Torneamento
Experimento 1 - Torneamento
1 ? Introdução
O conceito de redução de custos em todos os processos industriais tem sido continuamente desenvolvido, com o objetivo de tornar as empresas cada vez mais competitivas. Na cadeia produtiva de matrizes e moldes esta preocupação não é diferente, uma vez que, para atender à crescente demanda por produtos cada vez mais sofisticados, com "design" arrojado e em consonância com os anseios do mercado, estes têm que ser desenvolvidos com agilidade e de forma a se lançar, rapidamente, o produto final para venda ao mercado consumidor.
Operação de torno
As operações realizadas no experimento foram:
Faceamento: Neste caso o movimento de avanço da ferramenta se dá no sentido normal ao eixo de rotação da peça. Tem por finalidade obter uma superfície plana.
Torneamento longitudinal (ou cilindragem): Operação de torneamento onde se obtém uma geometria cilíndrica, coaxial ao centro de rotação. Pode ser externo ou interno (geração de um tubo). Superfícies cônicas podem ser obtidas de forma similar, com adequada orientação do carro porta-ferramentas.
Torno Mecânico
A máquina ferramenta utilizada para execução de torneamento é o torno.
Barramento: base que contém as guias que conduzem o carro em movimento longitudinal, paralelo ao eixo de trabalho.
Cabeçote Fixo: Compartimento onde se localiza um cone de polias que recebem a rotação transmitida pelo cone motor. A placa do torno, utilizada para a fixação da localizada no cabeçote fixo.
Cabeçote Móvel: Dispositivo montado sobre o barramento utilizado para: a) fixar peças entre pontos de maneira a diminuir a flambagem de peças esbeltas durante o torneamento,
Carro Principal: O avanço do carro principal pode ser manual ou automático. No avanço manual, o giro do volante movimenta uma roda dentada, que engrenada a uma cremalheira fixada no barramento, desloca o carro na direção longitudinal. No avanço automático, a vara com uma rosca sem-fim movimenta um conjunto de engrenagens ligadas à cremalheira do barramento que, por sua vez, desloca o carro.
Caixa Norton: Também conhecida por caixa de engrenagem, é formada por carcaça, eixos e engrenagens; serve para transmitir o movimento de avanço do recâmbio para a ferramenta.
Recâmbio: O recâmbio é a parte responsável pela transmissão do movimento de rotação do cabeçote fixo para a caixa Norton. É montado em uma grade e protegido por uma tampa a fim de evitar acidentes. As engrenagens do recâmbio permitem selecionar o avanço para a ferramenta.
Placa de três castanhas ou placa universal: equipamento muito comum nos trabalhos de torneamento. Possui 3 castanhas que efetuam o aperto da peça simultaneamente e uma conseqüente centragem. Pode efetuar fixação em diâmetros internos e externos.
Carro Transversal: é responsável pelo movimento automático (pela rosca sem-fim), ou pelo manual ( por um volante).
Carro Superior: é uma base giratória que permite tornear em ângulos.
Porta-ferramenta (torre): é o local onde são fixados os suportes de ferramentas, presos por meio de parafuso de aperto.
Ferramentas
Ferramentas de torno, assim como as demais ferramentas de usinagem, para desempenhar sua função devem possuir uma geometria específica, apropriada a cada operação em particular. Na prática de oficina utilizamos ferramentas de pastilha de metal duro.
Parâmetros de Corte
Avanço (f): é o percurso de avanço em cada volta ou em cada curso da ferramenta na direção do movimento de avanço. A taxa de avanço e dada em mm/volta.
Profundidade de corte (ap): é a profundidade de penetração da ferramenta em relação à peça, medida perpendicularmente ao plano de trabalho.
Velocidade de corte (Vc): é a velocidade tangencial instantânea resultante da rotação da ferramenta em torno da peça. Os movimentos de corte e avanço ocorrem concomitantemente.
Velocidade de avanço (Vf): é o produto do avanço pela rotação da ferramenta.
Tempo de corte (tc): É a totalidade dos tempos ativos. Representa o tempo em que os movimentos de corte e/ou avanço estão efetivamente ocorrendo. Para torneamentos cilíndricos:
Potência de corte (Pc): é a potência disponível no gume da ferramenta e consumida na operação de remoção de cavacos, é ela que interessa nos cálculos de força e pressões específicas.
