Slides Usinagem - 04. Geometria

Transcript

Usinagem dos Materiais Aula 04 Fundamentos da Usinagem - Geometria da Ferramenta Monocortante - Prof. Dr. Eng. Rodrigo Lima Stoeterau Usinagem dos Materiais Aula 04 ➔ Apresentação – trabalho #1 ➔ Geometria da cunha de corte ➔ Influências da Geometria da Ferramenta ➔ Solicitações na cunha de corte: mecânicas e térmicas ➔ Apresentação – trabalho #2 Prof. Dr. Eng. Rodrigo Lima Stoeterau Usinagem dos Materiais Geometria da Cunha de Corte Usinagem dos Materiais Cunha de corte Usinagem dos Materiais Geometria da Cunha de Corte ➔ Para cada par material de ferramenta / material de peça têm uma geometria de corte apropriada ou ótima A geometria da ferramenta influência na: ● Formação do cavaco ● Saída do cavaco ● Forças de corte ● Desgaste da ferramenta ● Qualidade final do trabalho Usinagem dos Materiais Geometria da Cunha de Corte Usinagem dos Materiais Geometria da Cunha de Corte Usinagem dos Materiais Geometria da ferramenta de tornear γ α = ângulo de incidência β β = ângulo de cunha ε γ = ângulo de saída ε = ângulo de quina α ,r ε χ = ângulo de direção λ = ângulo de inclinação χ λ Face rε = raio de quina Cunha de corte Flanco Usinagem dos Materiais Ferramentas integrais Usinagem dos Materiais Ferramentas integrais Usinagem dos Materiais Influências da Geometria da Ferramenta Baixa espessura de usinagem Aumento da estabilidade do gume γ = -10° até + 20° α = 6° até 12° Elevada estabilidade do gume Desgaste menor Melhor formação do cavaco Melhor superfície Redução da força de corte Desgaste menor Aumento da estabilidade do gume Maiores forças passivas Aumento da estabilidade do gume Fase da face χ = 10° até 100° Desgaste menor Redução da vibração Redução da força de corte rε = 0,4 até 2 mm Redução da vibração Redução da Força de corte Aumento da qualidade superficial λ = +6° até -6° Guia do fluxo do cavaco Usinagem dos Materiais Influências da Geometria da Ferramenta ● ângulo de saída - γn ● – γn - Relacionado com a superfície de saída (face) da ferramenta, sobre a qual escoa o material da peça (cavaco). ● Trabalho de dobramento do cavaco. Usinagem dos Materiais Tipos de quinas Usinagem dos Materiais Cinemática do processo de torneamento Usinagem dos Materiais Planos da ferramenta de corte Planos no sistema ferramenta na mão Usinagem dos Materiais Planos da ferramenta de corte Planos no sistema ferramenta na máquina Usinagem dos Materiais Fatores a serem considerados na escolha da geometria da ferramenta: ➔ Material da ferramenta ➔ Material da peça ➔ Condições de corte ➔ Tipo de operação ➔ Geometria da peça Usinagem dos Materiais Ferramentas com insertos intercambiáveis Usinagem dos Materiais Ferramentas com insertos intercambiáveis Usinagem dos Materiais Forma dos insertos - Formas comuns Usinagem dos Materiais Denominações para as ferramentas de furar Gumes principais Quina Flancos Direção de corte Quina Face Gume Transversal Guia Canal Direção do avanço Usinagem dos Materiais Broca helicoidal σ ,r ε α ε β γ Ψ α = ângulo de incidência β = ângulo de cunha γ = ângulo de saída σ = ângulo de ponta Ψ = ângulo do gume transversal ε = ângulo de quina rε = raio de quina Geometria das brocas helicoidais Usinagem dos Materiais Ferramenta de furar Relação com a ferramenta de tornear Usinagem dos Materiais Ferramenta de fresar Usinagem dos Materiais Alargadores Usinagem dos Materiais Geometria dos alargadores M P corte M-M χr gume principal αo gume secund'ario γo γf P M onde: corte P-P γ0 - Ângulo de saída ortogonal gu ia χr - Ângulo de direção do gume γ’p - Ângulo de saída passivo do gume secundário a0- Ângulo de incidência ortogonal a’p - Ângulo de incidência passivo do gume secundário γp' α'p γf - Ângulo de saída lateral (ângulo de hélice) Usinagem dos Materiais Solicitações na cunha de corte Usinagem dos Materiais Regiões da formação do cavaco h Plano de cisalhamento Estrutura do cavaco ,a Estrutura da peça ,e ,c a) zona de cisalhamento b) região de separação do material para materias frágeis c) superfície do cavaco - deformações devidas a esforços ,b ,d Face Flanco Ferramenta Superfície de corte Onde: d) superfície de corte - deformações devidas a esforços e) região de separação para materiais dúcteis Usinagem dos Materiais Conseqüência dos esforços na de Ferramenta Cavaco ,f ,n Peça Forca Ferramenta Movimento relativo Calor Atrito Desgaste Material peça / material ferramenta Usinagem dos Materiais Conseqüência dos esforços na de Ferramenta Usinagem dos Materiais Forças de usinagem Força de usinagem= f(condições de corte (f, vc, ap), geometria da ferramenta (χ, γ, λ), desgaste da ferramenta) ,f Onde: Fc = Força de corte Ff Fp Ff = Força de avanço Fp = Força de avanço Fc e Ff ~ 250 a 400 N/mm2 - aços de construção mecânica Fc e Ff ~1100 N/mm2 - materiais de difícil usinabilidade Fc F ,n Usinagem dos Materiais Movimentos nos processos de usinagem Mov. Efetivo Mov.de Corte Vc Ve Peça Vf Ferramenta Mov.de Avanço Vf Mov.de Avanço Ferramenta Peça Vc Ve Mov. Efetivo Mov.de Corte Ferramenta Mov.de Corte Mov. Efetivo Vc Ferramenta Peça Mov.de Avanço Vc Mov.de Corte Ve Vf Mov.de Avanço Ve Mov. Efetivo Vf Peça Usinagem dos Materiais FIM - Aula 04