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PROCESSOS INDUSTRIAIS

TORNEAMENTO

CURSO: ENGENHARIA MECANICA

Prof. Claudio Antonio Garcia Engenharia de Fabricao 1 Data: revisado em julho/ 2011

DEFINIES FILOSFICAS

Torno mecnico

Torno mecnico Se denomina torno mecnico (do latim tornus, este do grego , gire, vuelta) uma mquina-ferramenta que permite usinar peas de forma geomtrica de revoluo. Estas mquinas-ferramenta operam fazendo girar a pea a usinar (presa em um cabeote (placa de 3 ou 4 castanhas) ou fixada entre os contra-pontos de centragem) enquanto uma ou diversas ferramentas de corte so pressionadas em um movimento regulvel de avano de encontro superfcie da pea, removendo material de acordo com as condies tcnicas adequadas. O torno mecnico uma mquina operatriz extremamente verstil utilizada na confeco ou acabamento em peas. Para isso, utiliza-se de placas para fixao da pea a ser trabalhada. Essas placas podem ser de trs castanhas, se a pea for cilndrica, ou quatro castanhas, se o perfil da pea for retangular. Basicamente composto de uma unidade em forma de caixa que sustenta uma estrutura chamada cabeote fixo. A composio da mquina contm ainda duas superfcies orientadoras chamadas barramento, que por exigncias de durabilidade e preciso so temperadas e retificadas. O barramento a base de um torno, pois sustenta a maioria de seus acessrios, como lunetas, cabeote fixo e mvel, etc. Esta mquina-ferramenta permite a usinagem de variados componentes mecnicos: possibilita a transformao do material em estado bruto, em peas que podem ter sees circulares, e quaisquer combinaes destas sees.

Atravs deste equipamento possvel confeccionar eixos, polias, pinos, qualquer tipo possvel e imaginvel de roscas, peas cilndricas internas e externas, alm de cones, esferas e os mais diversos e estranhos formatos. Com o acoplamento de diversos acessrios, alguns mais comuns, outros menos, o torno mecnico pode ainda desempenhar as funes de outras mquinas ferramentas, como fresadora, plaina, retfica ou furadeira. Pelo desenvolvimento do torno mecnico, a humanidade adquiriu as mquinas necessrias ao seu crescimento tecnolgico, desde a medicina at a indstria espacial. O torno mecnico a mquina que est na base da cincia metalrgica, e considerada a mquina ferramenta mais antiga e importante ainda em uso.

A operao de TorneamentoO torneamento a operao realizada pelo torno. Trata-se da combinao de dois movimentos: rotao da pea e movimento de avano da ferramenta. Em algumas aplicaes, a pea pode ser estacionria, com a ferramenta girando ao seu redor para cort-la, mas basicamente o princpio o mesmo. O movimento de avano da ferramenta pode ser ao longo da pea, o que significa que o dimetro da pea ser torneado para um tamanho menor. Alternativamente a ferramenta pode avanar em direo ao centro, para o final da pea, o que significa que a pea ser faceada. Frequentemente, so combinaes dessas duas direes, resultando em superfcies cnicas ou curvas, com as quais as unidades de controle dos tornos CNC atuais podem lidar por meio de muitas possibilidades de programas. O torneamento pode ser decomposto em diversos cortes bsicos para a seleo de tipos de ferramentas, dados de corte e tambm para a programao de certas operaes. Estamos nos referindo principalmente ao torneamento externo, mas importante lembrar que existem outras operaes mais especficas, como rosqueamento, ranhuramento e mandrilamento

Cuidados com a SeguranaExtremo cuidado necessrio ao operar este tipo de mquina, pois por ter suas partes giratrias, necessariamente expostas, pode provocar graves acidentes. Voc no pode utilizar luvas, correntes, anel, roupas com mangas compridas e folgadas para que no ocorra risco de se machucar. As castanhas necessariamente devem ficar protegidas com anteparos, preferencialmente, transparentes, como Policarbonato, e ter um sistema de intertravamento de seguran

ClassificaoEste equipamento tambm possui uma classificao em relao ao trabalho efetuado: Torno CNC mquina na qual o processo de usinagem feita por Comandos Numricos Computadorizados (CNC) atravs de coordenadas X (vertical) e Z (longitudinal).Sua grande vantagem em relao ao torno mecnico o acabamento e o tempo de produo. Torno revolver torno simples com o qual possvel executar processos de usinagem com rapidez, em peas pequenas[Ex: buchas] Torno vertical usado para trabalhar com peas com um dimetro elevado; Torno horizontal universal usado para vrias funes principalmente em peas de pequeno dimetro e grande comprimento.

Mquina ferramentaA mquina ferramenta, uma mquina utilizada na fabricao de peas de diversos materiais (metlicas, plsticas, de madeira etc.), por meio da movimentao mecnica de um conjunto de ferramentas.

Tipos de mquinas ferramentasEntre as mquinas ferramentas se destaca o torno mecnico, que a mquina ferramenta mais antiga e dele derivaram outras mquinas. As prximas sees apresentam o torno mecnico, a fresadora, a furadeira, a aplainadora mecnica, a retificadora e outras mquinas.

Torno mecnico

Torno mecnico

O torno mecnico uma mquina extremamente verstil utilizada na confeco ou acabamento em peas dos mais diversos tipos e formas. Estas so fixadas entre as pontas de eixos revolventes a fim de que possam ser trabalhadas pelo torneiro mecnico, profissional altamente especializado no manuseio deste tipo de equipamento de preciso. O torno pode executar o maior nmero de obras do que qualquer outro tipo de mquina ferramenta. considerado fundamental na civilizao moderna, pois dele derivaram todas as outras mquinas e ferramentas. Alm de fazer girar a matria prima propriamente dita para dar forma cilndrica, no torno podem ser fixadas peas e fazer girar a ferramenta, alm de outras formas de uso. As principais partes do torno: Cabeote Fixo: conjunto de engrenagens e eixo arvore (onde esta montada a placa), responsvel pela rotao da pea. Caixa Norton: conhecida como engrenagem, formada por eixos e engrenagens, que serve para transmitir o movimento do avano do recambio para a ferramenta. Recambio: responsvel pela transmisso do movimento de rotao do cabeote fixo para a caixa norton. Barramento: a parte que sustenta os elementos fixos e moveis, garantindo o alinhamento da maquina. Carro Principal: formado pela mesa, carro transversal, carro superior e porta-ferramenta. O avano do carro pode ser manual ou automtico. Carro Transversal: responsvel pelo movimento automtico (pela rosca sem-fim), ou pelo manual ( por um volante). Carro Superior: uma base giratria que permite tornear em ngulos. Porta-ferramenta (torre): o local onde so fixados os suportes de ferramentas, presos por meio de parafuso de aperto. Cabeote Movel: parte do torno onde se desloca sobre o barramento oposta ou cabeote fixo, a contraponta e o eixo principal esto situados na mesma altura e determina o eixo de rotao da superfcie torneada. Tipos de tornos: Torno Horizontal (Universal): usado para varias funes, principalmente em peas de pequeno dimetro e grande comprimento; Torno Vertical: usado para trabalhar com peas com um dimetro elevado, como flanges, polias e rodas dentadas); Torno Revolver: um torno simples o qual possvel executar processos de usinagem com rapidez, em peas pequenas (Ex: buchas); Torno Copiador: copia uma pea modelo, fazendo movimento com o porta-ferramenta, produzindo assim uma pea idntica com as mesmas dimenses; Torno de Placa: executa torneamento de peas de grande dimetro; Torno CNC: tem movimentao controlada por computador atravs de servomotores, sendo capaz de usinar formas complexas com facilidade.

