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TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTASTECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Fabricação por deformação Dobra em prensa viradeira. Laminador de perfilados TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Fabricação por desagregação Cisalhamento por puncionamento Por arrancamento. TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Caracterização das máquinas ferramenta Divisão dos grupos das máquinas:  Máquinas para trabalhos seriados;  Máquinas universais. TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Caracterização das máquinas ferramenta Máquinas para trabalhos seriados: Equipamentos providos de dispositivos para fixação específicos e ferramentas de corte para uma operação determinada, geralmente executam apenas um tipo de operação. As máquinas modernas com comandos computadorizados são mais flexíveis. são complicadas as alterações de disposição dos mecanismos. exigem maior potência e necessitam de movimentos onde o desperdício de tempo influi diretamente no custo. .TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Caracterização das máquinas ferramenta Máquinas universais:  Máquinas que apresentam a possibilidade de realizar qualquer classe de trabalho.  As máquinas universais exigem mudanças de ordem de operação. TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Máquinas Universais . absorvendo baixa potência. . Ferramentas robustas para suportarem sem quebra. aos esforços a que estiverem submetidos. Órgãos de transmissão de movimentos robustos.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Princípios fundamentais das máquinas ferramenta Movimentos dos órgãos que trabalham perfeitamente definidos. deformações e vibrações perceptíveis. com o mínimo de resistência a vencer. As ferramentas devem ter forma tal que assegurem o corte nas melhores condições possíveis. TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS CARACTERIZAÇÃO DAS MÁQUINAS FERRAMENTAS São caracterizadas pelo modo de ação de suas ferramentas no material a ser trabalhado. .  Deformação: O material é alterado em sua forma ou conformado para adquirir uma nova geometria.  Desagregação: O material é arrancado ou cortado em pedaços. segmentos ou fitas. de avanço ou de alimentação . de trabalho ou de corte.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Princípios fundamentais das máquinas ferramenta Movimentos essenciais nas máquinas ferramentas 3 movimentos à considerar    movimento de preparação. movimento principal. movimento secundário. TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS TORNO São máquinas que executam trabalhos de torneamento destinados a remover material da superfície de uma peça em movimento de rotação por meio de uma ferramenta de corte que se desloca continuamente. . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS TORNO HORIZONTAL . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS TORNO VERTICAL . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS TORNO REVÓLVER . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS TORNO COPIADOR . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS TORNO AUTOMÁTICO . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS TORNO CNC . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS ACESSÓRIOS . FIXAÇÃO DE PEÇAS TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS FIXAÇÃO DE PEÇAS . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS FIXAÇÃO DE FERRAMENTAS . A ROTAÇÃO DA FERRAMENTA E O AVANÇO DA MESA.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS FRESAMENTO CONSISTE NA RETIRADA DE METAL OU SOBREMETAL DA SUPERFÍCIE DE UMA PEÇA FEITA PELA COMBINAÇÃO DE DOIS MOVIMENTOS. . EFETUADOS AO MESMO TEMPO. TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS FRESADORA HORIZONTAL . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS FRESADORA VERTICAL . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS FRESADORA UNIVERSAL . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS FRESADORA COPIADORA . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS FRESADORA PANTOGRAFA . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS FRESADORA CNC . Fresa .TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS PROFUNDIDADE DE CORTE. TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS MANDRILADORA . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS MANDRILADORA CNC . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS CENTRO DE USINAGEM . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS CENTRO DE USINAGEM . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS TIPOS DE OPERAÇÕES . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS TIPOS DE OPERAÇÕES . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS TIPOS DE OPERAÇÕES . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS TIPOS DE OPERAÇÕES . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS TIPOS DE ACESSÓRIOS . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS TIPOS DE FIXAÇÃO DAS PEÇAS . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS TIPOS DE ACESSÓRIOS . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS TIPOS DE ACESSÓRIOS . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS DIVISOR . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS FRESAS DE PERFIL . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS FRESAS PLANAS . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS FRESAS ANGULARES . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS FRESAS DE TOPOS TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS FRESAS DE FACEAR COM INSERTOS INTERCAMBIAVEIS TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS FIXAÇÃO DE FERRAMENTAS TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS FIXAÇÃO DE FERRAMENTAS TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS CAVACO O cavaco gerado pelo processo de usinagem TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Parâmetros Básicos de Usinagem Velocidade de Corte Avanço Profundidade de Corte . onde os movimentos de corte e de avanço ocorrem concomitantemente. . para operações de usinagem como torneamento. medido em metros por minutos (m/min).TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Definição de Velocidade de Corte (Vc) É a velocidade com se dá a retirada do cavaco. na usinagem do material. furação e fresamento. É a velocidade tangencial instantânea resultante da rotação da ferramenta em torno da peça. Formula exemplo: Peça com 360 rpm 200.1416 1000 226 m/min rpm = Vc x 1000 = diâmetro x  = rpm x diâmetro 318 = 360 x 200.0 x 3.0 mm Vc = rpm x diâmetro x  1000 360 x 200.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Velocidade de Corte .0 318 Vc = Vc = Vc x 318 diâmetro .  formas espessas (desbaste) menores velocidades. Material da ferramenta  Materiais mais resistentes suportam maiores velocidades de corte.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Características que influenciam na velocidade de corte: Material da peça  Maior Dureza Maior Aquecimento (necessidade de menores velocidades). Seção da peça  formas delgadas (torneamento fino) maiores velocidades. Refrigeração Modelo construtivo da máquina . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Ilustração de Velocidade de Corte (Vc) Prof. De Corte (p) Avanço ( a) Vc TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Definição de Avanço ( a ) A quantidade relativa de movimento da ferramenta na peça em cada revolução, ciclo ou unidade de tempo. Normalmente medido em milímetros por rotação (mm/rot.). TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Ilustração de Avanço ( a ) Prof. De Corte (p) Avanço ( a ) Vc TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Definição de Profundidade de Corte (p) A distância entre o fundo do corte e a superfície da peça, medido perpendicularmente à superfície da peça em milímetros. TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Ilustração de Profundidade de Corte (p) Prof. De Corte (p) Avanço ( a ) Vc Formula Fp Cp Fa . em mm/min) Sendo que: C = Cp + Fa + Fp va TEMPO DE USINAGEM – Fresa .TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS tc = curso de trabalho da mesa de fresar (mm) = C_ (min) velocidade de avanço (va. ) tp = tempo perdido (imprevistos – aproximadamente 10% de TE) . avanços manuais para ajustes. etc. etc.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS CONCEITO DO TEMPO DE EXECUÇÃO DA USINAGEM TE = tm + tu + tp Onde : tm = tempo manual (fixar peça.) tu = tempo útil (utilizado no movimento da máquina) este pode ser divido ainda em: • tc=tempo de corte.. alterar velocidades. tempo ocioso da máquina. • tx=tempo morto (retorno do carro. medir... trocar e ajustar as ferramentas.. rotação Cp= comprimento da peça Fa= folga anterior C = Cp + Fa + Fp Fp= folga posterior .n Tempo de corte = comprimento a usinar Avanço .TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS CALCULO DO TEMPO DE CORTE (torno) tc = __C__ a. 105. 208. 37.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS EXERCÍCIO 1 . 296 rpm. Dados: d=80mm (diametro da peça) Cp=490mm (comprimento da peça) Fa e Fp = 5mm (folgas) Vc = 20 m/min (velocidade de corte) a=0.5mm/volta (avanço) . 53.CALCULO DO TEMPO DE CORTE (torno) 1. 74. 150.Calcule o tempo de corte de um eixo utilizando torno mecânico que possui as seguintes rotações: 26. Calcule os tempos de corte (cilíndrica e face) de um eixo utilizando torno mecânico que possui as seguintes rotações: 26.65mm/volta (avanço) tc = __C__ a.CÁLCULO DO TEMPO DE CORTE (torno) 2.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS EXERCÍCIO 2 . 150. 37. 53. 105. Dados: d= 120mm (diametro da peça) Cp= 530mm (comprimento da peça) Fa e Fp = 3mm (folga anterior e posterior) Vc = 30 m/min (velocidade de corte) a= 0. 74. 208.n C = Cp + Fa + Fp rpm = Vc x 1000 diâmetro x π . 296 rpm. 5mm (folga anterior e posterior) Vc = 55 m/min (velocidade de corte) a= 1.Calcule os tempos de corte (cilindrica e face) de um eixo utilizando torno mecânico que possui as seguintes rotações: 26. 105. Dados: d= 200mm (diametro da peça) Cp= 840mm (comprimento da peça) Fa e Fp = 6. 37.5 mm/volta (avanço) tc = __C__ a. 296 rpm. 150.n C = Cp + Fa + Fp rpm = Vc x 1000 diâmetro x π . 53.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS EXERCÍCIO 3 . 74. 208.CÁLCULO DO TEMPO DE CORTE (torno) 3. em mm/min) Sendo : C = Cp + (R+Fa) + (R+Fp) • R= raio da fresa • Cp= comprimento da peça va .CÁLCULO DO TEMPO DE CORTE (fresa) 4.Calcule o tempo de corte (desbaste) de um peça de 350 mm de comprimento utilizando fresa cilíndrica com diâmetro de 100mm. Dados: Fa = 25mm (folga anterior) Fp = 30mm (folga posterior) tc = curso de trabalho da mesa de fresar (mm) = C_ (min) velocidade de avanço (va.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS EXERCÍCIO 4 . com velocidade de avanço de 120mm/min. S p = (d1. Pm = potência do motor(CV). d . Vc = velocidade de corte. N 1000 Fp = re . (rpm). p = profundidade de corte.a Fp = força principal de corte. S= seção do cavaco (p. (mm).a). em (mm²). d= Diâmetro médio da peça(mm). Vc 60 . (kg/mm²).d2) / 2 S= p. (mm).36 cv d = (d1 + d2) / 2 Pe = Fp . d1 = diâmetro da peça antes da usinagem.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS FÓRMULAS . 75 Pm = Pe ŋ . (kg). d2 = diâmetro da peça depois da usinagem. (mm). n = velocidade de rotação.