Slides Usinagem - 08. processo e m?quina

Slides Usinagem - 08. processo e m?quina

Aula 08 - Relação entre processo e máquina -

Prof. Dr. Eng. Rodrigo Lima Stoeterau

Usinagem dos Materiais

Aula 06

Tópicos ➔ Apresentação T-1

➔ Qualidade de uma peça usinada

➔ Velocidades de corte e materiais de ferramentas ➔ Considerações quanto a rigidez estática

➔ Considerações sobre o projeto de árvores de máquinas

➔ Considerações dinâmicas

➔ Considerações referentes ao sistema de controle

➔ Apresentação T-2

Usinagem dos Materiais

Qualidade de uma peça usinada Usinagem dos Materiais

Sistemas Constituintes de uma Máquina-Ferramenta Usinagem dos Materiais

PEÇAV ,f

- Material - Estabilidade dinâmica

- Material - Geometria

Velocidades de corte e materiais de ferramentas ➔ Conseqüências: maiores vc => maiores rotações

Usinagem dos Materiais

Cermets

Cerâmica de corte

Metalduro Aço Rápido

Aço ferramenta

Ano

Considerações quanto a Rigidez Estática ➔Considerações sobre as forças de usinagem

Usinagem dos Materiais

Ve Vc

Vf Peça

Ferramenta

Velocidade Efetiva

Velocidade de Avanço

Velocidade de Corte

Força Passiva

Força de Corte

Força de Avanço

Considerações quanto a Rigidez Estática

•No projeto da estrutura de máquinas-ferramentas o requisito rigidez é muito mais importante do que o requisito capacidade de carga.

•Os esforços gerados durante a usinagem, e suas consequentes deformações são, em geral, bem inferirores aos limites admissívies para vários materiais.

•O conceito de rigidez se divide em estático e dinâmico, e é utilizado como parâmetro de desempenho ou de projeto

Usinagem dos Materiais

Considerações quanto a Rigidez Estática

A origem dessas deformações são principalmente decorrentes do: •Peso das partes móveis

•Peso das peças de trabalho

•Forças de usinagem

• Gradientes térmicos

Usinagem dos Materiais

Mola

Força Ref. 0

Considerações quanto a Rigidez Estática ➔ Fluxo de força

Usinagem dos Materiais

Considerações quanto a Rigidez Estática ● Deformações

Usinagem dos Materiais

1 – Fluxo de Força2 – Llinha de Deslocamento 3 – Peça4 – Ferramenta 5 – Componete Axial da Força de Usinagem

Usinagem dos Materiais Considerações quanto a Rigidez Estática

● Deformações

Usinagem dos Materiais

Acionament o

Guias

Árvore

Sistema se fixação da peça

Estrutura

Sistema se fixação da Ferramenta

Esforços de usinagem

Estrutura não deformada

Estrutura deformada

Torção Flexão

Considerações quanto a Rigidez Estática ● Deformações

Usinagem dos Materiais

Esforços de usinagem

Estrutura não deformada

Estrutura deformada

Torção Flexão Extensometros

Fluxo de força

Sist. Med. de Deslocamentos

Sist. de aquisição de dados

Considerações quanto a Rigidez Estática ● Deformações

Usinagem dos Materiais Considerações quanto a Rigidez Estática

● Exemplo de uma máquina para furação profunda

Usinagem dos Materiais Considerações quanto a Rigidez Estática

● Exemplo de uma máquina para furação profunda

Usinagem dos Materiais Considerações quanto a Rigidez Estática

● Exemplo de uma máquina para furação profunda

Usinagem dos Materiais Considerações quanto a Rigidez Estática

● Exemplo de uma máquina para furação profunda

Considerações sobre o projeto de árvores de máquinas ● Maior parte do sucesso depende da árvore da máquina

Usinagem dos Materiais

Consideração estática

Consideração dinâmica

Modelo simplificado

Projeto preliminar

Modelo de viga bi-apoiada Modelo massa mola amortecedor

Modelamento

Projeto detalhado

Considerações sobre o projeto de árvores de máquinas ● Reações aos esforços do processo

Usinagem dos Materiais

F c

F f

F p

MW+M Fc τ Fc

R y1 R y2W τ r

Rx1 R x2

F f τ Fc τ r

Rx1 R x2

Considerações sobre o projeto de árvores de máquinas ● Esforços e deformações

Usinagem dos Materiais

Usinagem dos Materiais

Variações na Geometria da

Peça e Ferramenta

Forças Decorrentes de Variações na Dureza do Material

Variações nas Forças de Usinagem

Considerações Dinâmicas ● Deformações

Usinagem dos Materiais

Estrutura da máquina

Sistema Massa-Mola-Amortecedor

Considerações Dinâmicas ● Sistema massa-mola-amortecedor

Considerações Dinâmicas

A estrutura de uma máquina-ferramenta pode ser considerada como sendo um sistema vibratório com infinitos graus de liberdade

Fontes de vibrações: •Processo de usinagem

•Sistema vibratório máquina

•Processo de usinagem com relação ao sistema vibratório da máquina

Usinagem dos Materiais

Usinagem dos Materiais Considerações Dinâmicas

● Modos de vibrações

Usinagem dos Materiais

Considerações referentes ao sistema de controle ● Controle em malha aberta

Usinagem dos Materiais

Considerações referentes ao sistema de controle ● Controle em malha fechada

Usinagem dos Materiais Considerações térmicas

● Fontes de calor

PEÇAV ,f

- Material - Estabilidade dinâmica

- Material - Geometria

Usinagem dos Materiais Considerações térmicas

● Fontes de calor

Usinagem dos Materiais Considerações térmicas

● Conseqüênciasr

Usinagem dos Materiais Considerações térmicas

● Redução e controle de fonte calor

FIM - Aula 08 Usinagem dos Materiais

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