Outras mquinasAlm das citadas acima, a tecnologia atualmente utiliza muitas mquinas para a confeco de outras, porm estas foram as que deram incio s demais. Sendo o torno mecnico considerado a mquina geradora de todas as outras como citado no incio do artigo. Aqui pode-se comentar sobre CNC (Comando Numrico Computadorizado), este que o grande elemento de mudana no processo produtivo. Sendo programvel,

comanda a mquina no lugar do operador (mas no o torna dispensvel) com vantangens sobre diminuio da influncia humana e aumento da produtividade. Tambm efetuam a troca da ferramenta automaticamente e possuem porta-ferramentas para grande quantidade das mesmas, podendo ultrapassar 80 ferramentas em um nico magazine. Como exemplos pode-se citar: Centro de torneamento - tornear; Centro de usinagem - furar, mandrilar, fresar; Retficas CNC - retificar.

HISTORIA DE SEU SURGIMENTO

Usinagem como Referencial Pr-Histrico

A Pr-Histria compreende o perodo que vai desde o surgimento do homem at o aparecimento da escrita, sendo subdividida em:

Idade da Pedra Lascada (Paleoltico- fig. Machado de Pedra Lascada) Idade da Pedra Polida (Neoltico-fig. Foice de osso) Idade dos Metais (fig. Pontas de armas)

Observe que a usinagem evoluiu juntamente com o homem, sendo usada como parmetro de subdiviso de um perodo.

Fonte: SOUZA. Osvaldo, "Histria Antiga e Medieval", Editora Atica

Surge o Princpio da Fabricao

No Periodo Paleoltico, as facas, pontas de lanas e machados eram fabricados com lascas de grandes pedras. No Periodo Neoltico, os artefatos eram obtidos com o desgate e polimento da pedra(Princpio da Retificao).

Surge o Conhecimento de Novos MateriaisO Homem passa a usar metais na fabricao de ferramentas e armas no fim da prhistria. Os primeiros metais a serem conhecidos foram o cobre e o ouro, e , em escala menor, o estanho. O ferro foi o ltimo metal que o homem passou a utilizar na fabricao de seus instrumentos.

A Evoluo da FerramentaCom a pancada de uma cunha manual surgiu o cinzel, movimentando esta ferramenta para frente e para trs, aplicando-se presso surgiu a serra.

Dispositivo da era Neoltica usado no corte de pedras Um grande avano nesse perodo foi a transformao do movimento de translao em movimento de rotao (com sentido de rotao invertido a cada ciclo). Este princpio foi aplicado em um dispositivo denominado Furao de Corda Puxada A prova da existncia desse mecanismo foi uma pintura encontrada em um tmulo datado de 1450 A.C.

A Evoluo da Mquina FerramentaA figura abaixo mostra que a evoluo das mquinas possibilitou que um s homem, com pouco esforo fsico, realizasse seu trabalho.

No sculo 19 o trabalho do ferreiro era muio lento. Surgem ento as mquinas movidas a vapor (energia esta transmitida atravs da oficina por meio de eixos, correias e roldanas). Mais tarde o vapor seria substituido pela energia eltrica.

A introduo de suporte mecnico no torno um outro exemplo de um grande avano no processo de fabricao. O suporte eliminou a necessidade de segurar as ferramentas com as mos, diminuindo portanto o risco de acidentes.

Porm foi durante o perodo de guerra que ocorreu considervel progresso das mquinas destinadas fabricao. O marco deste progresso foi o surgimento de partes intercambiveis.

Torneamento - O Processo As principais operaes executveis atravs de torneamento so:

Torneamento externo Torneamento interno Faceamento Sangramento

Reveja as animaes Outras operaes:

Recartilhado Rosqueamento Polimento

Ferramentas de Torneamento As ferramentas para torneamento sofreram um processo evolutivo ao longo do tempo . A demanda da produo, cada vez mais acelerada forou a procura por ferramentas mais durveis e eficientes. Dos cinzis utilizados nas operaes manuais at as pastilhas cermicas de alta resistncia.

Modelos de Ferramentas de Tornear - 1680 Os primeiros passos de pesquisa passaram pela procura das melhores geometrias para a operao de corte. A etapa seguinte dedicou-se busca de materiais de melhores caractersticas de resistncia e durabilidade. Finalmente passou-se a combinar materiais em novos modelos construtivos sincronizando as necessidades de desempenho, custos e reduo dos tempos de parada no processo produtivo. Como resultado desta evoluo consagrou-se o uso de ferramentas compostas, onde o elemento de corte uma pastilha montado sobre uma base. Veja abaixo a montagem da pastilha sobre a base.

Existem diferentes tipos de pastilhas e sistemas de fixao. As pastilhas podem assumir diferentes formas geomtricas. Elas podem tambm ser classificadas por tipo; face simples, dupla face, com ou sem quebra cavaco. As formas possveis so mostradas na figura abaixo.

Geometria e Movimentos

Os ngulos, planos de referncia, denominaes geomtricas e movimentos das ferramentas de corte para torneamento foram j apresentados em mdulo anterior. Para rever estes parmetros volte em Ferramentas de Corte de Geometria Definida.

O prncipio O torno desde antigamente vem sendo usado como meio de fabricar rodas, partes de bombas d`gua, cadeiras, mesas, e utenslios domsticos. Sabe-se que antigas

civilizaes, a exemplo dos egpcios, assrios e romanos, j utilizavam antigos tornos como um meio fcil de fazer objetos com formas redondas. O Torno de Vara Os Tornos de Vara foram muito utilizados durante a idade mdia e continuaram a ser utilizados at o sculo 19 por alguns arteses. Nesse sistema de torno a pea a ser trabalhada era amarrada com uma corda presa numa vara sobre a cabea do arteso e sua outra extremidade era amarrada a um pedal. O pedal quando pressionado puxava a corda fazendo a pea girar, a vara por sua vez fazia o retorno. Por ser fcil de montar esse tipo de torno permitia que os arteses se deslocassem facilmente para lugares onde houvesse a matria prima necessria para eles trabalharem. Leonardo da Vinci No final do sculo 15 da Vinci desenhou trs mquinas em uma pgina. A primeira delas com certeza um torno que j utilizava uma roda apesar de que somente para inrcia, a segunda era uma serra, e a terceira era um sistema que usava um pedal para girar uma roda, que poderia ser anexado a diversos dispositivos O Torno de Fuso A necessidade por uma velocidade contnua de rotao fez com que fosssem criados os Tornos de Fuso. Esses tornos necessitavam de duas pessoas para serem utilizados (mais, dependendo do tamanho do fuso), enquanto um servo girava a roda o arteso utilizava suas ferramentas para dar forma ao material. Esse torno permitia que objetos maiores e com materiais mais duros fossem trabalhado. Imagens dos primeiros tornos

Moudslay e Whitworth

Com a inveno da mquina a vapor por James Watt, os meios de produo como teares e afins foram adaptados a nova realidade. O tambm ingls, Henry Moudslay adaptou a

nova maravilha a um torno criando o primeiro torno a vapor. Essa inveno no s diminuia a necessidade de mo de obra, uma vez que os tornos podiam ser operados por uma pessoa apenas, como tambm fez com que a mo de obra se tornasse menos especializada. A medida que a manufatura tornava-se mais mecnica e menos humana as caras habilidades dos arteses eram substitudas por mo de obra barata. Isso deu condies para que Whitworth em 186 mantivesse uma fbrica com 700 funcionrios e 600 mquinas ferramenta. Moudslay e Whitworth ainda foram responsveis por vrias outras mudanas nos tornos da poca, como o suporte para ferramenta e o avano transversal. Essas inovaes so melhor observadas na ilustrao abaixo:

A reta final

1906: O torno j tem incorporada todas as modifias feitas por Moudsley e Whitworth. A correia motriz movimentada por um conjunto de polias de diferentes dimetros, o que possibilitabava uma variada gama de velocidades de rotao. Sua propulso era obtida atravs de um eixo acionado por um motor, o que fixava a mquina a um local especfico. 1925 o torno paralelo: O problema de ter de fixar o torno resolvido pela substituico do mesmo por um motor eltrico nos ps da mquina. A variao de velocidades vinha de uma caixa de engrenagen e desengates foram postos nas sapatas para simplificar alcances de rotao longos e repetitivos. Apesar de apresentar dificuldades para o trabalho em srie devido a seu sistema de troca de ferramentas o mais usado atualmente 1960 o torno automtico: Para satisfazer a exigncia de grande rigidez criou-se uma estrutura completamente fechada. A mquina equipada com um engate copiador que transmite o tipo de trabalho do gabarito atravs de uma agulha. 1978 o torno de CNC: Apesar de no apresentar nenhuma grande mudana na sua mecnica, o torno de CNC como chamado substituiu os mecanismos usados para mover o cursor por microprocessadores. O uso de um painel permite que vrios movimentos sejam programados e armazenados permitindo a rpida troca de programa.

CONCEITOS DE USINAGEM INTRODUOA usinagem dos materiais com a retirada de cavacos uma operao mecnica da maior importncia tcnica. O fato se d em razo de quase todas ou melhor dizendo a sua maioria das mquinas ferramentas usarem o processos de usinagem. Vamos nesta apostila tratar somente da usinagem da retirada de cavacos, deixando a sem retirada de cavacos para outras apostilas especificas. Entendemos: Como retirada de cavacos, a operrao mecnica em que o material muda sua forma, ou seja, passa de material bruto para pea acabada. Essa operao mecnica feita com a ajuda e auxilio de mquinas e ferramentas. A transformao de forma feita retirando-se parcela de material, que so chamados de aparas ou cavacos. Como exemplos de usinagem com retirada de cavaos temos as operaes realizadas nos maquinas operatrizes sendo: abcdeTorno Plaina Fresadora Furadeira Serra.

IMPORTANCIA A importncia vai aumentando cada dia mais, com a produo em srie e em massa|. O estudo minuncioso das condies de usinagem propicia um menor tempo de operao, um menor desgaste de ferramenta, uma maior vida da maquina operatriz, um melhor acabamento da pea, um menor custo, e outras vantagens tcnicas comerciais, etc. SEQUENCIA Vamos em 1 lugar ver as definies que existem em usinagem de manira geral, para depois concentrarmos nas foras e em seguida nas potencias. Aps discutirmos a vida, as avarias, os desgastes das ferramentas, para depois, analizarmos a formao do cavaco.

1-DEFINIES PRINCIPAIS: Para ser possvel o estudo da usinagem necessrio definir certamente as relaes, a fim de no haver dvida quanto a interpretao dos mesmos. No existindo norma brasileira especifica sobre o referido assunto utilizaremos a norma DIN 6580, onde usado na maior parte dos livros tcnicos, manuais tcnicos e tratados comerciais. 2-MOVIMENTOS Existem vrios tipos de movimentos da pea e da ferramenta, sendo que interessa apenas os movimentos relativos. Todos esses mobvimentos so referidos a PEA, considerada COMO PARADA. 2.1- Movimento de corte o movimento entre a pea e a ferramenta. Movimento que origina uma nica remoo de cavacos durante uma volta ou um curso. 2.2- Movimento de Avano o movimento entre a pea e a ferramenta que juntamente com o movimento de corte, origina uma remoo continua ou repetida do cavaco, durante varias remoes, revolues ou cursos. 2.3- Movimento de Corte o movimento resultante da composio da ferramenta pea antes da operao de usinagem 2.4- Movimento de Posicionamento o movimento de aproximao da ferramenta pea antes da operao de usiangem 2.5- Movimento de Profundidade o movimento no qual a espessura da camada do material a ser retirada determinada de antemo. 2.6- Movimento de Ajuste o movimento que visa compensar o desgaste da ferramenta 3-PERCURSSOS Para a definio dos percurssos das ferramentas sobre a pea, necessrio referir-se a um ponto genrico denominado PONTO DE REFERENCIA

3.1- percurssos de corte o espao sobre a pea pelo ponto de referencia da aresta cortante, segundo a direo de corte 3.2- percurssos de avano o espao percorrido pela ferramenta, segundo a direo de avano 3.3-percursso real de corte o espao percorrido pelo ponto de referencia da aresta cortante, segundo a direo real de corte 4- VELOCIDADES As vrias velocidades que aparecem na usinagem podem ser definidas: 4.1- velocidade de corte (V) a velocidade instantnea do ponto de referencia da aresta cortante segundo a direo e sentido de corte 4.2- velocicade de avano (Va) a velocidade instantnea de ferramenta segundo a direo e sentido de avano 4.3-velocidade real de corte (Vc) a velocidade real de corte da ferramenta segundo a direo real de corte, velocidade esta instantnea. 5- SUPERFICIES As superfcies de corte so as superfcies geradas na pea pela ferramenta 5.1- superfcies principal de corte a superfcie de corte gerada pela aresta principal de corte da ferramenta 5.2 superficie lateral de corte a superfcie de corte gerada pala aresta lateral de corte da ferramenta 6- ANGULOS Existem vrios ngulos formados pela superfcie de corte da ferramentae da pea. Devemos distinguir os ngulos da ferramenta e os ngulos reais de usinagem.

Os ngulos da ferramenta so imutveiscom os movimentos ou com a mudana de ferramenta. Enquanto que, com a mudana destes fatores , teremos uma variao da geometria de corte, e, portanto a mudana dos ngulos reais. Para DEFINIO DOS ANGULOS NECESSRIO UM SISTEMA DE REFERENCIA QUE CONSTITUIDO POR 3 PLANOS: PLANO DE REFERENCIA (PR) Da ferramenta, que a base da mesma, (paralela) ou seja, perpendiclular a velocidade de corte PLANO DE CORTE (PC) Da ferramenta, que perpendicular ao anterior, e passa pela aresta cortante da ferramenta PLANO DE MEDIDA (PM) Da ferramenta, que normal aos dois anteriores e passa pelo ponto de referencia Na figura 248 temos os planos definidos anteriormente mais o PALANO DE TRABALHO (PT), junto com uma ferramenta de torno, o plano de trabalho contem a velocidade de corte e de avano. PLANO DE TRABALHO (PT) Junto com uma ferramenta de torno, plano de trabalho contem a velocidade de corte e de avano. Figura 248