(m/min).736 Kw 1 Kw = 1. Pe = potência na árvore de trabalho(CV). re = resistencia específica de corte.Cálculo da Potência de Corte Vc = π . ŋ = rendimento 1 cv = 75 kgm/s = 0. (mm/rot). a = avanço. TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS requer Força Potência . desde o diâmetro de 150 a 138 mm. e n=48rpm. b) Com a potência determinada calcular a seção máxima do cavaco admissível para tornear uma barra de Aço Liga com resistência específica igual a 110 kg/mm².TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS EXERCÍCIO 5 – CÁLCULO DA POTÊNCIA DE CORTE a) Calcular a potência de um motor de um torno capaz de tornear uma barra de aço de resistência específica igual a 180 kg/mm² .O rendimento mecânico dos elementos entre o motor e a árvore de trabalho é de 80%. diâmetro igual a 100 mm. . com avanço de 1 mm/rot e velocidade n=30 rpm. com avanço de 1. . e n=54rpm.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS EXERCÍCIO 6 – CÁLCULO DA POTÊNCIA DE CORTE a) Calcular a potência de um motor de um torno capaz de tornear uma barra de aço de resistência específica igual a 240 kg/mm² .O rendimento mecânico dos elementos entre o motor e a árvore de trabalho é de 90%. diâmetro igual a 130 mm.5 mm/rot e velocidade n=30 rpm. b) Com a potência determinada calcular a seção máxima do cavaco admissível para tornear uma barra de Aço Duro com resistência específica igual a 232 kg/mm². desde o diâmetro de 170 a 140 mm. 110 . desde o diâmetro de 90 a 68 mm. d) Utilizando a velocidade de corte do item “b” o avanço do item “c“.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS EXERCÍCIO 7 – CÁLCULO DA POTÊNCIA DE CORTE e TEMPO a) Calcular a potência de um motor de um torno capaz de tornear uma barra de aluminio de resistência específica igual a 50 kg/mm² . a partir do diâmetro inicial de 90 até o final de 68.65 mm/rot. diâmetro igual a 90 mm.8 mm/rot e velocidade n=35 rpm.O rendimento mecânico dos elementos entre o motor e a árvore de trabalho é de 88%. sabendo-se que o avanço “a” é igual a 1. c) Com a secção do item “b”. e “p” máximo admissível de 1mm calcule o tempo de corte (cilindrica e face) da figura. b) Com a potência determinada calcular a seção máxima do cavaco admissível para tornear uma barra de Aço Liga com resistência específica igual a 315 kg/mm². calcular a profundidade “p” . com avanço de 0. folga anterior é igual a 1mm. e n=48rpm. e “p” máximo admissível de 1. a partir do diâmetro inicial de 190 até o final de 150. c) Com a secção do item “b”. diâmetro igual a 210 mm. e n=200 rpm. . com avanço de 0. d) Utilizando a velocidade de corte do item “b” o avanço do item “c“.5mm calcule o tempo de corte (cilindrica e face) 240 da figura. b) Com a potência determinada calcular a seção máxima do cavaco admissível para tornear uma barra de Aço Liga com resistência específica igual a 255 kg/mm². folga anterior é igual a 1mm. sabendo-se que o avanço “a” é igual a 1.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS EXERCÍCIO 7a – CÁLCULO DA POTÊNCIA DE CORTE e TEMPO a) Calcular a potência de um motor de um torno capaz de tornear uma barra de aluminio de resistência específica igual a 250 kg/mm² .5 mm/rot e velocidade n=115 rpm.O rendimento mecânico dos elementos entre o motor e a árvore de trabalho é de 95%. desde o diâmetro de 190 a 150 mm.0 mm/rot. calcular a profundidade “p” . Dados: Material da peça= Ferro Fundido Tempo de Corte= 0.25 mm/rot 150.0 tc = __C__ a. determinar a velocidade de corte.942min a = 0.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS EXERCÍCIO 8 – CÁLCULO DA VELOCIDADE (FURAÇÃO) Na usinagem abaixo.3d n = Vc x 1000 diâmetro x π .0 Ø15.n C = e + 0. TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS EXERCÍCIO 9 – CÁLCULO DO TEMPO DE USINAGEM (Furação) Na usinagem abaixo. determinar o tempo de execução na furação.5mm Vc = 22 m/min tc = __C__ a.3d n = Vc x 1000 diâmetro x π .n C = e + 0. Dados: Material da peça= Bronze meio duro diametro do furos = 14mm número de furos = 20 espessura da placa= 12. sendo necessário vencer o Momento de Torsão.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS POTÊNCIA DE CORTE NA FURAÇÃO Para executar a furação necessitamos de potência para girar a broca e produzir o avanço radial. Pa = F x V (CV). Pe = Potencia Total 60 x 75 Pg = Potencia de Giro Pg = Mr x n (CV). Pa = Potencia de avanço Mr = Momento de Rotação 716200 Mr = d² x (a x re) (kg.mm). Pe = Pg + Pa (CV). re = resistência específica ao corte (kg/mm²) 8 . 857 ε = ângulo das arestas Portanto: F = 0.429 x d x (a x re) cortantes da broca Para ε = 116° senε/2 = sen 58°= 0.848 Portanto: F = 0.424 x d x (a x re) .TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS POTÊNCIA DE CORTE NA FURAÇÃO Secção do Cavaco S = a x d (mm²) 2 2 Força Axial R = S x re S = Seção do cavaco (mm²) a = avanço (mm) d = diâmetro da broca (mm) ε = ângulo da broca re = resistência específica ao corte (kg/mm²) R = reação ao corte F=R x (senε/2) S x re x (senε/2) a x re x d x (senε/2) 2 2 2 F = (senε/2) x d x (a x re) 2 F = Força Axial (Kg) Para ε = 118° senε/2 = sen 59°= 0. TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Tabela .Valores Médios de Velocidade e avanço para Broca de Aço Rápido . Resposta: Vc = 15 m/min Mr = 2520 kg.025 CV .521 CV Pm = 2. sabendo-se que a broca é de aço carbono. o rendimento mecânico dos elementos entre o motor e a árvore de trabalho é de 75%.mm Pg = 0.288 kg Pe = 1.2mm.560 CV Pa = 0. com avanço de 0.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS EXERCÍCIO 10 – CÁLCULO DA POTÊNCIA (furação) Calcular a potência necessária do motor de uma furadeira. 30 mm de diâmetro para furar Ferro Fundido.961 CV F = 288. 28 min . Resposta: Vc = 38 m/min (tabela Veloc.1 CV Pa = 3.25 mm/min (tabela Veloc. e Avanço) n = 483 rpm Mr = 3125 kg.6 CV F = 429 kg Pe = 5. Calcular o tempo de usinagem para espessura de chapa 19mm (furo passante).72 CV Pm = 6. o rendimento mecânico é de 85%. sabendo-se que a broca é de aço rápido (ε=118°).74 CV tc = 0.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS EXERCÍCIO 11 – CÁLCULO DA POTÊNCIA (furação) Calcular a potência necessária do motor de uma furadeira. e Avanço) a = 0. 25 mm de diâmetro para furar aço com tensão de ruptura 40kg/mm².mm) Pg = 2. Resposta: • Vc = 31. sabendo-se que a broca é de aço extra rápido (ε=116°). e Avanço) • n = 261.mm) • Pg = 9.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS EXERCÍCIO 11a – CÁLCULO DA POTÊNCIA (furação) Calcular a potência necessária do motor de uma furadeira.25kg.401CV • Pa = 15.5min .76rpm • Mr = 2572. e Avanço) • a = 0. Calcular o tempo de usinagem para espessura de chapa 2”. o rendimento mecânico é de 95%. 38 mm de diâmetro para furar aço com tensão de ruptura 75kg/mm².475 mm/min (tabela Veloc.678CV • tc = 0.5min • tctotal = 507. Com o tempo calculado determinar tempo total de Produção para 1015 furos (passante).944CV • F = 2295.25 m/min (tabela Veloc.345CV • Pm = 26.96kg • Pe = 25. TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Conceitos para Fresamento Velocidade de Corte . .no fresamento é a velocidade que um dente da fresa percorre em m/min. Velocidade de Avanço – É o deslocamento da mesa ou da peça em mm no espaço de um minuto. Como resultado temos uma maior produção de peças em um mesmo intervalo de tempo .Fresa Maior rotação da fresa gera maior avanço da mesa.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Dica tecnológica . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Tabela σ ruptura / resistência específica •Valores de re (resistência específica de corte kg/mm²) para fins de cálculos aproximados podem ser adotados como sendo: • re = 3 a 4 x σ ruptura . F = Força (kg). a = avanço (mm/rot) b = largura de corte (mm). Mt = F x d 2 F = p x b x Va x re 1000 x Vc Pe = p x b x Va x re 1000 x 75 x 60 Mt = momento torçor (kg.mm). Pm = Pe η Pe = potência de corte Pm = potência motor . Va = velocidade de avanço (mm/min).TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS FÓRMULAS – Cálculo da Potência de Corte (fresadora) Utilizaremos para o cálculo da potência de fresagem o momento torçor e o volume de metal cortado na unidade de tempo. re = resistência específica de corte (kg/mm²). p = profundidade de corte (mm). d = diâmetro da fresa (mm). Vc = velocidade de corte da fresa (m/min). mm . rendimento mecânico de 75%. Vc = 16 m/min.625 kg. Resposta: Pe = 0.327 CV Pm = 0. Força de corte e o Momento torçor para executar o processo de fresamento de uma superfície plana de aço (σ rup=70kg/mm²). utilizar fresa de aço rápido com velocidade de avanço Va = 30 mm/min. potência do motor.435 CV F = 91.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Exercício 12 – CALCULO DE POTÊNCIA (fresa) Calcular a potência de corte. profundidade de corte p = 5mm. largura b = 35mm.875 kg Mt = 6890. utilizando fresa cilindríca de diâmetro d = 150mm.  Calcular o tempo de corte sabendo-se que o comprimento a ser usinado é igual a 500mm e a Fa e Fp (folga anterior e posterior ) é igual a 3mm.6kg.mm tc = 34. Vc = 200 m/min.68kg Mt = 729.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Exercício 12a – CALCULO DE POTÊNCIA (fresa) Calcular a potência de corte.4015CV F = 7. potência do motor. Resposta: Pe = 0. profundidade de corte p = 3mm.8min = 34’48” . utilizar fresa de aço rápido com velocidade de avanço Va = 20 mm/min. utilizando fresa cilindríca de diâmetro d = 190mm. largura b = 80mm. rendimento mecânico de 85%. Força de corte e o Momento torçor para executar o processo de fresamento de uma superfície plana de aço Cr-Ni.3413 CV Pm = 0. profundidade de corte p = 4mm. utilizar fresa de aço rápido com velocidade de avanço Va = 100 mm/min.33 kg Mt = 533 kg. Vc = 1200 m/min.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Calcular a potência de corte.  Calcular o tempo de corte sabendo-se que o comprimento a ser usinado é igual a 700mm. potência do motor. Fa = a 5mm e Fp = 3 mm (folga anterior e posterior). largura b = 50mm.422 CV Pm = 1.. utilizando fresa cilindríca de diâmetro d = 200mm. rendimento mecânico de 90%. Força de Exercício 12b – CALCULO DE POTÊNCIA (fresa) corte e o Momento torçor para executar o processo de fresamento de uma superfície plana de aço Cr-Ni.mm Tct= 27240min ou 454 hs .58 CV F = 5.  Calcular o tempo total para uma produção de 3000 peças Resposta: Pe = 1. TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS ILUSTRAÇÃO . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Processo de Formação de Cavaco Vc a p . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS ZONAS DE CISALHAMENTO PRIMÁRIA E SECUNDÁRIA . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS PRINCIPAIS ÂNGULOS . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS ÂNGULO DE CORTE . pois influi decisivamente na força e na potência de corte. Em princípio. Sua função é a de facilitar o escoamento do cavaco. deve ser o maior possível.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Ângulo de saída do cavaco ( γn ) . no acabamento de superfície usinada e no calor gerado. pois isto determina uma retirada mais fácil do cavaco. .É um dos ângulos mais importantes da ferramenta.A função do ângulo de incidência é evitar o atrito entre a peça e o flanco (superfície de incidência) da ferramenta e permitir que o gume penetre no material e corte-o livremente. Ângulo de incidência principal ou de folga ( αn ) . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Ângulo de Saída Dorsal (Radial) Definição de Ângulo de Saída Positivo Neutro Negativo Positivo Ângulo de Saída Lateral (Axial) Neutro Negativo . Ângulo de cisalhamento . menor será o ângulo de cisalhamento.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS OBSERVAÇÃO Quanto mais negativo o ângulo de saída. Quanto mais positivo o ângulo de saída. maior será o ângulo de cisalhamento. TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Deformação Plástica  cisalhamento  deformação plástica . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Espessura do cavaco  cisalhamento  deformação  espessura do cavaco . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Forças . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Forças de Corte Tangencial Ft = Força tangencial . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Forças de Corte Axial Fa = Força axial . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Forças de Corte Radial Fr = Força radial . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Força Resultante . Portanto.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS VELOCIDADE DE MENOR DESGASTE DA FERRAMENTA Em qualquer trabalho realizado (torno. existe uma velocidade de corte intermediária que produz uma maior rendimento da ferramenta. observa-se que a ferramenta desgasta rapidamente com o aumento da velocidade de corte ou com a sua redução. . fresa e furadeira) mantendo-se as mesmas condições de usinagem de um determinado processo. Esta velocidade é denominada de Velocidade de Menor Desgaste (Vo). TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS GRÁFICO CURVA DE PRODUÇÃO DE UM ÚNICO MÁXIMO Z = é a zona da velocidade econômica Vo = é velocidade de menor desgaste da ferramenta P0 = máximo de produção na velocidade Vo Veo = velocidade prática econômica Veo = Vo + 1/3 x Vo Veo = 4/3 Vo Fórmula Cmt Denis V1 = Vo ³ a0² x p0 a1² x p1 Quando se deseja estabelecer novos valores para V1(exemplo) Peo = produção da ferramenta na velocidade Veo Peo = ½ x Po VL = Velocidade limite VL = 5/3 x Vo . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Tabela Material – Vo(velocidade de menor desgaste em m/min) x Po(máxima produção em dm³) Valores válidos para: a0(avanço) = 0.5mm e p0(profundidade de corte) = 5mm . 5 m/min 0.5dm³. temos: Vo = 22m/min. p0 = 5mm V1 = Vo ³ a0² x p0 a1² x p1 V1 = 22 ³ 0.5 .5mm. a0 = 0. no torno. Po = 15.5mm 2 Resposta: Pela tabela “Material – Vo – Po”.5² x 5 V1 = 60.2mm  p1 = 82-79 p1 = 1.2² x 1.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Exemplo de Aplicação Calcular a velocidade para acabamento de uma peça cilíndrica.  Comprimento da peça = 182mm  Diâmetro inicial = 82mm  Diâmetro final = 79mm  a1 = 0. aço 60kg/mm². com ferramenta de aço rápido superior. p0 = 5mm V1 = Vo ³ a0² x p0 a1² x p1 Ve1 = 4/3 x V1 V1 = 22 ³ 0.5mm. com ferramenta de aço rápido superior.6mm  p1 = 60-48 p1 = 6mm 2 Resposta: Pela tabela “Material – Vo – Po”.  Comprimento da peça = 150mm  Diâmetro inicial = 60mm  Diâmetro final = 48mm  a1 = 0.5dm³. temos: Vo = 22m/min.6² x 6 Ve1 = 4/3 x 18. Po = 15. a0 = 0. no torno. aço 60kg/mm².44 m/min V1 = 18.33 m/min Exercício 13 .TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Calcular a velocidade econômica para desbaste de uma peça cilíndrica.5² x 5 0.33 Ve1 = 24. 2mm  p1 = 80-77 p1 = 1. p0 = 5mm V1 = Vo ³ a0² x p0 a1² x p1 Ve1 = 4/3 x V1 V1 = 14 ³ 0.5mm.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Exercício 14 Calcular a velocidade econômica para desbaste de uma peça cilíndrica. Po = 9dm³.5 Ve1 = 4/3 x 38.52 m/min .5² x 5 0. com ferramenta de aço rápido superior.5mm 2 Resposta: Pela tabela “Material – Vo – Po”. aço 80kg/mm².  Comprimento da peça = 180mm  Diâmetro inicial = 80mm  Diâmetro final = 77mm  a1 = 0.2² x 1.52 Ve1 = 51. temos: Vo = 14m/min. no torno. a0 = 0.36 m/min V1 = 38. p0 = 5mm 2 V1 = Vo ³ a0² x p0 V1 = 3 ³ 0.88 n = 1000 x 13.5dm³.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Exercício 15 a)Calcular a velocidade econômica para desbaste de uma peça cilíndrica.200.88 m/min a1² x p1 Ve1 = 4/3 x V1 n = 1000 x Ve1 πxd 0.315. com ferramenta de aço rápido.80.500rpm  Diâmetro final = 53mm  a1 = 0.5 Ve1 = 4/3 x 9.1² x 3. temos: Vo = 3m/min. no torno.125.1mm Resposta: Pela tabela “Material – Vo – Po”.  Comprimento da peça = 180mm Rotações do  Diâmetro inicial = 60mm Torno:32.5 Ve1 = 13. Po = 8.17 π x 56.5mm. b)Determinar a rotação a ser utilizada pelo torno. aço 90kg/mm².5mm 0.2 rpm Rotação torno n = 80 rpm .50.17 m/min n = 74. a0 =  p1 = 60-53 p1 = 3.5² x 5 V1 = 9. S = seção de material retirado (a x p) V = velocidade de corte. a = avanço. C = comprimento da peça a ser usinada. n = rotação.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS TEMPO DE DURAÇÃO DA FERRAMENTA T= P SxV t= C axn Q=T t T = tempo de duração da ferramenta antes da afiação. t = tempo de desbaste da peça. . Q = quantidade de peças usinadas antes da substituição da ferramenta. 65mm  p1 = 100-90 p1 = 5mm 2 Resposta: Pela tabela “Material – Vo – Po”.65² x 5 V1 = ~ 15.11 Ve1 = ~ 20 m/min . no torno.  Comprimento da peça = 400mm  Diâmetro inicial = 100mm  Diâmetro final = 90mm  a1 = 0.5mm.5² x 5 0. temos: Vo = 18m/min. Po = 14dm³.11 m/min Ve1 = 4/3 x V1 Ve1 = 4/3 x 15. p0 = 5mm V1 = Vo ³ a0² x p0 a1² x p1 V1 = 18 ³ 0. a0 = 0. com ferramenta de aço rápido.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Exercício de Aplicação 15-a) Calcular a quantidade de peças possíveis de serem usinadas no desbaste de uma peça cilíndrica de aço com σ ruptura 60kg/mm². TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS n = 1000 x V1 πxd n = 1000 x 15.25 mm² T1 = 285 min T1 = 4h45 SxV1 t1 = C axn Q1 = T t t1 = 3.25 x 15110 400___ 0.11 π x 95 n = 50.65 x 5 14 x 1000000 S = 3. portanto P0 = P1 S = a1 x p1 T1 = P1 T1 = S = 0.63 Q1 = 285 12.65 x 50.63 rpm Produção Constante.15 Q1 = ~ 23 peças t1 = 12`9`` . 18min e t1= 12.12 min por peça .3min). Pe1 = 1 x P0 2 S = a1 x p1 Te1 = Pe1 SxVe1 Te1 = S = 0.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS n = 1000 x Ve1 πxd n = 1000 x 20 π x 95 n = 67 rpm Produção economica.65 x 67 te1 = 9.18 min Qe1 = 108 9.25 mm² Te1 = ~108 min Pe1 = 7 dm³ Te1 = 1h48min te1 = C axn Qe1 = Te1 te1 = 400___ 0.25 x 20000 Pe1 = 1 x 14 2 S = 3. proporcionando economia de 3.65 x 5 7 x 1000000 3.18 Qe1 = ~ 11 peças te1 Conclusão: A velocidade econômica exige aproximadamente 2 ferramentas (Qe1 =11 e Q1=23peças). porém o desbaste é executado em menor tempo( te1 = 9. 12 m/min V1 = ~ 9. a0 = 0.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Exercício 16 Calcular a quantidade de peças possíveis de serem usinadas no desbaste de uma peça cilíndrica de aço com σ ruptura 80kg/mm².5mm. p0 = 5mm V1 = Vo ³ a0² x p0 V1 = 14 ³ 0. temos: Vo = 14m/min.6² x 10 Ve1 = 4/3 x 9.5² x 5 0. no torno.84 Ve1 = ~ 13.84 m/min a1² x p1 Ve1 = 4/3 x V1 . com ferramenta de aço rápido superior.6mm  p1 = 110-90 p1 = 10mm 2 Resposta: Pela tabela “Material – Vo – Po”.  Comprimento da peça = 500mm  Diâmetro inicial = 110mm  Diâmetro final = 90mm  a1 = 0. Po = 9dm³. 88 Q1 = ~ 5 peças t = 26.6 x 31 Q1 = 153 26.8 π x 100 n = 31 rpm Produção Constante.6 x 10 9 x 1000000 S = 6 mm² T1 = 153 min T1 = 2h33min SxV1 t1 = C axn Q1 = T1 t1 t1 = 6 x 9800 500___ 0.88 min .TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS n = 1000 x V1 πxd n = 1000 x 9. portanto P0 = P1 S = a1 x p1 T1 = P T1 = S = 0. economia por peça de 6.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS ne1 = 1000 x Ve1 πxd ne1 = 1000 x 13 π x100 ne1 = 41 rpm Produção economica. 2 ferramentas (Qe1 =2.88min).88 min. porém o desbaste é executado em menor tempo( te1 = 20min e t1= 26.86 e Q1=5 peças). .6 x 41 te1 = 20 min Qe1 = 57 20 Qe1 = ~ 2.5dm³ te1 = C axn Qe1 = Te1 te1 = 500___ 0.86 peças te1 Conclusão: A velocidade econômica exige aproxim. Pe1 = 1 x P0 2 S = a1 x p1 Te1 = Pe1 SxVe1 Te1 = S = 0.5 x 1000000 6 x 13000 Pe1 = 1 x 9 2 S = 6 mm² Te1 = 57 min Pe1 = 4.6 x 10 4. no torno. 1º desbastar de 115mm p/ 100mm no comprimento de 700mm.5mm 2 Resposta: Pela tabela “Material – Vo – Po”. com ferramenta de aço rápido.5 mm 2  p2 = 100-95 p2 = 2.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Exercício 16a Calcular a quantidade de peças possíveis de serem usinadas no desbaste de uma peça cilíndrica de aço com σ ruptura 40kg/mm². Po = 21dm³. temos: Vo = 26m/min. p0 = 5mm .5mM d1= (115 + 100)/2 = 107.3mm  p1 = 115-100 p1 = 7. 2º desbastar o Ø 100 mm p/ Ø 95 mm no comprimento de 300mm. a0 = 0.5mm. Comparar as quantidades de V1 e Ve1  Comprimento da peça = 700mm  Diâmetro inicial = 115mm  Diâmetro final =desenho  a1 = 0. 3² x 7.56m/min .92 m/min Ve1 = 4/3 x V1 Ve1 = 4/3 x 31.5² x 5 0.5 V1 = 31.92 Ve1 = 42.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Exercício 16a V1 = Vo ³ a0² x p0 a1² x p1 V1 = 26 ³ 0. 5 n = 94.3 x 94.3 x 7.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Exercício 16a n = 1000 x V1 πxd n = 1000 x 31.92 π x 107.687 min .25 x 31920 700___ 0.5 21 x 1000000 S = 2.518 t = 24.518rpm Produção Constante.398 min T1 = 4h52min SxV1 t1 = C axn t1 = 2. portanto P0 = P1 S = a1 x p1 T1 = P T1 = S = 0.25 mm² T1 = 292. TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Exercício 16a ne1 = 1000 x Ve1 πxd ne1 = 1000 x 42,56 π x107,5 ne1 = 126,02rpm Produção economica, Pe1 = 1 x P0 2 Pe1 = 1 x 21 2 Pe1 = 10,5 dm³ S = a1 x p1 S = 0,3 x 7,5 S = 2,25 mm² Te1 = Pe1 SxVe1 Te1 = 10,5 x 1000000 2,25 x 42560 Te1 = 109,64 min te1 = C axn te1 = 700___ 0,3 x 126,02 te1 = 18,52min TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Exercício 16ª - Velocidade 2 V2 = Vo ³ a0² x p0 a1² x p1 Ve2 = 4/3 x V2 n2 = 1000 x V2 π x d2 V2 = 26 ³ 0,5² x 5 V2 = 46,05 m/min 0,3² x 2,5 Ve2 = 4/3 x 46,05 n2 = 1000 x 46,05 π x 97,5 Ve2 = 61,4 m/min n2= 150,34rpm d2= (100 + 95 )/2 = 97,5 mm Produção Constante, portanto P0 = P1 S = a1 x p2 T2 = P T2 = S = 0,3 x 2,5 21 x 1000000 0,75 x 46050 t2 = 300___ 0,3 x 150,34 t2 = 6,65 min S = 0,75 mm² T2 = 608,035 min T2 = 10h8min SxV2 t2 = C a x n2 TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Exercício 16a ne2 = 1000 x Ve1 πxd ne2 = 1000 x 61,4 π x 97,5 ne2 = 200,454rpm Produção economica, Pe2 = 1 x P0 2 S = a1 x p2 S = 0,3 x 2,5 Pe2 = 1 x 21 2 S = 0,75 mm² Pe2 = 10,5 dm³ Te2 = Pe1 SxVe2 te2 = C a x ne2 Te2 = 10,5 x 1000000 0,75 x 61400 Te2 = 228,08 min te2 = 300___ 0,3 x 200,454 te2 = 4,99min TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Exercício 16a Ttotal = T1 + T2 ttotal = t1 + t2 Ttotal = 292,398 + 608,035 ttotal = 24,687 + 6,65 Qtotal = 900,433 Ttotal= 900,433 min ttotal = 31,35 min Qtotal = Ttotal ttotal Tetotal = Te1 + Te2 te_total = te1 + te2 Qetotal = Tetotal te_total Qtotal = 28,72 peças 31,35 Tetotal = 109,64 + 228,08 te_total = 18,52 + 4,99 Qetotal = 337,72 23,51 Tetotal = 337,72 min te_total = 23,51 min Qetotal = 14,36 peças Conclusão: A velocidade econômica exige aproxim. 2 ferramentas (Qetotal =14 e Qtotal=28 peças), porém o desbaste é executado em menor tempo(tetotal = 23,51min e ttotal= 31,35min), economia por peça de 7,84 min. TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Exercício 16b Calcular a quantidade de peças possíveis de serem usinadas no desbaste de uma peça cilíndrica de aço com σ ruptura 80kg/mm², utilizando torno com eixo acionado, e ferramenta de aço rápido superior. 1º desbastar de 205mm p/ 200mm no comprimento de 300mm; 2º desbastar o Ø 200 mm p/ Ø 185 mm no comprimento de 100mm; 3° furar a face com broca (AR)Ø 12 mm e prof. 30mm. Comparar as quantidades de V1 e Ve1  Comprimento da peça = 300mm  Diâmetro inicial = 205mm  Diâmetro final =desenho  a1 = 0,2mm   p1 = 205-200 2 p2 = 200-185 2 p1 = 2,5mm p2 = 7,5mm TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS GRÁFICO CURVA DE PRODUÇÃO DE 2 MÁXIMOS Z = é a zona da velocidade econômica Vo = é velocidade de menor desgaste da ferramenta P0 = máximo de produção na velocidade Vo Veo = velocidade prática econômica Veo = Vo + 1/2 x Vo Veo = 3/2 Vo Fórmula Cmt Denis V1 = Vo ³ a0² x p0 a1² x p1 Quando se deseja estabelecer novos valores para V1(exemplo) Peo = produção da ferramenta na velocidade Veo Peo = 1/4 x Po VL = Velocidade limite VL = 2 x Vo . 65² x 5 Ve1 = 3/2 x 15. Po = 14dm³. aço σ ruptura 60kg/mm². temos: Vo = 18m/min.5mm.5² x 5 V1 = ~ 15.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Exercício 17 A) Calcular a velocidade econômica (curva de dois máximos) para desbaste de uma peça cilíndrica. a0 = 0.  