2.1- Descrição do Procedimento
O procedimento experimental foi realizado no Laboratório de Fabricação Mecânica e para a realização deste ensaio foram utilizados os seguintes equipamentos:
Máquina: Torno convencional
Material a ser usinado: AÇO SAE 1020
Ferramenta: Pastilha de metal duro
Instrumento de medição: Paquímetro convencional
Equipamento de Proteção Individual: óculos de segurança
Para realizar o torneamento foi necessário efetuar a regulagem da máquina de acordo com os parâmetros pré estabelecidos na tabela. A peça foi fixada por meio de três castanhas, apertadas simultaneamente com o auxílio de uma chave. A ferramenta (pastilha) foi presa na porta ferramenta. A máquina foi ajustada no modo automático, conforme velocidade e avanço pré- determinados pelos dados descritos abaixo. Em seguida, liga-se o torno, posiciona-se a ferramenta na posição para zerar o anel graduado, aprofunda a ferramenta no diâmetro dado e inicia o processo.
2.2- Medição do tempo e preparação
Trecho 1:
Lf= 48,5 mm
ÿinicial: 207 mm
ÿfinal: 20,2 mm
SET UP: 04min45seg
f= 0,4 mm
ap= 0,5 mm
Trecho 2:
Lf= 48,5 mm
ÿinicial: 20,2 mm
ÿfinal: 19,4 mm
SET UP: 50seg
f= 0,7 mm
ap= 0,8 mm
Trecho 3:
Lf= 48,5 mm
ÿinicial: 19,4 mm
ÿfinal: 18,6mm
SET UP: 16seg
f= 1,0 mm
ap= 1,0 mm
2.3- Cavacos resultantes
Os cavacos podem ser classificados em três tipos:
? contínuo : forma-se na usinagem de materiais dúcteis e homogêneos com pequeno e médio avanço;
? de cisalhamento: constituído de grupos lamelares distintos e justapostos, estes elementos foram cisalhados e parcialmente soldados em seguida;
? de ruptura: quando são constituídos de fragmentos arrancados da peça usinada.
Forma-se na usinagem de materiais frágeis ou de estrutura heterogênea, tais como ferro fundido ou latão.
A forma o cavaco pode ser classificado em:em fita; helicoidal; espiral; em
lascas ou pedaços.
O cavaco em fita pode provocar acidentes, ocupa muito espaço e é difícil de ser transportado. Geralmente a forma de cavaco mais conveniente é o helicoidal. O cavaco em lascas é preferido quando houver pouco espaço disponível ou quando o cavaco deve ser removido por fluido refrigerante (por exemplo, no caso de furação profunda). A secção do cavaco depende do avanço e da profundidade de corte. A rugosidade da superfície usinada da peça depende da relação adequada entre o avanço e o raio da ponta da ferramenta. Quanto menos o avanço, menor será a rugosidade na superfície da peça e maior o tempo de vida da ferramenta. Quanto maior o raio da ponta, menor a rugosidade, maior a dissipação do calor e maior a vida da ferramenta.
2.4- Tabela com resultados
Abreviações 1.º Trecho 2.º Trecho 3.º Trecho
Q 0,104 cm³/min 0,284 cm³/min 0,487 cm³/min
Vc 52 m/min 50,74 m/min 48,73 m/min
Fc 400 mm² 1020 mm² 2000 mm²
Nc 346,6 Kw 947,1 Kw 1624,3 Kw
Vf 320 mm/min 560 mm/min 800 mm/min
Tc 0,15 min 0,08 min 0,06 min
Tt 5,00 min 4,53 min 4,51 min
2.4.1- Controle dimensional
Foi utilizado o paquímetro universal Mitutoyo.
2.4.2- Tempo de setup e corte
SET UP (trecho 1): 04min45seg
SET UP (trecho 2): 50seg
SET UP (trecho 3): 16seg
SETUP TOTAL: 5 min51seg
2.4.3- Cálculos
2.4.4 ? Conclusão
Concluímos que o torneamento pode ser definido como uma operação de usinagem com ferramenta de geometria definida onde o movimento principal de corte rotativo é geralmente executado pela peça e o movimento de avanço é executado pela ferramenta. Dimensionando a peça conforme as características desejadas.
2.4.5. Bibliografia
http://pt.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quina_ferramenta
http://www.em.pucrs.br/~valega/torno2008_2.doc
Apostila Senai
Aulas práticas de laboratório
Autor: Camila Fernanda Ferreira Marmontel
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