6.1 ngulo de folga () formado entre a superfcie de incidencia da ferramenta e o plano de corte da ferramenta, tambm chamado de ngulo de incidencia. 6.2-ngulo de saida () formado entre a superfcie de sada e o plano de referencia 6.3- ngulo de cunha () formado entre a superfcie de incidncia e a superfcie de sada. Evidentemente a sioma dos 3 anteriores resulta em 90 6.4 ngulo de inclinao () formado pela aresta principal de corte e o plano de referencia, medido no plano de corte 6.5- ngulo de corte () formado entre o plano de corte e o eixo princxipal da ferramenta 6.6- ngulo de ponta ()

formado pela projeo da aresta principal de corte e da auxiliar de corte 6.7- ngulo de posio ( ) formado entre o plano de trabalho e o plano de corte,sendo o plano de trabalho o que contem as direes de corte e de avano. Por simplicidade medido no plano perpendicular a velocidade de corte e no ao perpendicular velocidade real de corte. Na figura abaixo temos os detalhes tcnicos angulares mencionados anteriormente Figura 249

6.8- ngulos reais Ter definies semelhantes as anteriores s que as grandezas reais, ou seja aquelas que no so caracteristicas da ferramenta e sim da usinagem. 7 -GRANDEZAS Varias grandezas aparecem na usinagem, as principais so: 7.1- avano (a) o percursso de avano em cada volta ou em cada curso 7.2- profundidade de corte (p)

a profundidade ou largura de penetrao da aresta principal de corte, medida numa direo perpendicular ao plano de trabalho. 7.3- seco de cavaco (s) a seco retirada, ou seja, a obtida pelo produto do avano pela profundidade de corte

Figura 250 Representao de torneamento cilindrico

8 FERRAMENTA Numa ferramenta podemos designar com nomes caractersticos ,sendo: a- As arestas b- As arestas laterais de corte

cdefg-

A superfcie de sada A superfcie de incidncia da folga A ponta da aresta de corte O cabo Etc ...... ...... ........

Figura 251 ....

8.- FORAS CONCEITOS GERAIS Durante a usinagem, vrios so as foras atuantes sobre a ferramenta, para a definio dos componentes das foras de usiagem, assim como as potencias, usam a norma DIN 6584. 8.1- fora de usinagem (Pu) a fora total que atua sobre a cunha cortante, durante a usiagem 8.2- fora ativa (Pt)

a projeo da fora de usinagem sobre o plano de trabalho 8.3- fora de corte (Pc) a projeo da fora de usiangem sobre a projeo da fora de tarabalho A MAIS IMPORTANTE 8.4- FORA DE AVANO (Pa) a projeo da fora de usinagem sobre a direo de avano 8.5- fora de apoio (Pap) a projeo da fora de usiangem sobre a direo perpendicular direo de avano, situada no plano de trabalho. 8.6- fora real de corte (Pr) a projeo de usiagem sobre a direo real de corte 8.7- fora passiva (Pp) a projeo de usiagem sobre a perpendicular ao plano de trabalho, tambm conhecidda como fora de profundidade 8.8- fora de compresso (Pa) a projeo da fora de usinagem sobre uma direo perpendicular a superfcie principal de corte. FORMULAIES TECNICAS CALCULOS ESPECIFICO DE USIANGEM 8.3- FORA PRINCIPAL DE CORTE (Pc) A fora principal de corte ou a fora de corte pode ser expressa pela seguinte formula tcnica: Pc = Ks. S Onde: Pc = fora de corte em kgf S = rea da seco de cavaco em mm2 Ks = presso especifica de corte em kgf/mm2 8.9- PRESSO ESPECIFICA DE CORTE (KS) A presso especifica de corte depende dos seguintes fatores:

abcdefghi-

Material da pea Estado de afiao das ferramenta Material da ferramenta rea da seco de cavaco Espessura de corte Geometria da ferramenta ngulo de posio Lubrificao Velocidade de corte

Para a determinao de presso especifica de corte foram propostos varias formulas, entre as quais: conforme TAYLOR Para FOFO CINZENTO

Ks = ________88_________ p 0,07 x a 0,25

Para FOFO BRANCO

KS = _____135__________ p 0,07 x a 0,25

Para AO SEMI DOCE

KS = _____170____________ a 0,07

para ASME

Ks = _____C_________ a 0,2

para KIENZLE

KS = ks1

x h -z

Sendo:

Ks = presso especifica de corte em kgf/mm2 Ks1 = constante de material de usinagem tabela 35 Z= expoente experimental em laboratrio, em funo do material tabela 35 H= espessura do cavaco, medida normalmente a superfcie de corte segundo a direo perpendicular direo de corte. Ou seja ; H -= a . sen X Figura 253 Representao do h :

AWF = tabela todos os valores do Ks Convem frisar que os valores encontrados nos vrios casos para KS e consequentemente para a fora principal de corte difere conforme o modulo de determinao, chegando em alguns casos a um erro de 20 a 30 % do valor real.

9-FERRAMENTA: Nas ferramentas atuais varias foras servem para o dimensionamento da mesma. As que so evidentemente funo da fora principal de corte. `Para a determinao das espessuras das pastilhas de metal duro para o torneamento existe um baco que permite acha-la em funo de a- Do avano b- Da profundidade de corte, sendo este baco constante conforme figura 254 Podemos atravs deste baco, determinar a seco do cabo da ferramentas para o torno ou plaina, em funo da profundidade de corte do avano e do comprimento em balanoi da ferramenta, conforme a figura 255. 10-POTENCIAS: Componentes: Na usinagem as foras que originam as potencias so as de corte e de avano

Sendo a fora real de corte dependente das duas, logo influir na potencia total de usinagem Convem observar que a potencia de avano desprezvel em relao a potencia de corte 10.1-POTENCIA DE CORTE (NC) O PRODUTO DA FORA PELA VELOCIDADE DE CORTE NC = PC X VC 10.2-POTENCIA DE AVANO (NA) O PRODUTO DE AVANO PELA VELOCIDADE DO AVANO NA = PA X VA 10.3-POTENCIA REAL DE CORTE (NR) O PRODUTO DA FORA REAL DE CORTE PELA VELOCIDADE REAL DE CORTE portanto; a soma da potencia de corte e de avano NR = PR X VR Outras Na usinagem inclui-se tambm outros fatores que do origem a potencia, que deve ser fornecida pelo motor, por exemplo: a- Escorregamento da correia b- Atrito de varias partes em movimento c- Refrigerao Para a determinao da potencia de usinagem e do motor existem bacos e formulas que permitem a sua determinao Em geral tomasse a potencia de corte |(Nc), pois as outras so pequenas e podem ser despresadas. Para calcular a potencia do motor da maquina que est se executando devemos fazer uma analise dos movimentos, analisando o fluxo da potencia at chegar a ferramenta e outras partes. Conhecendo estas etapas, podemos calcular o rendimento total da maquina e com isto a potencia do motor principal. A potencia do motor principal portanto a potencia consumida na usinagem dividida pelo rendimento do motor principal at a respectiva ferramenta. 11-VIDA DA FERRAMENTA

11.1 AVARIAS As avarias da ferramentas tais como : abcdQuebra Trincas Sulcos Deformao permanentes

So originadas pelas solicitaes mecnicas e termivas, durante a usinagem. 11.1.a quebras A ruptura da ponta ou arestas de corte da ferramentas acontece devido a ao de grandes esforos de usinagem, principalmente quando o ngulo da cunha pequeno.o material de corte quebradio,acontece uma parada brusca no movimento quando o corte interrompido. A quebra acontece principalmente em ferramentas de METAL DURO E CERAMICOS pois, nas de AO RAPIDO temos predominantemente o desgate.. 11.1.b- trincas Da-se preferncia principalmente pela variao de temperatura, sendo as mais sensveis as formadas por pastilhas de METAL DURO, alem das diferenas temperaturas existentes nas regies de corte, que ocasiona dilataes e deformaes e temos tambm: Variaes bruscas de temperatura devido ao corte interrompido e ou refrigerao deficiente 11.1.c- sulcos Localizam-se na superficie de saida e na incidncia da ferramenta, principalmente quando a ferramenta de fresamento ou quando a refrigerao irregular. 11.1.d- deformaes Existem deformaes permanentes em regies em q eu a presso especidifica de corte supewrior a tenso de escoamento do material da ferramenta. Estas deformaes provocam a modificao da geometria de corte da ferramenta. 12- DESGASTE DA FERRAMENTA Durante a usinagem acontece devido ao atrito do cavaco com a superfcie ds ainda e da pea com a superfcie de incidncia A medio do desgaste da ferramenta pode ser feito com uma pequena lupa associada com uma escala ou com um projetor de perfil.