Comprimento da peça = 400mm  Diâmetro inicial = 100mm  Diâmetro final = 90mm  a1 = 0.65mm  p1 = 100-90 p1 = 5mm e dm = 100+90 dm = 95mm 2 2 Resposta: Pela tabela “Material – Vo – Po”. B) Calcular a quantidade de peças para V1 e Ve1. com ferramenta de aço rápido com tratamento térmico.66 m/min Ve1 = 3/2 x V1 .11 Ve1 = ~ 22. no torno. p0 = 5mm V1 = Vo ³ a0² x p0 a1² x p1 V1 = 18 ³ 0.11 m/min 0. 65 x 5 T1 = 14 x 1000000 S = 3.46 peças t = 12.63 Q1 = 285.11 x1000 t1 = 400___ 0.63 rpm Produção Constante.08 min T1 = 4h45min SxV1 t1 = C a1 x n1 Q1 = T1 t1 3.65 x 50.11 π x 95 n1 = 50.15 Q1 = ~ 23.25 x 15.25 mm² T1 = 285. portanto P0 = P1 S = a1 x p1 T1 = P1 S = 0.08 12.15 min .TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS n1 = 1000 x V1 πxd n 1= 1000 x 15. 05 min.86 peças te1 Conclusão: A velocidade econômica exige aproxim.10 min a1 x ne1 Qe1 = Te1 Qe1 = 47.65 x 5 Te1 = 3. porém o desbaste é executado em menor tempo( te1 = 8.92 te1 = 8.25 mm² Te1 = 47. economia por peça de 4.5dm³ S = 3.10 Qe1 = ~ 5.52 8.66 x 1000 te1 = C__ te1 = 400____ 0.5 x 1000000 Pe1 = 3.66 π x95 Pe1 = 1 x 14 4 n = 75.92 rpm Produção econômica. Pe1 = 1 x P0 4 S = a1 x p1 Te1 = Pe1 SxVe1 S = 0.15min).TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS ne1 = 1000 x Ve1 π x dm ne1 = 1000 x 22. 4 ferramentas (Qe1 =5 e Q1=23peças).25 x 22. .10min e t1= 12.52 min 3.65 x 75. no torno. admitindo-se 2. C) Tempo total de produção de V1 e Ve1 para um lote de 1000 peças.  Comprimento da peça = 135mm  Diâmetro inicial = 120mm  Diâmetro final = 96mm  a1 = 0. temos: Vo = 22m/min.02 m/min V1’ = 33 ³ 0. Valor de Vo altera devido a lubrificação TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Exercício 18 Vo’ = 3/2 x Vo V1’ = Vo’ ³ a0² x p0 Vo’ = 3/2 x 22 a0 = 0.8mm  p1 = 120-96 p1 = 12mm e dm = 120+96 dm = 108mm 2 2 Resposta: Pela tabela “Material _ Vo x Po”.5² x 5 0. com ferramenta de aço carbono com tratamento térmico (curva de dois máximos) e lubrificação. Po = 32dm³. p0 = 5mm Vo’ = 33 m/min V1’ = ~ 18.A) Calcular a velocidade econômica para desbaste de uma peça cilíndrica de latão.5 min para cada troca de ferramenta. B) Calcular a quantidade de peças para V1 e Ve1 até a primeira parada para afiação.8² x 12 a1² x p1 .5mm. 98 3.18 min .02 x 1000 t1 ‘= 135___ 0.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Ve1’ = 3/2 x V1 n1’ = 1000 x V1 π x dm Ve1’ = 3/2 x 18.8 x 12 32 x 1000000 S = 9. portanto Po = P1 S = a1 x p1 T1’ = Po T1’ = S = 0. 03 m/min n1’ = 53 rpm Produção Constante.98 min T1’ = 3h5min SxV1’ t1’ = C a1 x n1 Q1’ = T1’ t1’ 9.17 peças t1’ = 3.8 x 53 Q1’ = 184.18 Q1’ = ~ 58.02 π x 108 Ve1’ = ~ 27.6 x 18.02 n1’ = 1000 x 18.6 mm² T1’ = 184. 12 Qe1’ = ~ 14.12 min Qe1’ = 30. .12min e t1’= 3. 4 trocas de ferramenta (58/14 = 4.83 2.66 te1’ = 2.18min). porém o desbaste é executado em menor tempo( te1’ = 2.08 min.6 x 27.03 π x 108 Pe1’ = 1 x 32 4 ne1’ = 79.03 x 1000 te1’ = C a1 x ne1’ Qe1’ = Te1’ te1’= 135___ 0. sendo Qe1’ =14 e Q1=58peças ).66 rpm Pe1’ = 8 dm³ Produção econômica.55 peças te1’ B) A velocidade econômica exige aproxim. Pe1’ = 1 x Po 4 S = a1 x p1 Te1’ = Pe1 S x Ve1’ S = 0.6 mm² 8 x 1000000 Te1’ = 30.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS ne1’ = 1000 x Ve1’ π x dm ne1’ = 1000 x 27.8 x 12 Te1’ = S = 9.8 x 79. economia por peça de 1.83 min 9. 18 + 40 Tprod1’ = 3220 min Tprod1’ = 53h40 .TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Qaf1’ = Lote Qaf1’ = 1000 58 Qaf1’ = 17 ferramentas Qaf1’ = Quantidade de trocas por Lote.5 min Taf1’ = 40 min taf = tempo de troca de uma ferramenta Taf = tempo total de trocas de ferramenta Tprod1’ = 1000 x t1’+Taf1’ Tprod1’ = 1000 x 3. Q1’ Taf1’ = Qaf1’ x taf Taf1’ = 16 x 2. 5min Tafe = tempo total de trocas de ferramenta(econômico) Tprod_e1’ = 1000 x te1’+Taf1’ Tprod_e1’ = 1000 x 2.5 min taf = tempo de troca de uma ferramenta = 2. E o tempo de produção para o mesmo lote.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Qafe1’ = Lote Qafe1’ = 1000 14 Qafe1’ = 71 ferramentas Qafe1’ = Quantidade de trocas por Lote (econômico). utilizando Ve1’(econômica) é de Tprod_e1’ = 2295min ou 38h15 ou 4 dias 6h15 . Tafe1’ = 175 min Qe1’ Tafe1’ = Qafe1’ x taf Tafe1’ = 70 x 2.12 + 175 Tprod_e1’ = 2295min Tprod_e1’ = 38h15 C) O tempo de produção do lote de 1000 peças utilizando a velocidade de menor desgaste da ferramenta V1’ é de Tprod1’ = 3220 min ou 53h40 ou 6 dias 5h40. no torno.  Comprimento da peça = 255mm  Diâmetro inicial = 150mm  Diâmetro final = 120mm  Ferramenta = R$ 150. B) Calcular a quantidade de peças para V1 e Ve1 até a primeira parada para troca.58 m/min a1² x p1 . p0 = 5mm Vo’ = 27 m/min V1’ = ~ 16. C) Tempo total de produção de V1 e Ve1 para um lote de 10000 peças.5² x 5 0.5mm. Valor de Vo altera devido a lubrificação Vo’ = 3/2 x Vo V1’ = Vo’ ³ a0² x p0 Vo’ = 3/2 x 18 V1’ = 27 ³ 0. Po = 14dm³.6² x 15 a0 = 0.00. Hora/ homem = R$ 8.6mm  p1 = 150-120 p1 = 15mm e dm = 150+120 2 dm = 135mm 2 Resposta: Pela tabela “Material _ Vo x Po”. com ferramenta de Aço rápido com tratamento térmico (curva de dois máximos) e lubrificação. admitindo-se 15 min para cada troca.00  a1 = 0.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Exercício 18-B A) Calcular a velocidade econômica para desbaste de uma peça cilíndrica de Aço 1060. D) Custo de produção utilizando V1 e Ve1. temos: Vo = 18m/min. TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Exercício 18-B Ve1’ = 3/2 x V1 n1’ = 1000 x V1 π x dm Ve1’ = 3/2 x 16,58 n1’ = 1000 x 16,58 π x 135 Ve1’ = ~ 24,87 m/min n1’ = 39,09 rpm Produção Constante, portanto Po = P1 S = a1 x p1 T1’ = Po T1’ = S = 0,6 x 15 14 x 1000000 S = 9,0 mm² T1’ = 93,82 min T1’ = 1h33min SxV1’ t1’ = C a1 x n1 Q1’ = T1’ t1’ 9,0x 16,58 x 1000 t1 ‘= 255___ 0,6 x 39,09 Q1’ = 93,82 10,87 Q1’ = 8,63 peças t1’ = 10,87 min TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Exercício 18-B ne1’ = 1000 x Ve1’ π x dm ne1’=1000 x 24,87 ne1’ = 58,64rpm π x 135 Pe1’ = 1 x 14 4 S = 9 mm² 3,5 x 1000000 Te1’ = 15,64 min Pe1’ = 3,5dm³ Produção econômica, Pe1’ = 1 x Po 4 S = a1 x p1 Te1’ = Pe1 S x Ve1’ S = 0,6 x 15 Te1’ = 9 x 24,87 x 1000 te1’ = C a1 x ne1’ Qe1’ = Te1’ te1’= 255___ 0,6 x 58,64 te1’ = 7,25 min Qe1’ = 15,64 7,25 Qe1’ = 2,15 peças te1’ B) A velocidade econômica exige aproxim. 4 troca ou afiações (8/2 = 4, sendo Qe1’ =2 e Q1=8peças ), porém o desbaste é executado em menor tempo( te1’ = 7,25min e t1’= 10,87min), economia por peça de 3´37´´. TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Exercício 18-B Qaf1’ = Lote Q 1’ Qaf1’ = 10000 Qaf1’ = 1158 trocas Qaf1’ = Quantidade de afiações por Lote. 8,63 Taf1’ = Qaf1’ x taf Taf1’ = 1158 x 15 min Taf1’ = 17370 min taf = tempo de afiação de uma ferramenta Taf = tempo total de afiações da ferramenta Tprod1’ = Lote x t1’+Taf1’ Tprod1’ = 10000x10,87+17370 Tprod1’ = 126070min Tprod1’ = 2101h Tprod1’ = 262dias5h TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Exercício 18-B Qafe1’ = Lote Qe1’ Qafe1’ = 10000 2 Qafe1’ = 5000 trocas Qafe1’ = Quantidade de afiações por Lote (econômico). Tafe1’ = 75.000 min taf = tempo de afiação de uma ferramenta = 15min Tafe = tempo total de afiações da ferramenta (econômico) Tafe1’ = Qafe1’ x taf Tafe1’ = 5000 x 15 min Tprod_e1’ = Lote x te1’+Tafe1’ Tprod_e1’ = 10000 x 7,25 + 75000 Tprod_e1’ = 147500min Tprod_e1’ = 2458h19 min = 307dias2h C) O tempo de produção do lote de 10000 peças utilizando a velocidade de menor desgaste da ferramenta V1’ é de Tprod1’ = 2124h (265dias4h). E o tempo de produção para o mesmo lote, utilizando Ve1’(econômica) é de Tprod_e1’ = 2458h (307dias2h). TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Exercício 18-B CUSTO DE PRODUÇÃO V1 Custo V1 = (Tprod1x$Mo) + (Qaf1x$ferramenta) Custo V1 = (2101x$8) + (1158x$150) Custo V1 = R$190.508,00 CUSTO DE PROCUÇÃO Ve1 Custo Ve1 = (Tprode1x$Mo) + (Qafe1x$ferramenta) Custo Ve1 = (2458x$8) + (5000x$150) Custo Ve1 = R$769.664,00 temos: Vo = 22m/min. B) Calcular a quantidade de peças para V1 e Ve1 até a primeira parada para troca.55² x 35 . D) Custo de produção utilizando V1 e Ve1.5² x 5 0.18 m/min Vo’ = 3/2 x Vo V1’ = Vo’ ³ a0² x p0 a1² x p1 Vo’ = 3/2 x 22 V1’ = 33 ³ 0. com ferramenta de Aço Rápido Superior com tratamento térmico (curva de dois máximos) e lubrificação. admitindo-se 15 min para cada troca. no torno. Hora/ homem = R$ 8. p0 = 5mm Vo’ = 33 m/min V1’ = 16.00.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Exercício 18-D A) Calcular a velocidade econômica para desbaste de uma peça cilíndrica de Aço 1060. C) Tempo total de produção de V1 e Ve1 para um lote de 10000 peças.5mm.5dm³.55mm  p1 = 180-110 2 p1 = 35mm e dm = 180+110 2 dm = 145mm Resposta: Pela tabela “Material _ Vo x Po”.00  a1 = 0. Po = 15. Valor de Vo altera devido a lubrificação a0 = 0.  Comprimento da peça = 305mm  Diâmetro inicial = 180mm  Diâmetro final = 110mm  Ferramenta = R$ 150. portanto Po = P1 S = a1 x p1 T1’ = Po T1’ = S = 0.76 15.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Exercício 18-D Ve1’ = 3/2 x V1 n1’ = 1000 x V1 π x dm Ve1’ = 3/2 x 16.61 Q1’ = 3.61min .25 mm² T1’ = 49.76min T1’ = 49`45`` SxV1’ t1’ = C a1 x n1 Q1’ = T1’ t1’ 19.18 π x 145 Ve1’ = 24.55x 35 15.28 x 16.18 x 1000 t1 ‘= 305___ 0.18 n1’ = 1000 x 16.525 Q1’ = 49.5 x 1000000 S = 19.25 m/min n1’ = 35.18peças t1’ = 15.55 x 35.525 rpm Produção Constante. 27rpm π x 145 Pe1’ = 1 x 15. .55 x 35 Te1’ = 3.25 mm² Te1’ = 8.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Exercício 18-D ne1’ = 1000 x Ve1’ π x dm ne1’=1000 x 24. porém o desbaste é executado em menor tempo( te1’ = 10.78 = 3.5 4 S = 19. 4 trocas ou afiações (3/0.13 min Pe1’ = 3.55 x 53.27 ne1’ = 53. economia por peça de 5.25 x 24.13 10.78 peças te1’ B) A velocidade econômica exige aproxim.27 x 1000 te1’ = C a1 x ne1’ Qe1’ = Te1’ te1’= 305___ 0. Pe1’ = 1 x Po 4 S = a1 x p1 Te1’ = Pe1 S x Ve1’ S = 0.61min).78e Q1=3peças ).41min e t1’= 15.8 x 1000000 19.27 te1’ = 10.8dm³ Produção econômica.41 Qe1’ = 0.20min.8 sendo Qe1’ =0.41 min Qe1’ = 8. 000 min taf = tempo de afiação de uma ferramenta Taf = tempo total de afiações da ferramenta Tprod1’ = Lote x t1’+Taf1’ Tprod1’ = 10000x15.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Exercício 18-D Qaf1’ = Lote Q 1’ Qaf1’ = 10000 Qaf1’ = 3333 trocas/ferr. Qaf1’ = Quantidade de afiações por Lote.51+50000 Tprod1’ = 206. 3 Taf1’ = Qaf1’ x taf Taf1’ = 3333 x 15 min Taf1’ = 50.100min Tprod1’ = 3435h Tprod1’ = 429dias . Tafe1’ = 192. utilizando Ve1’(econômica) é de Tprod_e1’ = 4940h (617dias). .TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Exercício 18-D Qafe1’ = Lote Qe1’ Qafe1’ = 10000 0. Qafe1’ = Quantidade de afiações por Lote (econômico).307 min taf = tempo de afiação de uma ferramenta = 15min Tafe = tempo total de afiações da ferramenta (econômico) Tafe1’ = Qafe1’ x taf Tafe1’ = 12820 x 15 min Tprod_e1’ = Lote x te1’+Tafe1’ Tprod_e1’ = 10000 x 10. E o tempo de produção para o mesmo lote.78 Qafe1’ = 12820 trocas/ferr.41 + 192307 Tprod_e1’ = 296407min Tprod_e1’ = 4940h = 617dias C) O tempo de produção do lote de 10000 peças utilizando a velocidade de menor desgaste da ferramenta V1’ é de Tprod1’ = 3435h (429dias). 596.00 CUSTO DE PROCUÇÃO Ve1 Custo Ve1 = (Tprode1x$Mo) + (Qafe1x$ferramenta) Custo Ve1 = (4940x$8) + (12820x$150) Custo Ve1 = R$1.430.952.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Exercício 18-D CUSTO DE PRODUÇÃO V1 Custo V1 = (Tprod1x$Mo) + (Qaf1x$ferramenta) Custo V1 = (3435x$8) + (3333x$150) Custo V1 = R$527.00 . