Aula 9 Movimentos de corte Velocidades de corte Fluido de corte

1. Pontifícia Universidade Católica de Goiás Departamento de Engenharia Curso: Engenharia de Produção Disciplina: Processos de Fabricação I Prof. Jorge Marques dos Anjos Aula 9 Movimentos de corte Velocidades de corte Fluido de corte Slides gentilmente cedidos pelo prof. Vitor, com adaptações minhas.

2. Movimento de Usinagem • Movimento relativos entre a peça e a ferramenta (aresta de corte). • Sem o movimento de avanço origina somente uma única remoção de cavaco durante uma volta.

3. Movimento c/ Retirada de Cavaco • Movimento de avanço: é o movimento entre a peça e a ferramenta, que, juntamente com o movimento de corte, origina a retirada repetida ou contínua de cavaco, durante várias revoluções do percurso. • Avanço = distância que a ferramenta percorre a cada giro da peça

4. Movimento c/ Retirada de Cavaco • Movimento efetivo de corte: é a resultante dos movimentos de corte e movimento de avanço.

5. Movimento de corte

6. Movimento s/ Retirada de Cavaco • Movimento de posicionamento (aproximação): é o movimento de aproximação da ferramenta em direção à peça. • Movimento de posicionamento (recuo): é o movimento de retorno da ferramenta em direção à máquina (ponto inicial).

7. Movimento s/ Retirada de Cavaco • Movimento de profundidade: é o movimento entre a peça e a ferramenta, no qual a espessura da camada a ser retirada é determinada.

8. Movimento s/ Retirada de Cavaco • Movimento de ajuste: é o movimento de correção entre a peça e a ferramenta, no qual o desgaste da ferramenta deve ser compensado.

9. Direção dos Movimentos • Direção de corte: é a direção instantânea do movimento de corte. • Direção de avanço: é a direção instantânea do movimento de avanço. • Direção efetiva de corte: é a direção instantânea do movimento efetivo de corte.

10. Velocidades • Velocidade de corte (Vc): é a velocidade na aresta cortante, segundo a direção e o sentido de corte. Velocidade = Espaço/Tempo • Velocidade de avanço (Va): é a velocidade da ferramenta, segundo a direção e sentido do avanço. • Velocidade efetiva de corte (Ve): é a somatória vetorial de Vc e Va.

11. Velocidades no processo de Usinagem Vc é tangencial... Vc = raio x vel. angular Fórmula prática = diâmetro do elemento girante (mm). = rotação por minuto 1000 = fator de conversão = vel. de corte (m/min.)

12. Cavaco • O tipo de cavaco é função do perfil da ferramenta e do material usinado • Formas de cavaco:

13. Cavaco • Cavacos em fita: O cavaco em fita pode causar acidente, ocupa muito espaço e é de difícil remoção • Cavaco helicoidal ou espiral: mais usual • Cavaco em lascas: é preferido somente quando o espaço é pequeno ou quando pode ser removido pelo fluído de corte

14. Cavaco

16. Quebra cavacos • Para evitar os inconvenientes causados pelo cavaco como por exemplo, gumes postiços que se fundem na superfície de corte atrapalhando o acabamento da peça, ou inconvenientes devido aos cavacos tipo fita. • Quebra cavacos são artifício colocadas na ferramenta que causa a obstrução do cavaco, causando a quebra em intervalos regulares

17. Quebra cavacos

18. Quebra cavacos • Vantagens quebra cavacos: • Reduz transferência de calor entre a peça e a ferramenta • Reduz a obstrução do fluído de corte pelo cavaco • Menor risco de acidente para o operador • Maior facilidade na remoção do cavaco

19. Fluido de corte Geração de Calor durante o corte • Com o surgimento de novos tipos de materiais que possibilitaram o aumento na velocidade e no avanço de corte, surgiu o problema do atrito e conseqüentemente o aquecimento

20. Fluido de corte Impactos do Aquecimento • Diminuição da vida útil da ferramenta. • Aumento da oxidação da peça e da ferramenta. • Dilatação da peça e da ferramenta, causando erro nas dimensões da peça usinada. • Riscos de acidentes no contato com o cavaco quente.

21. Fluído de corte • Os primeiros experimentos para arrefecer as peças e ferramentas em usinagem foram feitas pela equipe de Taylor, para controlar o calor gerado com as elevadas (naquela época) velocidades de corte conseguidas com o uso do HSS. • Atualmente há uma variedade de fluidos de corte, cada um com suas propriedades e características. A maioria dos fluidos são preparados com adição de água, mas possuem propriedades antioxidantes.

22. Fluído de corte Funções do fluido de corte: • Arrefecimento (“refrigeração”): evita deformações e distorções dimensionais. • Lubrificação: reduz atritos entre a ferramenta e a peça. • Ajudar a limpar a região do corte, facilitando o controle visual: retira o cavaco da zona de corte. • Proteger a máquina e a peça da corrosão, melhorando o acabamento da peça.

23. Fluído de corte Tipos de Fluidos de Corte. • Sólidos: Grafite – Somente lubrificam • Gasoso: Ar comprimido, Nitrogênio, CO2 – Somente refrigeram ou quando aplicados sob pressão expulsam o cavaco • Líquido: Lubrificam, refrigeram, limpam e protegem. São os mais usados. Há várias formulações

24. Fluído de corte Por suas características, o fluido Líquidos são os mais utilizados. Principais tipos: • Óleos de corte integrais: óleos minerais derivados do petróleo, óleos graxos de origem animal ou vegetal, óleos compostos (mineral + graxo), sulfurados ou clorados • Óleos emulsionáveis: óleos minerais solúveis ou óleos EP (agentes que formam uma película lubrificante e antioxidante) • Óleos sintéticos: compostos por misturas de águas com agentes químicos

25. Fluído de corte Aditivos aos fluidos de corte: • Antiespumantes: melhor visualização da área de corte e ajudam no efeito de refrigeração • Anticorrosivos: protegem contra corrosão • Antioxidantes: função de proteger o óleo quanto ao contato com o oxigênio • Detergentes: reduzem a deposição de lamas e borras • Emulgadores: responsáveis de emulsão de óleo na água • Biocidas: inibem o crescimento de microorganismos • Agentes EP: evitam o rompimento da camada de óleo em operações de elevadas temperaturas e pressões

26. Fluído de corte Seleção de fluídos de corte: • Os fluidos de corte solúveis e sintéticos são indicados quando a refrigeração for mais importante. • Os óleos minerais e graxos usados juntos ou separados, puros ou contendo aditivos especiais, são usados quando a lubrificação for o fator mais determinante.

27. Fluído de corte • Direções de aplicação • A) aplicação convencional na forma de jorro à baixa pressão (sobre-cabeça) • B) aplicação entre a superfície de corte e de saída (alta pressão) • C) aplicação entre o fluído de corte e a peça

28. Fluído de corte • Métodos de aplicação • Jorro de fluído a baixa pressão (torneira a pressão normal) • Pulverização • Sistema de alta pressão Atenção: iniciar o escoamento do fluido de corte antes da ferramenta entrar em com a peça, para evitar choque térmico.

29. Fluído de corte Utilização racional do fluido de corte. • MQFC (Mínima Quantidade de Fluído de Corte) • Custos • Impactos ambientais • Aplicados juntamente com ar comprimido