Atraves do desgaste da ferramenta podemos fazer estimativas da vida da ferramenta para varias situaes de usinagem, assim como comparar os vrios materiais indicados para as ferramentas. 13- VIDA DA FERRAMENTA o tempo de corte em minutos, ou seja, o tempo que entra uma afiao e outra, ou ainda, o tempo mdio para que uma ferramenta perca o seu corte. Costumam-se fixar a vida da ferramenta entre : a- 60 minutos 1 hora b- 240 minutos 4 horas c- 480 minutos 8 horas A velocidade de corte r fixada em funo da vida da ferramenta e da seco do cavaco, Tendo predominncia o avano quando a operao de torneamento. Devemos levar em considerao que a velocidade de corte,TABELADA, PARA UMA DETERMINADA VIDA, e muitas vezes convem tomar outros valores para terse uma outra vida, que ocasiona um menor custo de usinagem. Esta velocidade chamada de VELOCIDADE ECONOMICA DE CORTE, FAZ COM QUE INFLUA NO CALCULOdo tempo total de usinagem, tempo de preparao, acertoe colocao de ferramenta. Existem vrios estudos a esse respeito, sendo os mais importantes os de TAYLOR. A FORMULA DE TAYLOR A SEGUINTE: T. V x = K Onde: T = vida da ferramenta em minutos V = velocidade tima de corte, para vida T em minutos K = constante em funo da profundidade de corte, de avano, do material, da ferramenta. Com esta formula sabemos, os valores de X e Y para uma determinada condio de trabalho,podemos calcular a vida da ferramenta,para uma dada velocidade de corte. 13-CONDIES ECONOMICAS Aumentando a velocidade de corte e de avano,o tempo mquina diminui abaixando consequentemente o custo de fabricao, porem,diminui simultaneamente a vida da ferramenta,ocasionando um aumento do custo da ferramenta.

Alem disso, a ferramenta sendo trocada mais frequentemente aumento o TEMPO PASSIVO DA USINAGEM. Estudando essses fatores, escolhemos a velocidade de corteque faz com que o custo da produo seja o mnimo. Da advindo a definio de velocidade econmica de corte; a velocidade na qual o custo mnimo. 14- FORMAO DO CAVACO Processa-se da seguinte forma: a- Durante a usinagem, com a penetrao da ferramenta na pea,uma parcela de material recalcada para fora, contra a superficiede sada da ferramenta b- O material comprimido sofre uma deformao plstica, que vai aumentando at que as tenses de cisalhamento tornam-se grandes, para iniciar o deslizamento desta poro de material. c- Dependendo do estabilidade do material, podemos ter a ruptura completa ou s a aresta cortante. Sendo: 1-Cavaco com ruptura 2-Cavaco continuo d- Continuando o deslizamento o cavaco vai escorregando sobre a superfcie de sada da ferramenta. 14.1- TIPOS E FORMAS DOS CAVACOS Costumam-se classificar as formas e tipos dos cavacos assim: abcdContnuos Escalonados Cisalhados Rupturados

15- GENERALIDADES ESPECIFICAS DO TORNO E DA OPERAO DE TORNEAMENTO 15.1 TORNO MECANICO O TORNO UMA DAS MQUINAS FERRAMENTAS MAIS USADAS NAS INDUSTRIAS MECANICAS E METALURGICAS. Isto se deve ao fato de poder executar inmeras peraes de usinagem, podendo em casos simples substituir a plaina, a furadeira, a fresadora, a retifica, a brochadeira.

15.2- MOVIMENTOS PRINCIPAIS

Em geral, o torno o movimento de corte pertence a pea, ficando a ferramenta o movimento de avano. Como as definies vistas anteriormente, consideram o movimento relativo entre a peae a ferramenta, todas elas so validas. No torneamento o movimento de corte circular e dado pela rotao da pea, logo a velocidade de corte a velocidade tangencial da pea que estamos usinando, enquanto que o movimento de avano dado pelo carro ao qual est fixa a ferramenta, sendo um movimento de translao.

15.3- CONSIDERAES

Vamos aos captulos a seguir, estudar as variveis que entram na usinagem de uma pea no processo de torneamento, sem entretanto parcticularizar o tipo de seleo ou operao, e alem disso no faremos um estudo da mquina e de suas partes de mecanismos mecnicos, eltricos e mecatronicos, logo, portanto, estudaremos apenas da usinagem no TORNO MECANICO.

15.4- USINAGEM FERRAMENTAS

As ferramentas de torno so basicamente formadas de uma barra quadrada onde a ponta encontra-se afiada em forma de cunha atravs da superfcie de sada e de incidncia. Na aresta principal de corte vai formando o cavaco que em seguida desliza sobre a superfcie.

15.5- ANGULOS

Os ngulos caractersticos de uma ferramenta so tabelados experimentalmente em funo do material da pea a usinar e da ferramenta, sendo que estes ngulos so determinados para as condies em que a potencia de usinagem menor e a vida o Maximo.

Na tabela abaixo, tabela 37 temos os valores dos ngulos da sada e da incidncia para alguns materiais a usinar, quando a ferramenta de AO RAPIDO. Tabela 37

Tabela 38 ...

Na tabela 38 temos os valores dos ngulos de incidncia e do ngulo de sada para vrios materiais a usinar quando a ferramenta de METAL DURO. Na 2 coluna indicamos tambm o tipo de pastilhas de METAL DURO. Convem destacar que enquanto maior a fora de usinagem, maior deve ser o ngulo da cunha, pois assim a ferramenta fica mais resistente

16 -MATERIAIS Varios so os materiais usados em ferramentas de torno, dentre ele temos pela ordem crescente de dureza e fragilidade: abcdefAo carbono Ao rpido Ao liga Metal duro Materiais cermicos Diamantes

As ferramentas de AO CARBONO tem um teor de 0,6 a 1,5 % de carbono, e no podemos usa-las com altas velocidades de corte, devido a, que uma temperatura de 225 perdem a sua dureza. As ferramentas de AO RAPIDO E AOS LIGAS tem em geral a forma de uma barra de seco quadrada ou retangular, sendo que uma das pontas tem a forma conveniente de tipo de usinagem que vai realizar. Os elementos de liga so geralmente: W tungstnio MO molibdnio Co cobalto Cr cromo V vandio, etc ... Estes elementos citados permitem essas ferramentas de corte a utilizao de altas temperaturas , porque possuem uma alta dureza a\ quente, comeando a parder a sua dureza a 700 C, Os metais duros permitem usinar todos os tipos de materiais, porem no so de custo elevado, por isto so usados pastilhas que so soldadas em suportes de ao de baixo carbono ou presas em suportes atravs de um calo e parafuso. Tem como caractersticas principais a conservao de suas boas propriedades ao corte at 900 C. Essas partilhas de metal duro ou seja, carbonetos sinterizados, so feitos pelo processo de sinterizao, tendo na sua composio :Wc, TiC, TaC, Co. As ferramentas de metal cermico so as de metal duro, ou seja em pastilhas sinterizadas, sendo as mais recentes que as do metal duro, apresentando uma dureza quente um pouco mais elevada e tambm uma resistncia ao desgaste um pouco mais elevada. O diamante usado em casos especiais, principalmente em trabalhos muitos precisos. Na tabela 39 temos a composio bsica de alguns metais duros e as respectivas designaes da ISO E DE ALGUNS FABRICANTES. Tabela 39 Composio Das ligas WC 51 63 76 % % % norma norma norma norma norma