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS FERRAMENTAS DE CORTE Características do material cortante:  Dureza à Temperatura Ambiente  Resistência ao Desgaste  Tenacidade  Resistência Mecânica  Temperabilidade  Dureza a Quente  Usinabilidade  Tamanho de Grão  Resistência ao Revenido . exceto nos aços com elevados teores de elementos de liga. Em outros casos. ou nas ferramentas de percussão. usinagem ou conformação. entretanto. como nas matrizes para deformação a quente. usa-se a máxima dureza possível . portanto nessas aplicações as durezas ficam abaixo das máximas que podem ser obtidas. como as de corte e estampagem profunda. . A dureza depende essencialmente do teor de carbono. a dureza não é o requisito essencial .TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Propriedades das Ferramentas Dureza à Temperatura Ambiente A dureza da ferramenta deve ser superior à dureza da peça sobre a qual exercerá sua ação de corte. Para a maioria das ferramentas . O carbono é o elemento de maior influência no desgaste. um grande número de fatores que afetam o desgaste: a composição do aço (que determina o tipo e a composição dos carbonetos). Entre os fatores externos ao material que afetam o desgaste. o tipo de operação. e resistência mecânica do aço. uma superfície rugosa e dura. os elementos de liga podem influir. A resistência ao Desgaste por Abrasão ocorre quando se tem um grande atrito entre a ferramenta e o material trabalhado. provocando ruptura ou perda de qualidade do produto final manufaturado. Há. a suscetibilidade do aço em endurecer por tratamento superficial.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Propriedades das Ferramentas Resistência ao Desgaste O desgaste pode ocasionar falhas durante a operação da ferramenta. ou melhor. e ocasiona uma série de ranhuras nesta superfície. nos aços altamente ligados. aparentemente. desliza sobre uma superfície mais mole. Contudo. etc. pode-se ainda citar: o tipo de lubrificante em serviço. devido à dureza e à distribuição dos carbonetos que se formam. ou uma superfície mole contendo partículas duras. o calor gerado durante a operação. . Uma confusão comum ao termo tenacidade é achar que um material tenaz é também um material duro. em conseqüência. exigindo maiores temperaturas de revenido e.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Propriedades das Ferramentas Tenacidade A tenacidade é a capacidade de absorver energia sem ruptura. segregação anormal. em geral uma característica desejável para ferramentas e matrizes. . contribuindo para maior tenacidade. por reaquecimento muito rápido dos aços temperados. teor de elementos de liga.). etc. por retificação inadequada. Entre os fatores que afetam a tenacidade do aço estão : tensões internas (geradas por têmpera drástica. granulação grosseira. dureza excessivamente alta. pela diminuição das tensões internas. encruamento. Co. Mo. ou seja. V). ou que pelas condições de trabalho gerem muito calor. Cr. . Também é desejável que esses aços tenham alta resistência ao desgaste nestas temperaturas.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Propriedades das Ferramentas Dureza a Quente É uma característica fundamental para ferramentas e matrizes utilizadas em altas temperaturas. A dureza a quente é a propriedade de manter alta dureza em temperaturas elevadas (da ordem de 600 °C para os aços rápidos). A composição química do aço. mantendo simultaneamente as formas e as dimensões das ferramentas e matrizes. os elementos de liga são diretamente responsáveis por essas propriedades (W. nessas dimensões. Temperabilidade Uma maior penetração de dureza durante a têmpera garante maior uniformidade de características mecânicas em secções elevadas. em durezas elevadas no núcleo. pequenas adições de elementos de liga resultarão.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Propriedades das Ferramentas Resistência Mecânica Uma elevada resistência mecânica é indispensável. é difícil alcançar alta profundidade de endurecimento sobretudo em seções superiores a 25 mm. De forma geral. Exigem-se altos valores tanto para o limite de resistência como para o limite de escoamento. o aumento do teor de elementos de liga favorece a redução da diferença de dureza entre a superfície e o centro. nos aços-carbono comuns. Como se sabe. . todavia. visto que os aços para ferramentas e matrizes devem ter capacidade de suportar esforços sem o aparecimento de falhas ou deformações permanentes. . da dureza.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Propriedades das Ferramentas Usinabilidade A usinabilidade é o grau de facilidade de corte do material. Em paralelo com todos os fatores mencionados. e do eventual encruamento. A usinabilidade depende do estado metalúrgico da peça. das condições de refrigeração. de sua composição química. das características da ferramenta. das propriedades mecânicas do material. condições de entrada e saída da ferramenta). destaca-se que o aumento do teor de elementos de liga reduz a usinabilidade. das operações anteriores efetuadas sobre o material. corte contínuo ou intermitente. da rigidez do sistema máquina-ferramenta-peça-dispositivos de fixação-ferramenta de corte e dos tipos de trabalhos executados pela ferramenta (operação empregada. Depende ainda das condições de usinagem. TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Propriedades das Ferramentas Tamanho de Grão Geralmente é preferível um tamanho de grão pequeno. Resistência ao Revenido É a resistência que os aços martensíticos têm a perda de dureza quando são aquecidos. Esta resistência deve manter-se no caso de repetições de aquecimento. . pois esta microestrutura é associada com características mecânicas superiores. ou granulação fina.  Metal duro (carboneto sinterizado).TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS FERRAMENTAS DE CORTE Aproximadamente 90% das ferramentas utilizadas no trabalho de usinagem emprega três tipos de materiais:  Aço rápido.  Cerâmica.  Carbonetos fundidos. Aproximadamente 10% das ferramentas utilizadas no trabalho de usinagem emprega três tipos de materiais:  Aço ao carbono. .  Diamante. .  Não recomendado para usinagens de alta performance. escariadores. sua composição é as vezes modificada pela adição de pequenas quantidades de cromo. vanádio e tungstênio.35%.  Baixo preço. porém diminui com o aumento da temperatura de trabalho (perde o fio).  Apresenta vantagens para machos.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS FERRAMENTAS DE CORTE Aços ao Carbono ou Aço-Ferramenta  Teor de Carbono varia de 0.5 a 1..  Para melhorar a qualidade dos aços carbono. etc..  Dureza através de tempera é alta.. Por isto. em torno de 250 °C. Boa tenacidade. Desvantagens O principal inconveniente dos aços carbono é o fato de perderem a sua dureza e.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS AÇOS CARBONO Vantagens 1. obtendo-se gumes muitos vivos. Preço baixo. 3. 2. . na usinagem de aços doces só podem ser usados em velocidades inferiores a 25m/min. 4. portanto. em temperaturas relativamente baixas. Tratamento térmico relativamente simples. seu poder de corte. sendo impróprios para aços de alta resistência. Facilidade de afiação.  Mantém dureza e capacidade de corte até 700°C.90%.65 a 0.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS AÇOS ESPECIAIS   Aço-ferramenta ternários (Fe. enquanto o aço-ferramenta até aproximadamente 250°C.  Molibdênio varia de 1 a 9%. C e mais um elemento).  Tungstênio varia de 8 a 19%. . inclusão de Tungstênio ou Cromo Aço-ferramenta quartenário:  Aço cromo-níquel  Aço cromo-silicio  Aço rápidos  Teor de carbono varia de 0.  Cromo varia de 3 a 4%.  Vanádio varia de 1 a 5%.  .  Com a adição do cobalto a ferramenta de aço rápido aumenta de aproximadamente 95% sua eficiência. 8 e 12%.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS AÇOS ESPECIAIS  São classificados em dois tipos: Aços rápidos comuns (sem cobalto)  Aços super-rápidos (com cobalto)  O cobalto nos aços super-rápidos varia de 5. permite aos aços rápidos velocidades de corte bem mais elevadas e maior vida da ferramenta. cromo e vanádio . e manganês. com temperaturas em torno de 1.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS AÇOS RÁPIDOS COMUNS O desenvolvimento original do aço rápido partiu do emprego de tungstênio ou molidênio. Desvantagens: Preço elevado e tratamento térmico complexo. Vantagens: A principal vantagem dos aços rápidos sobre o aço carbono é o de manterem sua dureza até temperaturas em torno de 520 a 600 oC.300 °C para têmpera . enquanto que estes já amolecem em temperaturas ao redor de 250 oC. Isto associado com uma maior resistência à abrasão. CERMETS. . Materiais Cerâmicos. Diamantes. Metal Duro (Carbonetos Sinterizados).TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS LIGAS ESPECIAIS Ligas fundidas (Carbonetos Fundidos). CBN. Não suportam tão bem ao calor como os AR. Apresentam melhor resistência ao choque que os AR. Apresentam alta resistência à oxidação.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS LIGAS FUNDIDAS (CARBONETOS FUNDIDOS) São geralmente fundidas em moldes sendo encontradas com várias formas e dimensões. Apresentam boa resistência à corrosão. . A dificuldade de fusão do tungstênio. levou a técnica da sinterização e ao desenvolvimento da chamada METALURGIA DO PÓ .400 °C.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS METAL DURO Obtido pela metalurgia do pó. pela inexistência de cadinhos que possam suportar a temperatura de 3. Uma composição típica é a seguinte: 81% de tungstênio. tendo como ligante o cobalto. usualmente chamado de carboneto ou carbureto de tungstênio sinterizado. 6% de carbono e 13% de cobalto. Em sua composição original participa somente o carboneto de tungstênio. Dureza muito elevada. Substância predominante. 000 °C.500 N/mm2. Altos avanços. Trabalhos com altas velocidades de corte. Notável resistência à compressão de cerca de 3. Elevada condutibilidade térmica (8 a 20 vezes a do aço).TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS METAL DURO O metal duro apresenta uma altíssima resistência à compressão. Dureza 76 a 78 Rockwell C. Redução do tempo efetivo de corte. . Uma dureza decrescente e uma tenacidade crescente. Alta taxa de remoção de cavaco. mantendo elevada dureza até cerca de 1. inclusive para aço temperado comuma dureza até 60 HRC. de magnésio. .As peças se obtém prensando fortemente a matéria prima que pode óxido de aluminio o restante de óxido de silício. Aplicação As ferramentas de cerâmica têm sido utilizadas com sucesso no acabamento e desbaste de ferro fundido com dureza Brinell superior a 180 kgf/mm² e o ferro fundido coquilhado com dureza Brinell até 500 kgf/mm². de cromo ou de níquel.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS CERÂMICAS Cerâmicas brancas . A qualidade de uma ferramenta de cerâmica depende de sua baixa porosidade associada a tamanhos de grãos pequenos. 2. 4. 3.600 °C. permitindo altas velocidades de corte (5 a 10 vezes superiores a do metal duro convencional). tornando imprescindível uma proteção adequada ao operador. 4. que se mantém até uma temperatura próxima do seu ponto de fusão (2.050 °C). . Alta dureza a quente. Condutibilidade térmica muito baixa. grande potência e extrema rigidez. a alta velocidade de corte implica em um fluxo intenso de cavacos muito quentes. Grande fragilidade. Desvantagens 1. que se mantém até cerca de 1. não formando gume postiço. Nenhuma afinidade química com o aço. As cerâmicas exigem máquinas ferramentas de elevada velocidade. 3. Altíssima resistência a compressão. 2. Baixo coeficiente de atrito. 5. Além disto. Elevada estabilidade química do óxido de alumínio.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Vantagens 1. o que produz uma estrutura de partida mais compacta do que no caso da cerâmica pura. Na sinterização. São em geral de cor preta. Estes materiais são denominados CERMETOS (cerâmica + metal). . São obtidos por prensagem a quente. inibe o crescimento dos grãos.Adições de óxidos e carbonetos metálicos. especialmente de carboneto de titânio e também carboneto de tungstênio. a presença de carbonetos de titânio e outros óxidos.