Slides Usinagem - 04. geometria

Slides Usinagem - 04. geometria

Aula 04

Fundamentos da Usinagem - Geometria da Ferramenta Monocortante -

Prof. Dr. Eng. Rodrigo Lima Stoeterau

Usinagem dos Materiais

Prof. Dr. Eng. Rodrigo Lima Stoeterau

Aula 04 ➔ Apresentação – trabalho #1

➔ Geometria da cunha de corte

➔ Influências da Geometria da Ferramenta

➔ Solicitações na cunha de corte: mecânicas e térmicas

➔ Apresentação – trabalho #2

Usinagem dos Materiais

Geometria da Cunha de Corte Usinagem dos Materiais

Cunha de corte Usinagem dos Materiais

Geometria da Cunha de Corte

➔ Para cada par material de ferramenta / material de peça têm uma geometria de corte apropriada ou ótima

A geometria da ferramenta influência na: ● Formação do cavaco

● Saída do cavaco

● Forças de corte

● Desgaste da ferramenta

● Qualidade final do trabalho

Usinagem dos Materiais

Geometria da Cunha de Corte Usinagem dos Materiais

Geometria da Cunha de Corte Usinagem dos Materiais

Geometria da ferramenta de tornear α = ângulo de incidência β = ângulo de cunha γ = ângulo de saída ε = ângulo de quina χ = ângulo de direção λ = ângulo de inclinação rε = raio de quina χ,r ε

Cunha de corte

Face

Flanco

Usinagem dos Materiais

Ferramentas integrais Usinagem dos Materiais

Ferramentas integrais Usinagem dos Materiais

Influências da Geometria da Ferramenta Aumento da estabilidade do gume

Desgaste menor

Maiores forças passivas Aumento da estabilidade do gume

Redução da vibração Redução da Força de corte α = 6° até 12° Elevada estabilidade do gume

Redução da vibração Redução da força de corte

Fase da face Desgaste menor

Aumento da estabilidade do gume

Baixa espessura de usinagem

Melhor formação do cavaco Melhor superfície Redução da força de corte Desgaste menor

Aumento da qualidade superficial

Guia do fluxo do cavaco

Usinagem dos Materiais

●Influências da Geometria da Ferramenta

●ângulo de saída - γn

–γn - Relacionado com a superfície de saída (face) da ferramenta, sobre a qual escoa o material da peça (cavaco).

●Trabalho de dobramento do cavaco.

Usinagem dos Materiais

Tipos de quinas Usinagem dos Materiais

Cinemática do processo de torneamento Usinagem dos Materiais

Planos da ferramenta de corte Planos no sistema ferramenta na mão

Usinagem dos Materiais

Planos da ferramenta de corte Planos no sistema ferramenta na máquina

Usinagem dos Materiais

Fatores a serem considerados na escolha da geometria da ferramenta:

➔ Material da ferramenta ➔ Material da peça

➔ Condições de corte

➔ Tipo de operação

➔ Geometria da peça

Usinagem dos Materiais

Ferramentas com insertos intercambiáveis Usinagem dos Materiais

Ferramentas com insertos intercambiáveis Usinagem dos Materiais

Forma dos insertos - Formas comuns

Usinagem dos Materiais

Denominações para as ferramentas de furar Quina

Face Guia

Flancos

Gumes principais

Canal

Gume Transversal

Direção do avanço

Direção de corte

Quina

Usinagem dos Materiais

α = ângulo de incidência β = ângulo de cunha γ = ângulo de saída σ = ângulo de ponta Ψ = ângulo do gume transversal ε = ângulo de quina

rε = raio de quina

Broca helicoidal

Geometria das brocas helicoidais

Usinagem dos Materiais

Ferramenta de furar Relação com a ferramenta de tornear

Usinagem dos Materiais

Ferramenta de fresar Usinagem dos Materiais

Alargadores Usinagem dos Materiais

corte P-P guia corte M-M αo γoγf gume secund'ario gume principal

Geometria dos alargadores onde:

γ0 - Ângulo de saída ortogonal χr - Ângulo de direção do gume γ’p - Ângulo de saída passivo do gume secundário γf - Ângulo de saída lateral (ângulo de hélice)

a0- Ângulo de incidência ortogonal a’p - Ângulo de incidência passivo do gume secundário

Usinagem dos Materiais

Solicitações na cunha de corte Usinagem dos Materiais

Regiões da formação do cavaco

Flanco Face

Estrutura da peça

Estrutura do cavaco

Plano de cisalhamento

Ferramenta

Superfície de corte

Onde: a) zona de cisalhamento b) região de separação do material para materias frágeis c) superfície do cavaco - deformações devidas a esforços d) superfície de corte - deformações devidas a esforços e) região de separação para materiais dúcteis

Usinagem dos Materiais

Conseqüência dos esforços na de Ferramenta

Peça Ferramenta

Cavaco ,f

Atrito

Forca Movimento relativo

Calor

Desgaste

Material peça / material ferramenta

Usinagem dos Materiais

Conseqüência dos esforços na de Ferramenta Usinagem dos Materiais

Forças de usinagem

Força de usinagem= f(condições de corte (f, vc, ap), geometria da ferramenta (χ, γ, λ), desgaste da ferramenta)

Onde:

Fc = Força de corte

Ff = Força de avanço Fp = Força de avanço

Fc e Ff ~ 250 a 400 N/mm2 - aços de construção mecânica Fc e Ff ~10 N/mm2 - materiais de difícil usinabilidade

Fc F

Usinagem dos Materiais

Ve Vc

Vf Peça

Ferramenta

Mov. Efetivo

Mov.de Avanço Mov.de Corte

Peça Ferramenta

Ve Vc

Vf Mov. EfetivoMov.de Avanço

Mov.de Corte

Vc Mov.de Avanço

Mov.de Corte Ve

Mov. Efetivo Peça

Ferramenta

Ve Vc

Vf Mov.de Avanço

Mov.de CorteMov. Efetivo

Peça Ferramenta

Movimentos nos processos de usinagem Usinagem dos Materiais

FIM - Aula 04 Usinagem dos Materiais

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