TiC + Co TaC 43 6 28 9 14 10

ISO PO1 PO1 P20

DIN F1 S1 S2

Brasinter Carboloy Tungstenio T31 T16 T108 831 350 78B TT 03 TT10 TT20

82 84 82 78 92 91,5 88

08 10 10 07 02 2,5 -

10 06 08 15 06 6 12

P30 M10 M20 M40 K10 K20 K40

S3 -

TXB T108 TXB H1 HB

370

G1 G2

H10 779

TT30 AT10 AT20 AT40 TH10 TH20 TH40

Tabela 39 A

Material usinado AO

Designao ISO P01

Campo de aplicao ACABAMENTO COM ALTAS VELOCIDADES ESEM DEFORMAES TORNEAMENTO COMPEQUENAS E MEDIAS SECES DE CAVACO E ALTAS VELOCIDADES DE CORTE TORNEAMENTO COM MEDIAS E GRANDES SECLES DE CAVACOS TORNEAMENTO COM GRANDES SECES DE CAVACOS.E CONDIES DESFAVORAVEIS DE TRABALHO, BAIXAS VELOCIDADES DE CORTE TORNEAMENTO COM VELOCIDADES MEDIAS E PEQUENAS SECES DE CAVACOS TORNEAMENTO COM VELOCIDADES E SECES DE

AO FUNDIDO

P10

P30

FERROS FUNDIDOS

P40

AO

M10

AO FUNDIDO

M20

CAVACOS, MEDIOS AOS AUSTENITICOS M30 TORNEAMENTO COM VELOCIDADES MEDIAS E GRANDES SECES DE CAVACOS TORNEAMENTO EM CONDIES FAVORAVEIS TORNEAMENTO EM CONDIES DESFAVORAVEIS

FERRO BRANCO

FUNDIDO

K01

AO TEMPERADO NO FERROSOS PLASTICOS

K30

17- AFIAO :

Aps algum tempo a ferramenta perde o seu fio de corte e necessita afia-la novamente; este tempo em que dura o corte da ferramenta chamada de VIDA DA FERRAMENTA, em que define-se como sendo a VIDA DA FERRAMENTA. O ESPAO de tempo entre duas afiaes. Em produo em srie ou em massa a afiao feita em uma seco especial para este fim, em maquinas especializadas, fazendo com que fique sempre com os angulosa corretos. A VIDA DA FERRAMENTAS em funo: abcdeMaterial da ferramenta Material da pea Da profundidade de corte Do avano Do tipo de usinagem

SAendo a mesma escolhida de forma que o total seja mnimo.Quando o tempo for passivo da troca e acerto da nova ferramenta pequeno podemos escolher uma vida pequena e quando pelo contrario, a vida deve ser grande.

18- FORMAS Cada Ferramenta tem uma formas apropriada conforme a operao a realizar. Alem da forma, temos:

a- Variao dos ngulos em funo do material da pea b- Do material da ferramenta c- Das condies de usinagem Temos tambm: Ferramentas de desbaste direita e esquerda Ferramentas de acabamento direita e esquerda Ferramentas de faceamento, Ferramentas de corte Ferramentas de rosca, etc .... .... O raio da ponta da ferramenta para desbaste, para acabamento e faceamento depende de: a- Profundidade e corte b- Para profundidade de corte de 1 a 5 milimetros usa-se o raio de ponta de 0,8 milimetros c- Para 5 a 10 milimetros usa-se 1,1 milimetros d- Para 10 a 15 milimetros usa-se 1,4 milimetros e- Etc .... .... A distancia da aresta de quebra cavaco ao fio de corte varia tambm com a relao a profundidade de corte e de avano. GRANDEZAS .... ..... ..... As grandezas na usinagem no processo de torneamento so: AVANO....... (a) PROFUNDIDADE ...... (p) SECO DE CAVACO ..... (s)

19- AVANO O avano (a) da ferramenta por volta escolhido em funo de: a- Raio da ponta da ferramenta b- Do acabamento (rugosidade) c- Da referida pea No desbaste usa-se um grande avano e uma pequena velocidade de corte. No acabamento, como necessitamos de uma pequena rugosidade superficial, usa-se pequeno avano e em compensao uma alta velocidadade corte. Como vemos, esto ligados:

abcdef-

Velocidade de corte O acabamento O avano A profundidade de corte A fora de usinagem A potencia de usinagem

Os avanos do torno em geral seguem normalmente uma srie fundamental ou BASE. Usam-se as series R5, R10/3 ou R20/3. A serie R5 tem os seguintes avanos: 1,0/1,6/2,5/4,0/6,3/ e 10 A serie R10/3 tem os seguintes avanos : 0,125/0,25/0,5/1/2/4/8/16/31/50/63. A serie r20/3 tem os seguintes avanos: 0,125/0,18/0,25/0,355/0,50/0,71/1/1.4/2/2,8/4/5.6/8/11.2/22,4/31/31,5/45/ 63/ 90. 20- PROFUNDIDADE DE CORTE A PROFUNDIDADE DE CORTE (P) EM MILIMETROS EST TAMBEM LIGADA AO FATOR OU FATORES MENCIONADOS ANTERIORMENTE PARA O AVANO. Verifica-se experimentalmente que a influencia da variao do (a) avano na vida da ferramenta muito maior que a influencia da variao da profundidade de corte. Baseada nesta concluso tcnica a AWF 156 ( tabela 42 e 43) no levam em considerao a profundidade de corte nas tabelas de velocidades timas de corte. Na tabela 41 temos os valores recomendados para a relao p/a para que no apream trepidaes ou arestas postias de corte.

Na tabela 41 temos:

a- SS significa Ao rpido b- S1, S2, S3 significa metal duro, conforme norma DIN antiga

c- P10. P20. P30, significa metal duro conforme norma ISO

TABELA 41

Material a usinar

ferramentas

P/A

AO st 50 T = 50 A 50 KGF/MM2

SS S1 ( P10) S2 (P10) S3 (P30)

4 8 6 5

AO ST 60 T= 60 A 70 KGF/MM2

SS S1 (P10) S2 (P20) S3 (P30)

5 10 8 6

AO ST 70 T= 70 A 85 KGF/MM2

SS S1(P10) S2(P20) S3(P30)

6 12,5 10 8

21-SECO DE CAVACO A seco de cavaco S dada pelo produto do avano pela profundidade de corte, logo: S = p.a Onde : S= seco de cavaco em milmetros 2

P= profundidade de corte em milmetros A= avano por volta em milmetros/ volta

Algumas vezes prefere se especificar o avano (a) da ferramenta em milmetros por minutos, sendo: A = a.a Onde: A= avano por minuto em, mm/min a= avano por volta em mm/volta n= rotao da pea em RPM 22- PROFUNDIDADE DE CORTE A profundidade de corte dada pela diferena do DIAMETRO BRUTO DA PEA E DO DIAMETRO ACABADO, logo : teremos

P = ______ Db__ - ____Da___ 2 Onde: P = profundidade de corte em milmetros Db = dimetro bruto da pea em milmetros Da = dimetro acabado da pea em milmetros

FIGURA 256

23-VELOCIDADE DE CORTE (Vc) : A velocidade de corte no torneamento a velocidade tangencial da pea, estando portanto relacionada com a rotao da pea e com o dimetro medio da usinagem.