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS CERMETS Cermets Cerâmicas mistas . 3. Elevada dureza. têm razoável condutividade térmica. 5. maior tenacidade. São condutores elétricos. 2. 6. Vantagens 1. . 4. São usados na usinagem de ferro fundido com dureza Brinell maior que 235 HB e aços com dureza de 34 a 66 HRC. Resistência ao desgaste do gume e à formação de crateras.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS CERMETS Aplicação São usados na usinagem de ferro fundido com dureza Brinell maior que 235 HB e aços com dureza de 34 a 66 HRC. São menos sujeitos à trincas térmicas do que as cerâmicas puras. São menos frágeis. TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS DIAMANTES Aplicações Podem ser usadas na usinagem de metais leves. cobre. Elevada precisão dimensional e acabamento Desvantagens A usinagem de aço e ferro fundido não é possível. O diamante. transforma-se em grafite e reage com o ferro. latão. em virtude da afinidade do ferro com o carbono. exceto materiais ferrosos e duralumínio. Isto leva a um rápido desgaste do gume. estanho. Podem ser soldadas em cabos ou fixadas mecanicamente em portaferramentas padronizados. fibras reforçadas de vidro. . na zona de contato com a peça de aço. diversos plásticos. bronze. em virtude da alta temperatura. pois tem a forma e as dimensões iguais as das pastilhas comerciais de metal duro 2. Vantagens 1. carbono ou outros materiais. O CBN é quimicamente bem mais estável do que o diamante.5 mm de espessura de partículas de nitreto de boro são sinterizadas num processo de alta pressão e alta temperatura.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS NITRETO DE BORO CÚBICO (CBN) Nitreto de boro cúbico cristalino (CBN) Depois do diamante. obtido pela reação de halogênietos de boro com amoníaco. especialmente contra a oxidação. com a presença de uma fase ligante. Distinguem-se pastilhas que devem ser soldadas num cabo e retificadas com rebolo de diamante e pastilhas de fixação mecânica. Uma camada de 0. os cristais cúbicos de nitreto de boro são o material mais duro que se conhece. . efetivando-se simultaneamente a fixação sobre uma base de metal duro. Tratase de um material sintético. bem como para usinagem de desbaste e acabamento. Devido a sua elevada tenacidade. As ferramentas de CBN servem para cortes interrompidos. ligas resistentes a altas temperaturas na base de níquel. As ferramentas de CBN são empregadas preferencialmente na usinagem dos aços duros (45 a 65 HRC). . podem ser usadas em cortes severos. mesmo em condições difíceis. interrompidos e na remoção de cascas tenazes. abrasivas e irregulares de peças fundidas e forjadas e peças de ferro fundido coquilhado.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS NITRETO DE BORO CÚBICO (CBN) Aplicação Podem ser usadas com porta-ferramentas convencionais. aço rápido. ω = velocidade angular (rad/s) ω = Δφ Δφ = variação angular (rad) Δt Δt = variação do tempo (s) Periodo (T) – Tempo necessário para que um corpo complete um ciclo em trajetória circular de raio ( r ). apresentando uma variação angular (Δφ) em um intervalo de tempo (Δt).TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Movimento Circular Velocidade angular – Um determinado corpo descrevendo uma trajetória circular de raio ( r ). T = 2π T = período (s) ω = velocidade angular (rad/s) ω π= constante trigonométrica . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Movimento Circular Frequência (f) – Quantidade de ciclos descritos em um segundo numa trajetória circular de raio ( r ). descreve em um minuto em uma trajetória circular de raio (r ). n=60f n = 60ω n = rotação (rpm) f = frequencia (Hz) 2π n=30ω ω = velocidade angular (rad/s) π π= constante trigonométrica . f = frequencia (Hz) f=1= ω T = periodo (s) T 2π ω = velocidade angular (rad/s) π= constante trigonométrica Rotação (n) – Número de ciclos que um corpo. n r = raio (m) 30 n = rotação (rpm) ω = velocidade angular (rad/s) Vp = π.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Movimento Circular Velocidade tangencial ou periférica (v) – Pode ser definida pela fórmula.r ω= π.r 30 π= constante trigonométrica .n. Vp = velocidade periférica (m/s) Vp = ω. d)Velocidade Periférica(Vp). Determine: a)Periodo (T). . b) Frequencia (f). gira com velocidade angular ω=10π rad/s.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Exercício 18C Uma roda com diâmetro de 300mm. c)Rotação (n). d)Velocidade Periférica(Vp).71m/s Vp = ω.2 f = 5 Hz c) n=60.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Exercício 18C Uma roda com diâmetro de 300mm. gira com velocidade angular ω=10π rad/s.0. c)Rotação (n). b) Frequencia (f). a) T = 2π T = 2π T = 1s 5 T = 0.15 .2s ω b) 10π f=1= ω T 2π f=1 T f = 1__ 0.f n=60.r d) Vp = 10π.5 n=300rpm Vp=4. Determine: a)Periodo (T). flexíveis. alto coeficiente de atrito. . baixo nível de ruído. Vantagens: baixo custo inicial. elásticas e adequadas para grandes distâncias entre centros.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Transmissão por polias e correias Para transmitir potência de uma árvore à outra. alguns dos elementos mais antigos e mais usados são as correias e as polias. elevada resistência ao desgaste. d1 .TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Relação de transmissão ( i ) É a relação entre o número de voltas das polias (n) numa unidade de tempo e os seus diâmetros. A velocidade periférica (V) é a mesma para as duas rodas (V1 = V2) Sendo: d1 = ∅ da polia menor d2 = ∅ da polia maior n1 = número de voltas por minuto (rpm) da polia menor n2 = número de voltas por minuto (rpm) da polia maior Portanto: V1 = V2 i = d1 = n2 d2 n1 π. d2 . n1 = π. n1 = d2 . n2 . n2 d1 . podendo ser: 1. Simples(uma polia motora e uma polia movida) 1. quando existem polias intermediárias com diâmetros diferentes . Múltiplo.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Transmissão por correia plana A transmissão de potência se dá por meio do atrito. quando em serviço.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS A correia plana. desliza e portanto não transmite integralmente a potência. O tamanho da superfície de atrito é determinado pela largura da correia e pelo arco de contato (α) . do tamanho da superfície de atrito e do material da correia e das polias. da velocidade periférica. O deslizamento depende da carga. d1) L Para obter um bom arco de contato é necessário que: A relação de transmissão i não ultrapasse 6:1.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS ARCO DE CONTATO α para a polia menor Sendo L=distancia entre polias α = 180º . No acionamento cruzado as polias giram em sentidos contrários e permitem ângulo de abraçamento maiores. No acionamento simples. (d2 .60 . porém o desgaste da correia é maior. a polia motora e a movida giram no mesmo sentido. . OBS: A superfície da polia deve ser isento de porosidade. para evitar o desgaste prematuro da correia. .TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Material das polias Ferro fundido Aços Ligas leves Materiais sinterizados. TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS TIPOS DE POLIAS . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS CORREIAS PLANA  Baixo custo  Baixo nível de ruído TRAPEZOIDAL  Baixo indice de deslizamento  Maior proximidade entre polias  Relação até 10:1  Baixo nível de ruído DENTADA  Não há deslizamento  Baixo nível de ruído  A força transmitida através dos flancos dos dentes e pode chegar a 400N/cm2.’ . borracha revestida por lona e interior cordonéis helicoidais de aço ou de fibra de vidro que suportam a carga e impedem o alongamento (correia dentada). borracha revestida por lona e o seu interior por cordonéis vulcanizados (correia em V). .TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Material das correias Os materiais empregados para fabricação das correias são: Couro. perlon e náilon). pêlo de camelo. material combinado (couro e sintéticos). Materiais fibrosos e sintéticos (à base de algodão. viscose. acionado por mola ou por peso. .  A tensão da correia pode ser controlada também pelo deslocamento do motor sobre guias ou por sistema basculante.  rolo tensionador ou esticador.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Tensionador ou esticador Quando a relação de transmissão supera 6:1. é necessário aumentar o ângulo de abraçamento da polia menor. 60 . n1 i = n2 = 50 n1 250 i=1 5 d1 = 0. considerando a distância entre os centros das polias de 500mm. B) Calcule o arco de contato.32 – 0. (0. d1 .60 . d1 . cuja velocidade é de 50mm/min. d2 . 50 d2 = 0.32 mm α = 179. (d2 . i = d1 = n2 d2 n1 V = π .06) 500 .TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Exercício 19 A) Calcule a relação de transmissão entre as polias movida e motora.06 mm 50 = π . n2 α = 180º .96° α = 180º . d2 . 250 V = π.d1) L 50 = π . A rotação da polia motora é de 250 rpm e a movida é de 50rpm. TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Exercício 20 A) Calcule a relação de transmissão entre as polias movida e motora. d2 . i = d1 = n2 d2 n1 V = π.18 – 0. A rotação da polia motora é de 1250 rpm e a movida é de 250rpm.64) 300 . 1250 i=1 5 d1 = 0. B) Calcule o arco de contato.60 . (3. (d2 . n2 2500 = π .49° α = 180º .60 . d2 . considerando a distância entre os centros das polias de 300mm.64 mm V = π .18 mm α = 179. cuja velocidade é de 2500mm/min. d1 .d1) L α = 180º . n1 i = n2 = 250 n1 1250 2500 = π . d1 . 250 d2 = 3. 60 . d2 .49) 2500 . (849 – 8. n1 i = n2 = 15 n1 1500 i=1 100 d1 = 8. 1500 V = π.60 . (d2 . considerando a distância entre os centros das polias de 2500mm.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Exercício 20a A) Calcule a relação de transmissão entre as polias movida e motora. d2 . d1 .d1) L α = 180º . d1 . n2 40000 = π . 15 d2 = 849 mm α = 159.83° α = 180º . i = d1 = n2 d2 n1 V = π . cuja velocidade é de 40000mm/min. A rotação da polia motora é de 1500 rpm e a movida é de 15rpm.49 mm 40000 = π . B) Calcule o arco de contato. 5W FT = Força tangencial (N) Vp = Velocidade Periférica (m/s) .TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS TORQUE NAS TRANSMISSÕES e POTÊNCIA MT = Ft x r MT = P ω MT = Torque (Nm) FT = Força Tangencial (N) r = raio da peça (m) ω= velocidade angular P = Ft x Vp P = potência (cv) ou (W) * 1cv = 735. D2=300mm. além disso. c)Torque das polias 1 e 2 (MT) d)Rotação da polia 2 e)Relação de transmissão (i) f)Velocidade Periférica (Vp) g)Força Tangencial (FT) * 1cv = 735. Calcule: a)Velocidade angular das polias 1 e 2 (ω).5kW com rotação n= 1720rpm.5W 18 . sabe–se que D1=120mm. b)Frequência das polias 1 e 2 (f).TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Exercício 20b Para a transmissão por correias da figura abaixo o motor elétrico utilizado tem potência P= 5. 96 ≤ η ≤ 0.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS RENDIMENTO DAS TRANSMISSÕES CORREIAS PLANAS = 0.96 ≤ η ≤ 0.98 .98 ≤ η ≤ 0.99 MANCAIS (DESLIZAMENTOS) = 0.96 ≤ η ≤ 0.98 MANCAIS (ROLAMENTOS) = 0.92 ≤ η ≤ 0.93 TRANSMISSÃO POR ENGRENAGEM (USINADAS) = 0.98 TRANSMISSÃO POR ENGRENAGEM (FUNDIDAS) = 0.97 ≤ η ≤ 0.97 21 CORREIAS EM V = 0. e relação de transmissão 1: 25. 2 e 3.5kW com rotação n= 1720rpm.5 . sabe–se que d1=20mm. 1/2 1/5 1/2. além disso. Calcule: potência útil nos eixos 1.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Exercício 20c Para a transmissão por correias da figura abaixo o motor elétrico utilizado tem potência P= 5. sabendo-se que a máxima relação de transmissão possível para correia é de 1:10. Calcule: potência útil nos eixos 1. e relação de transmissão 1: 200. além disso. Calcule as rotações dos eixos 1. sabendo-se que a máxima relação de transmissão possível para correia é de 1:10. 