimento linear. Esse valor é multiplicado por 2 porque o movimento é de vaivém. Dica O curso é igual ao comprimento da peça mais a folga de entrada e saída da ferramenta. Vamos a um exemplo. Suponha que você precise aplainar uma placa de aço 1020 de 150mm de comprimento com uma ferra- menta de aço rápido. Você sabe também que a velocidade de corte é de 12 m/min. Os dados são: vc = 12 m/min c = 150mm + 10mm (folga) gpm = ? 114 Substituindo os dados na fórmula gpm = c . 2 1000 .vc , temos: gpm = 160 . 2 1000 . 12 gpm = 320 12.000 gpm = 37,5 gpm 38 Portanto, a plaina deverá ser regulada para o gpm mais próximo. Tente você também Leia novamente todas as informações, estude com atenção os exemplos e faça os exercícios a seguir. Exercício 4 Calcule o gpm para aplainar uma peça de 120mm de comprimen- to considerando a folga de entrada e de saída da ferramenta de 40mm, sabendo que a velocidade de corte é de 10m/min. vc = 10m/min c = 120 + 40 = gpm = ? gpm = c . 2 1000 .vc gpm = Teste o que você aprendeu Chegou a hora de pôr à prova sua atenção e sua dedicação pes- soal no estudo desta lição. Leia novamente todas as informações, estude com atenção os exemplos e faça os exercícios a seguir. Exercício 5 Quantas rotações por minuto devem ser empregadas para des- bastar no torno um tarugo de aço 1045 de 50mm de diâmetro, se uma ferramenta de aço rápido for usada? Use vc = 20m/min.