Na operao de corte ou faceamento como a variedade de dimetros muito grande durante a operao convem usar o torno que dispomos de um sistema, de variao continua de rotao, para que tenhamos uma velocidade de corte mais prxima da ideal. A velocidade de corte determinada experimentalmente em funodo material a usinar, do material de ferramenta (tempo de usinagem)e do avano por volta Na tabela 42 temos: Os valores da velocidade de corte no torneamento, segundo AWF 158 Para as vidas de 60, 240 e 480 minutos Os avanos de 0,1/ 0,2/ 0,4 milimetros por volta Na tabela 43 temos: Os valores de velocidade de corte no torneamento segundo AWF 158 Para as vidas de 60, 240 e 480 minutos Os avanos de 0,8/ 1,6/3,2/ milmetros por volta Para fazer as interpolaes nas tabelas 42 e 43 deveremos recordar a formula de TAYLOR, J VISTA ANTERIORMENTE; Observaa importante: A velocidade para usinagem de FERRO FUNDIDO EM BRUTO, produtos forjados e produtos laminados deve ser reduzidos de 30 a 50 %. SS AO RAPIDO S1,S2,S3,C1,H1 METAL DURO conforme norma DIN Sendo: Vc = a velocidade de corte ou seja a velocidade tangencial da pea N = rotao da pea Dm = dimetro mdio de usinagem teremos : 10000 . Vc N = __________________ 3,1415 . Dm

Onde: N = RPM Vc = mts/min Dm = milmetros Temos : Db + Da Dm = ______________ 2 Onde: Dm = dimetro mdio milmetros Db = dimetro bruto milmetros Da = dimetro acabado milmetros Aproximadamente podemos escrever :

320. Vc N = __________ Dm

24-TEMPO DE TORNEAMENTO

O TEMPO DE TORNEAMENTO O TEMPO GASTO PELA FERRAMENTA PARA PERCORRER A SUPERFICIE A USINAR. OU SEJA O TEMPO EM QUE A FERRAMENTAEST USINANDO A PEA O comprimento (L) da pea dado por :

L

______ = t A Onde ;

L __________ a. n =t

onde: t = tempo de torneamento em minutos L = comprimento a tornear em milmetros A = avano da ferramenta por volta da pea (mm/volta) A= avano da ferramenta por minuto ( mm/min) N= rotao da pea em RPM

25-POTENCIA DE USINAGEM

Por definio Potencia o trabalho na uniade de tempo T ______ = Nu t onde: Nu = potencia em cv T = trabalho t = tempo (min) Como trabalho a fora vezes o deslocamento ( fsica) teremos T=Fxd E ainda, a velocidade o deslocamento dividido pelo tempo Onde; N = potencia

F = fora V = velocidade de deslocamento da fora No caso de torneamento a fora contra a ferramenta a fora de usinagem, e a velocidade de corte, ou seja VELOCIDADE TANGENCIAL PORTANTO: A potencia de usinagem dada por: Nu = Pu x V Onde: Nu = potencia de usinagem (cv) Pu = fora de usiangem (kgf) V = velocidade de deslocamento ( mts/min) Teremos: Pu x v ______ 60. 75 E ainda como :

= Nu

A fora de usinagem (pu) o produto da seco de cavaco (S) pela presso especifica de corte (Ks) Temos: Ks . S . Vc ___________________ 60 . 75

Nu

Onde:

Nu = potencia de usinagem (cv) Ks = presso especifica de corte (kgf/mm2) Vc = velocidade de corte ) mts / min) S = seco de cavaco (mm2)

26-POTENCIA DO MOTOR

Sabendo a potencia de usinagem podemos calcular a potencia do metor necessrio pela formula seguinte: Nu ___________ N

NM

Onde: Nm = potencia do motor em cv Nu = potencia de usinagem em cv N = rendimento total do sistema, desde o motor at a ferramenta

27-QUANTIDADE DE CAVACO A quantidade de cavaco retirada da pea em peso por uniadee de tempo Q dada por: Q=S.V. Onde: Q = quantidade de cavaco em gt/min S = seco de cavaco em mm2 Vc = velocidade de corte em mts/min Portanto ficara assim:

S. VC . 1000 . P . W __________________ Vc2 Onde:

= Q

Vc 2 = volume de cavaco retirado da pea em um minuto W = coeficiente volumtrico de cavaco P =- peso do cavaco retirado em um minuto em Kgf

28-REFRIGERAO E LUBRIFICAO

O fluido refrigerante funciona como lubrificante e como removedor de cavacos, estes fluidos de corte so usados na maioria dos materiais, exceto para o ferro fundido, quando tendem a formar umalama ou pasta, e por isso so furados a seco.So lubrificantes:

a-A emulso de leo solvel b-Soluo de sabo em gua, c-o leo mineral d-o ar comprimido

29-PR FURAO

Quando o dimetro da broca muito grande a arest transversal de cortefica relativamente grande e faz com que aumente muto \a fora de avano. Nestes casos, usa-se fazer um pr furo ou seja, um furo com um dimetro um pouco maior que a aresta transversal de corte das brocas final. Quando fazemos a furao de uma pea e a mesm aja foi pr furada devemos considerar que a largura da ponta da broca B em contato com a pea reduzida devido ao pr furo. Deveremos considerar tambm que o pr furo para o calculo da quantidade de cavaco retirado na unidade de tempo.

30 -TEMPO PASSIVO

Alem do tempo de torneamento, temos outros tempos que entram na usinagem tais como: abcdefgtempo de preparao da maquina tempo de troca da ferramenta te,p de ajuste da ferramenta tempo de troca da pea tempo de posicionamento da ferramerna. Tempo de retorno da ferramenta vazia. Etc .........

Estes tempos representam os custos finais da pea e devem por isto serem includos nos clculos. Sendo que os mesmos variam em funo da maquina e da pea a ser feita

O tempo gasto na troca e ajuste de uma nova ferramenta inclui na escolha da vida da ferramenta e portanto na velocidade de corte logicamente incluindo no tempo total de usinagem da pea.