2 e 3. Calcule as dimensões das polias.5kW com rotação n= 1720rpm. sabe–se que d1=100mm.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Exercício 20d Para a transmissão por correias da figura abaixo o motor elétrico utilizado tem potência P= 4. 2 e 3. 1/2 1/10 1/10 . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS ENGRENAGENS . V (Vão do dente) = Espaço entre dois dentes consecutivos. h (Altura do dente) = (De − Di) / 2 ou h = 2. f (Pé do dente) = Porção do dente que fica entre Dp e Di. Dp (Diâmetro primitivo) = Diâmetro intermediário entre De e Di.166 .2m) C (Cabeça do dente) = Porção do dente que fica entre Dp e De. ( Dp= De . P (Passo) = Medida que corresponde a distância entre dois dentes consecutivos. . Di (Diâmetro interno) = Menor diâmetro da engrenagem.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS PRINCIPAIS COMPONENTES De (Diâmetro externo) = Maior diâmetro da engrenagem De = m (z + 2). medido no diâmetro Dp.medida no diâmetro Dp. m e (Espessura de dente) = Distância entre os dois pontos extremos de um dente. . com a tangente comum às duas engrenagens. e no sistema modular é utilizado normalmente com 20º ou 15º. teremos um número que se chama módulo.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS PRINCIPAIS COMPONENTES m (Módulo) = Dividindo-se o Dp pelo número de dentes (z).  Número que serve de base para calcular a dimensão dos dentes. um ângulo.  Caracteriza a engrenagem e se constitui em sua unidade de medida. ou o passo (P) por π. com o movimento das engrenagens. α = Ângulo de pressão = Os pontos de contato entre os dentes da engrenagem motora e movida estão ao longo do flanco do dente e. a qual forma. deslocam-se em uma linha reta. Esse ângulo é chamado ângulo de pressão (α). TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS . .  Utilizada em transmissão que requer mudança de posição das engrenagens em serviço. pois é fácil de engatar.  Empregada na transmissão de baixa rotação  Alto ruído.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Tipos de engrenagens Engrenagem cilíndrica de dentes retos  Dentes dispostos paralelamente entre si e em relação ao eixo.  Tipo mais comum de engrenagem  Baixo custo. TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Engrenagem cilíndrica de dentes helicoidais     Os dentes dispostos transversalmente em forma de hélice em relação ao eixo. . Utilizada em transmissão fixa de rotações elevadas Silenciosa Transmissão entre eixos paralelos e eixos que formam um ângulo qualquer entre si (normalmente 60 ou 90º). TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Engrenagem cilíndrica com dentes internos É usada em transmissões planetárias e comandos finais de máquinas pesadas. . permite economia de espaço e distribuição uniforme da força. As duas rodas do mesmo Conjunto giram no mesmo sentido. .TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Engrenagem cilíndrica com cremalheira A cremalheira pode ser considerada como uma coroa dentada com diâmetro primitivo infinitamente grande. Transforma movimento giratório em longitudinal. Ângulo de interseção é geralmente 90º. .TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Engrenagem cônica com dentes retos Utilizada quando as árvores se cruzam. Dentes das rodas cônicas têm um formato também cônico. Montagem deve ser precisa para o funcionamento adequado. podendo ser menor ou maior. b)Frequência das engrenagens 1 e 2 (f). c)Torque das engrenagens 1 e 2 (MT) d)Rotação da engrenagem 2 e)Relação de transmissão (i) f)Velocidade Periférica (Vp) g)Força Tangencial (FT) * 1cv = 735. Calcule: a)Velocidade angular das engrenagens 1 e 2 (ω). z2=47dentes e o módulo m=2mm.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Exercício 20e Para a transmissão por engrenagens da figura abaixo o motor elétrico utilizado tem potência P= 0. sabe–se que z1=25dentes.5W 21 . além disso.75kW com rotação n= 1140rpm. TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Relação de transmissão ( i ) Para engrenagens em geral: i = Dp1 = Z1 = Mt1= n2 = ω2 = f2 Dp2 Z2 Mt2 n1 ω1 f1 Onde: Dp1 = diâmetro primitivo da roda motora Dp2 = diâmetro primitivo da roda movida Z1 = número de dentes da roda motora Z2 = número de dentes da roda movida ω = velocidade angular Mt = momento torçor . a relação de transmissão de um par de engrenagens fica entre 1/6 e 1/8. entre as duas árvores extremas. a relação de transmissão de um par de engrenagens fica entre 1/4 e 1/5... Para movimento com velocidades mais rápidas.. i = nm = i1 x i2 x i3 x . Para grandes velocidades até 1/3..TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Conceitos Relação de Transmissão Para movimento mecânico lento ou manual. im = z1 x z3 x zm-1 n1 n1 z2 z4 zm .. Portanto para relação de transmissão maiores devemos introduzir dois ou mais pares de engrenagens montadas. TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Conceitos Relação de Transmissão 2 Engrenagens: i = n2 = z1 n1 4 Engrenagens: z2 i = n4 = z1 x z3 n1 z2 z4 6 Engrenagens: i = n6 = z1 x z3 x z5 n1 z2 z4 z6 . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Exercício 21 Calcule o número de dentes da engrenagem movida (z2) sabendo-se que:  z1 = 10 dentes (motora)  i = 1:8  Acionamento manual i = n2 = z1 n1 z2 i = z1 z2 1 = 10 8 z2 z2 = 10 x 8 z2 = 80 . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Exercício 22 A) Calcule o número de dentes das engrenagens movidas. B) Determine o número de engrenagens do sistema. Dados:  z1 = 10 dentes (motora)  i = 1/20  Velocidade rápida (até 1/5) i = n4 = z1 x z3 n1 Admitindo-se: i = z1 x z3 z2 z4 i=1 = 1x1 20 5 4 z2 = 50 z2 z4 1 = z1 5 z2 1 = 10 1 = 10 5 z2 z2 = 10 x 5 z1 = z3 = 10 1 = z3 4 z4 z4 = 10 x 4 z4 = 40 4 z4 . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Exercício 23 A) Calcule o número de dentes das engrenagens. C) Determine a rotação de cada engrenagem Dados:  z1 = 16 dentes (motora)  i = 1/250  Velocidade rápida (até 1/5)  Rotação da engrenagem motora n1 = 1500 rpm i = n8 = z1 x z3 x z5 x z7 n1 z2 z4 z6 z8 i = z1 x z3 x z5 x z7 z2 z4 z6 z8 i=1 = 1x1x1x1 250 5 5 5 2 Admitindo-se: z1 = z3 = z5 = z7 = 16 1 = z1 5 z2 1 = 16 5 z2 z2 = 16 x 5 z2 = 80 . B) Determine o número de engrenagens do sistema. TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Exercício 23 Portanto: z2 = z4 = z6 = 80 1 = z7 2 z8 1 = 16 2 z8 z8 = 16 x 2 z8 = 32 CÁLCULO DAS ROTAÇÕES i = n8 n1 1 = n2 i = n2 x n4 x n6 x n8 n1 1 n3 n5 = n2 n7 i=1 = 1x1x1x1 250 n2 = 1500 5 5 5 2 n2 = 300 5 n1 5 1500 1 = n4 5 n4 = 300 n4 = 60 n2 = n3 =300 1 = n4 5 n3 5 300 5 . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Exercício 23 n4 = n5 =60 1 = n6 5 n6 = n7 =12 n5 1 = n6 5 60 n6 = 60 5 n8 = 12 2 n8 = 6 n6 = 12 1 = n8 2 n7 1 = n8 2 12 B) Número de engrenagens do sistema = 8 . n2 = 300rpm. n6=12rpm. n4=60rpm. n8=6rpm . C) n1=1500 rpm. n7=12rpm. n3=300rpm. n5=60rpm. Dados:  z1 = 12 dentes (motora)  i = 1/25  Velocidade rápida (até 1/5) i = n4 = z1 x z3 n1 Admitindo-se: i = z1 x z3 z2 z4 i=1 = 1x1 25 5 5 z2 = 60 dentes z4 = 60 dentes z2 z4 1 = z1 5 z2 1 = 12 1 = 12 5 z2 z2 = 12 x 5 z1 = z3 = 12 1 = z3 5 z4 5 z4 z4 = 12 x 5 . B) Determine o número de engrenagens do sistema.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Exercício 23a A) Calcule o número de dentes das engrenagens movidas. B) Determine o número de engrenagens do sistema.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Exercício 23b A) Calcule o número de dentes das engrenagens. C) Determine a rotação de cada engrenagem Dados:  z1 = 18 dentes (motora)  i = 1/200  Velocidade rápida (até 1/5)  Rotação da engrenagem motora n1 = 1000 rpm . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Exercício 23b i = n8 = z1 x z3 x z5 x z7 n1 z2 z4 z6 z8 i = z1 x z3 x z5 x z7 z2 z4 z6 z8 i=1 = 1x1x1x1 200 5 5 4 2 Admitindo-se: z1 = z3 = z5 = z7 = 18 1 = z1 5 z2 1 = 18 5 z2 z2 = 18 x 5 z2 = 90dentes . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Exercício 23b Portanto: z2 = z4 = 90 1 = z5 4 z6 1 = 18 4 z6 z6 = 18 x 4 z6 = 72dentes 1 = z7 2 z8 1 = 18 2 z8 z8 = 18 x 2 z8 = 36dentes CÁLCULO DAS ROTAÇÕES i = n8 i = n2 x n4 x n6 x n8 i=1 = 1x1x1x1 n1 1 = n2 n1 n3 1 n5 = n2 n7 200 n2 = 1000 5 5 4 2 n2 = 200rpm 5 n1 5 1000 5 . n4=40rpm.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Exercício 23b n2 = n3 =200 1 = n4 5 n3 1 = n4 5 200 n4 = 200 5 n6 = 40 4 n8 = 10 2 n4= 40rpm n4 = n5 =40 1 = n6 4 n5 1 = n6 4 40 n6= 10rpm n8= 5rpm n6 = n7 = 10 1 = n8 2 n7 1 = n8 2 10 B) Número de engrenagens do sistema = 8 . n2 = 200rpm. C) n1=1000 rpm. n3=200rpm. n5=40rpm. n8=5rpm . n7=10rpm. n6=10rpm. D) Determine o diâmetro primitivo e o passo de cada engrenagem.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Exercício 23c A) Calcule o número de dentes das engrenagens. B) Determine o número de engrenagens do sistema. Dados:  z1 = 20 dentes (motora)  i = 1/200  Velocidade rápida (até 1/5)  Rotação da engrenagem motora n1 = 1000 rpm  m = 4 (módulo) i = n8 = z1 x z3 x z5 x z7 n1 z2 z4 z6 z8 i = z1 x z3 x z5 x z7 z2 z4 z6 z8 i=1 = 1x1x1x1 200 5 5 4 2 Admitindo-se: 1 = z1 1 = 20 z2 = 20 x 5 z2=100dentes z1 = z3 = z5 = z7 = 20 5 z2 5 z2 . C) Determine a rotação de cada engrenagem. TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Exercício 23c Portanto: z2 = z4 = 100 dentes 1 = z5 4 z6 1 = 20 4 z6 z6 = 20 x 4 z6 = 80dentes 1 = z7 2 z8 1 = 20 2 z8 z8 = 20 x 2 z8 = 40dentes CÁLCULO DAS ROTAÇÕES i = n8 i = n2 x n4 x n6 x n8 i=1 = 1x1x1x1 n1 1 = n2 n1 1 n3 n5 = n2 n7 200 n2 = 1000 5 5 4 2 n2 = 200rpm 5 n1 5 1000 5 . n7=10rpm. n4=40rpm. n8=5rpm . n2 = 200rpm. n6=10rpm. n5=40rpm. n3=200rpm.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Exercício 23c n2 = n3 =200 1 = n4 5 n3 1 = n4 5 200 n4 = 200 5 n6 = 40 4 n8 = 10 2 n4= 40rpm n4 = n5 =40 1 = n6 4 n5 1 = n6 4 40 n6= 10rpm n8= 5rpm n6 = n7 = 10 1 = n8 2 n7 1 = n8 2 10 B) Número de engrenagens do sistema = 8 . C) n1=1000 rpm. TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Exercício 23c d) Calculo do Dp e passo Sabendo-se que: z1 = z3 = z5 = z7 = 20 m = Dp z 4 = Dp1 20 Dp1 = 20 x 4 Dp1= 80 mm m= p π m = Dp z 4 = p1 π 4 = Dp2 100 p1 = 4 x π p1 = 12.56mm Dp2 = 100 x 4 Sabendo-se: Dp2 = Dp4 Dp2 = 400 mm Dp4 = 400 mm . Dp3. Dp5.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Exercício 23c m = Dp z 4 = Dp6 80 Dp6 = 80 x 4 Dp6 = 320 mm m = Dp z 4 = Dp8 40 Dp8 = 40 x 4 Dp8 = 160 mm D) Dp1. Dp7=80 mm. Dp8 = 160 mm Dp2 e Dp4 = 400 mm . Dp6 = 320 mm. 2 e 3 e) Potência útil do sistema f) Potência dissipada do sistema .TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Exercício 23d A transmissão da figura abaixo é acionada por um motor elétrico com potência P = 5. 2 e 3 b) Potência dissipada por estágio c) Rotação nas árvores 1. Z2 = 49. ƞm = 99%(par de mancais rolamentos). ƞe =98%(par de engrenagens). Z4 = 59 Os rendimentos são: ƞc = 97%(correia em V).5 kW( ~7. As polias possuem os seguintes diâmetros:  d1=120mm. 2 e 3 d) Torque nas árvores 1. Z3 = 27. d2 = 280mm As engrenagens possuem os seguintes números de dentes:  Z1 = 23. Determinar: a) Potência útil nas árvores 1 .5 cv) e rotação n = 1740rpm. Z2 = 57.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Exercício 23e A transmissão da figura abaixo é acionada por um motor elétrico com potência P = 3. Z4 = 73 Os rendimentos são: ƞc = 97%(correia em V). ƞe =98%(par de engrenagens). 2 e 3 b) Potência dissipada por estágio c) Rotação nas árvores 1. 2 e 3 d) Torque nas árvores 1. Z3 = 29. d2 = 250mm As engrenagens possuem os seguintes números de dentes:  Z1 = 21. ƞm = 99%(par de mancais rolamentos). Determinar: a) Potência útil nas árvores 1 . 2 e 3 e) Potência útil do sistema f) Potência dissipada do sistema . As polias possuem os seguintes diâmetros:  d1=100mm.7 kW( ~5 cv) e rotação n = 1710rpm. 2 e 3 d) Torque nas árvores 1. d2 = 250mm As engrenagens possuem os seguintes números de dentes:  Z1 = 25. As polias possuem os seguintes diâmetros:  d1=100mm. Z2 = 65. 2 e 3 b) Potência dissipada por estágio c) Rotação nas árvores 1. Determinar: a) Potência útil nas árvores 1 . ƞm = 99%(par de mancais rolamentos).TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Exercício 23f A transmissão da figura abaixo é acionada por um motor elétrico com potência P = 18.5 kW( ~25 cv) e rotação n = 1170rpm. ƞe =98%(par de engrenagens). Z4 = 63 dentes e módulo = 2 Os rendimentos são: ƞc = 97%(correia em V). 2 e 3 e) Potência útil do sistema f) Potência dissipada do sistema g) Velocidade no eixo 3 h) Força tangencial no eixo 3 . Z3 = 35. ƞm = 99%(par de mancais rolamentos). calcular as engrenagens da caixa de redução.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Exercício 23g Dimensionar a caixa de redução para um equipamento (esteira transportadora) que possui velocidade de 2m/min e é alimentado por um motor de 1720rpm e Potência de 1CV. ƞe =98%(par de engrenagens). Utilizar relação de transmissão máxima de 1/5. Os rendimentos são: ƞc = 97%(correia em V). diâmetro do eixo de saída = 50mm Admitindo-se que o módulo das engrenagens a ser utilizada é de 4. Determinar: a) Potência útil nas árvores b) Potência dissipada por estágio c) Rotação nas árvores d) Torque nas árvores e) Potência útil do sistema f) Potência dissipada do sistema g) Força tangencial no eixo de saída . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Exercício 24 Dimensionar a caixa de redução para um equipamento (esteira transportadora) que possui velocidade de 2m/min e é alimentado por um motor de 1740rpm e Potência de 1. ƞm = 99%(par de mancais rolamentos). Os rendimentos são: ƞc = 97%(correia em V). Determinar: a) Potência útil nas árvores b) Potência dissipada por estágio c) Rotação nas árvores d) Torque nas árvores e) Potência útil do sistema f) Potência dissipada do sistema g) Força tangencial no eixo de saída .5CV. diâmetro do eixo de saída = 50. ƞe =98%(par de engrenagens). Utilizar relação de transmissão máxima de 1/5.8mm Admitindo-se que o módulo das engrenagens a ser utilizada é de 4. calcular as engrenagens da caixa de redução. .  Um mancal de rolamento é o tipo de mancal em que a carga principal é transferida por meio de elementos de contato por rolamento.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Definição  Os mancais são elementos de máquinas que têm sua aplicação em quase todas as máquinas e mecanismos com partes giratórias. cargas permissíveis. Não necessita de amaciamento. vida útil).TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Mancal de Rolamento versus Mancal de Deslizamento:     Maior capacidade de carga por unidade de largura.  Um atrito de partida bem inferior ao dos mancais de deslizamento. Facilidade de manutenção. Padronização e normalização (dimensões. . qualidade. TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Rolamentos Radiais de Rolos  Rolamento Radial de rolos cilíndricos  Rolamento Radial de rolos agulha  Rolamento Radial de rolos cônicos . .     Rolamento Axial de esferas.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Rolamentos Axiais Esferas e Rolos. Rolamento Axial de rolos autocompensadores. Rolamento Axial de esferas de contato angular. Rolamento Axial de rolos cilíndricos. 4 ou 5 algarismos (letras e algarismos)    Tipo do rolamento. Diâmetro do furo. Série de dimensões. .TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Denominação dos Rolamentos  3. TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Seleção de Rolamentos  Vida útil  Rotação  Capacidade de carga estática e dinâmica . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Fatores que influenciam a vida do Rolamento        Poeira Sobrecarga Umidade Corrosão Defeito de montagem Temperatura elevadas Lubrificação deficiente . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Rolamentos Fixos de Esferas . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Rolamentos de esferas pequenos e miniaturas . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Rolamentos de esferas de contato angular . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Rolamentos Autocompensadores de esferas . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Rolamentos de Rolos Cilíndricos . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Rolamentos de Rolos Cônicos . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Rolamentos Autocompensadores de Rolos . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Rolamentos Axiais . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Rolamentos Axiais de Esferas de Contato Angular . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Rolamentos de Rolos Cilíndricos para Roldanas . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Rolamentos de quatro carreiras de rolos cônicos e cilíndricos . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS PARAFUSO . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS PARAFUSO . .TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Perfil da rosca (secção do filete) Triangular  Parafusos e porcas de fixação. uniões e tubos. Trapezoidal  Comando das máquinas operatrizes (para transmissão de movimento suave e uniforme). fusos e prensas de estampar (balancins mecânicos). TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Perfil da rosca (secção do filete) Redondo  Parafusos de grandes diâmetros e que devem suportar grandes esforços. Dente de serra  Solicitação em um só sentido  Morsas. (componentes ferroviários)  Lâmpadas e fusíveis pela facilidade na estampagem. pinças para tornos e fresadoras . macacos. TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Perfil da rosca (secção do filete) Quadrado  Parafusos e peças sujeitas a choques e grandes esforços  Morsas  Macaco Mecânico MACACO MECÂNICO MORSA . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Sistema de roscas Rosca métrica de perfil triangular ISO .ABNT .NB97 . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS Sistema de roscas Rosca whitworth normal (inglesa) . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS PARAFUSO . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS PARAFUSO . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS PARAFUSO Parafusos para pequenas montagens . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS PARAFUSO Parafuso de Cabeça Sextavada e Cabeça Quadrada . para melhor acabamento. E também por necessidade de redução de espaço entre peças com movimento relativo. .TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS PARAFUSO Parafuso Allen  Os parafusos Allen são utilizados sem porcas e suas cabeças são encaixadas num rebaixo na peça fixada. TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS PARAFUSO Parafuso Prisioneiro  O parafuso prisioneiro é empregado quando se necessita montar e desmontar parafuso sem porca a intervalos frequentes. . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS PORCAS CASTELO PORCA CEGA BORBOLETA CONTRAPORCA . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS ARRUELAS ARRUELA LISA ARRUELA ESTRELADA ARRUELA DE PRESSÃO . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS PARAFUSO Fixação  Montagem de parafuso sem porca  Montagem de parafuso com porca .  corrente de dentes. substituindo trens de engrenagens intermediárias.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS CORRENTES Correntes são elementos de máquinas com a função de transmitir movimentos e potência onde engrenagens e correias possuem baixo rendimento. vapores. É.  corrente cadeia de elos. ainda.  corrente de elos livres. Tipos de corrente:  corrente de roletes. A transmissão por corrente normalmente é utilizada quando não se podem usar correias por causa da umidade. . de muita utilidade para transmissões entre eixos próximos. óleos. etc. em movimentação e suspensão de peso . ainda.  Esta corrente é aplicada em transmissões. onde as talas são permanentemente ligadas através de pinos e buchas.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS CORRENTES Correntes de roletes:  Composta por elementos internos e externos. sobre as buchas são. colocados rolos. TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS CORRENTES Corrente de dentes:  Utilizada para transmissões de altas rotações. . superiores às permitidas nas correntes de rolete. . normalmente quando os esforços são baixos.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS CORRENTES Corrente de elos livres:  Utilizada em esteiras transportadoras. sendo apenas necessário suspendê-lo.  Sua característica principal é a facilidade de retirar-se qualquer elo. É conhecida por “link chain”. Esse tipo de corrente é usado para a suspensão de cargas pesadas.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS CORRENTES Corrente comum ou cadeia de elos:  Constituída de elos formados de vergalhões redondos soldados. . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS ACOPLAMENTO Elemento mecânico que transmite movimento de rotação entre dois eixos. . normalmente possui a capacidade de absorver pequenos desalinhamentos. TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS ACOPLAMENTO Os acoplamentos que operam por atrito são chamados de embreagem (fricção) ou freios. . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS ACOPLAMENTO Acoplamentos permanentes rígidos  Acoplamentos de disco ou os de pratos. possuem as superfícies de contato lisas ou dentadas. . Permitem a compensação até 6º de ângulo de torção e deslocamento angular axial.  Construídos em forma articulada. .TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS ACOPLAMENTO Acoplamentos permanentes flexíveis  Destinam-se a tornar mais suave a transmissão do movimento em árvores que tenham movimentos bruscos e quando não se pode garantir um perfeito alinhamento entre as árvores. em forma elástica ou em forma articulada e elástica. TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS ACOPLAMENTO Acoplamento elástico de pinos Acoplamento perflex Acoplamento elástico de garras . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS ACOPLAMENTO Junta universal de velocidade constante (homocinética) Junta de articulação .  Manuais. eletromagnéticos. pneumáticos lho . fazem a conexão entre árvores.TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS ACOPLAMENTO Acoplamentos comutáveis  Transmitem força e movimento somente quando acionados (obedecendo a um comando)  Funcionam pelo princípio de atrito. também chamadas fricções.  Os freios têm as funções de regular. hidráulicos. mantêm as árvores. motriz e comandada.  As embreagens. reduzir ou parar o movimento dos corpos. à mesma velocidade angular.  Embreagens e de freios. TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS ACOPLAMENTO Embreagens  Acoplamento de Garra  Acoplamento de dentes . uma das quais pode ser revestida com um material de alto coeficiente de atrito. .TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS ACOPLAMENTO Embreagem Acionadas em movimento  Embreagem de Disco consiste em anéis planos apertados contra um disco feito de material com alto coeficiente de atrito.  Embreagem cônica possui duas superfícies de fricção cônicas. TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS ACOPLAMENTO Embreagem de disco para autoveículos . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS ACOPLAMENTO Embreagem de disco para máquinas . TECNOLOGIA DE MÁQUINAS FERRAMENTAS ACOPLAMENTO Embreagem eletromagnética .