Subsistemas da Mquina FerramentaAtualmente as maquinas ferramentas apresentam 5 subsistemas bsicos, mudando um pouco de mquina para mquina porm mantendo suas caractersticas. Obs.: Todos os links para animao mostraro o subsistema em questo representado em um torno paralelo. Subsistema de Suporte responsvel pela susteno de todos os orgos da mquina. Ele constitudo pelos seguintes componentes: Apoios, barramento e guias. No caso do torno, a finalidade das guias manter o alinhamento do movimento do cabeote mvel e do carro longitudinal. Visualizar o Subsistema de Suporte Subsistema de Fixao da Pea responsvel pela fixao, na mquina, da pea a ser usinada. constitudo pelo cabeote mvel e placa. Visualizar o Subsistema de Fixao da Pea Subsistema de Fixao e Movimento da Ferramenta Tem a funo de fixar a ferramenta e realizar a sua movimentao em diferentes direes. No caso do torno, composto pelo carro longitudinal, carro transversal, carro porta-ferramentas, torre de fixao das ferramentas, fuso e vara. Visualizar o Subsistema de Fixao e Movimentao da Ferramenta Subsistema de Avano Tem a finalidade de proporcionar o movimento automtico da ferramenta e suas variaes de velocidade. Seus principais componentes so as engrenagens da grade e as engrenagens no prprio variador de avano. Visualizar o Subsistema de Avano Subsistema de Acionamento Principal A funo deste subsistema proporcionar o giro da pea com diferentes velocidades. Como principais constituintes temos o motor de acionamento, polias, correias, eixos e ngrenagens para transmisso de movimentos. Visualizar o Subsistema de Acionamento Principal

Outros Subsistemas Alm desses existem outros subsistemas que cumprem funes especficas dependendo da necessidade de cada uma. Exemplos so o subsistema de emisso de fluido de corte e o subsistema de aparo do cavaco.

Exemplos de tornos mecanicos :

Linha Tormax. Tornos universais para trabalhos de ferramentaria, produo, manuteno e ensino. Barramento O barramento possui estrutura robusta, apresentando alta rigidez devido sua construo de paredes duplas, internamente nervurado. Apresenta guias temperadas e reti.cadas com dureza aproximada de 450 Brinell.

Carro Possui estrutura rgida, onde o carro transversal cobre as guias da mesa em todo comprimento. Apresenta sistema para eliminao de eventual folga no conjunto porca e fuso transversal. O porta-ferramentas com base giratria pode ser posicionado em qualquer ngulo para execuo de torneamentos cnicos. Cabeote Fixo Suas engrenagens e eixos so temperados e retificados, balanceados dinamicamente, e trabalham dispostos em banho de leo. O nmero de velocidades e a variao da faixa permitem a escolha e utilizao da rotao de trabalho mais adequada.Sua carcaa rgida, aliada ao excelente sistema de transmisso, proporcionam alta performance operacional e longa durabilidade do conjunto. Recmbio Possui todas as engrenagens de ao. No requer a troca de engrenagens para passar de roscas mtricas para polegadas, ou de Mdulo para Diametral Pitch. Somente necessria a troca de engrenagens na passagem de roscas Mtrica e Polegada para roscas Mdulo Diametral Pitch. Caixa de roscas e avanos Oferece diversas combinaes para avanos e para passos de roscas. Suas engrenagens e eixos so temperados e trabalham em banho de leo, tambm com lubri.cao direcionada aos rolamentos. Avental constitudo por engrenagens e eixos temperados que trabalham em banho de leo. Apresenta suavidade para acionamento da alavanca dos avanos longitudinal e transversal. A porca utilizada nas operaes de corte de roscas, quando acionada, recebe, automaticamente um .uxo adicional de lubrificante. Sistema de frenagem O conjunto do freio composto por disco pinas, tipo automobilstico, acionado hidraulicamente pelo operador atravs de um pedal horizontal, interrompendo automaticamente a corrente eltrica do motor. Modelo TORNAX 20

Caractersticas Tcnicas PrincipaisTORMAX 20 TORMAX 20A Altura de pontas Distncia entre pontas Dimetro admissvel sobre o barramento Dimetro admissvel sobre as asas da mesa Dimetro admissvel na cava (A) Comprimento til da cava frente placa (A) Curso do carro transversal Nariz da rvore Dimetro do furo da rvore Nmero de velocidades Faixa de velocidades mm m mm mm mm mm mm ASA mm 165 0,5/1,0 325 290 185 200 L0 40 12 rpm 50 a 2.500 205 0,5/1,0/1,5 405 365 265 235 L0 40 12 50 a 2.500

Dimetro admissvel sobre o carro transversal mm

Motor principal

cv

5

5

(A) Tormax 20, 30 de 0,5 / 1,0 / 1,5 m entre pontas e Tormax 30A de 1,0 m entre pontas no possuem cava.

Dimetro admissvel sobre o barramento de at 405 mm, e distncia entre pontas de 0,5 ou 1,0 m. TORNOS EXTRA PESADOS

Tornos

Estrutura de concepo robusta, com barramento monobloco; oferece altssima rigidez e estabilidade para usinagens extrapesadas

Barramento monobloco com guias sobrepostas de ao temperado e retificado para carro e cabeote mvel, garantindo alta performance e durabilidade ao conjunto. Cabeote de construo extra-rgida, com sistema de transmisso composta por engrenagens de ao temperadas com dentes retificados, garantindo plena potncia e alto torque em baixas rotaes.

Transmisso de potncia atravs de polias e correia poli V, proporcionando maior rendimento e baixo nvel de rudo. Cabeote mvel de estrutura robusta, com sistema de posicionamento automtico motorizado, deslizando sobre guias independentes; possui ponto rotativo com rolamentos incorporados (built-in). Carro longitudinal acionado por servomotores CA e cremalheira, com compensao de folga eletrnica e leitura de posicionamento realizada por rgua ptica, garantindo excelente preciso de posicionamento e repetitibilidade ao conjunto. Carro transversal acionado por servomotor CA e fusos de esferas Romi (ballscrew), temperados e retificados, formando um conjunto de alta rigidez e preciso geomtrica. Equipado com Comando Numrico Computadorizado (CNC) Siemens Sinumerik 840D ou GE Fanuc 21i -TB.

Caractersticas Tcnicas PrincipaisROMI UT 1000 Distncia entre pontas (*) Dimetro admissvel sobre o barramento Dimetro admissvel frente ao carro transversal Curso transversal do carro (eixo X) Curso longitudinal do carro (eixo Z) (*) Barramento Largura Altura Cabeote Verso 1 Nariz do eixo rvore Faixa de velocidades (*) Faixa 1 Faixa 2 Cabeote Verso 2 Nariz do eixo rvore Faixa de velocidades (*) Faixa 1 Faixa 2 Motor principal C.A. (*) rpm rpm cv / kW 100 / 75 200 / 150 1 a 73 1 a 300 200 / 150 1 a 73 1 a 300 300 / 200 ASA Especial Especial rpm rpm 1 a 73 1 a 300 1 a 73 1 a 300 1 a 46 1 a 188 1 a 46 1 a 188 ASA Especial Especial Especial Especial mm mm 1.400 650 1.840 800 1.650 880 2.000 880 m mm mm mm m 4 / 5,5 / 7 / 8,5 / 10 1.060 750 300 4 / 5,5 / 7 / 8,5 / 10 ROMI UT 1500 ROMI UT 1700 ROMI UT 2000 8 / 10 / 12 2.020 1.580 810 8 / 10 / 12

4 / 6 / 8 / 10 8 / 10 / 12 / 12 1.500 1.070 470 1.700 1.270 560

4 / 6 /8 / 10 / 8 / 10 / 12 12

(*) Outras caractersticas de comprimento, potncia e rotaes sob consulta.

Tornos verticais de grande capacidade

Tornos

Tecnologia, confiabilidade e produtividade para usinagem de peas de grande porte

A Linha Romi VT possui estrutura mecnica robusta, oferecendo rigidez, estabilidade e versatilidade nos processos de usinagem dos mais variados tipos de peas de placa de grande porte da indstria de base, como por exemplo anis, buchas, flanges, tampas, etc. Caractersticas Principais:

Cabeote com duas faixas de rotao e variao contnua de velocidades. Eixo-rvore apoiado em rolamentos de preciso. Travesso mvel programvel. Torre quadrada automtica de 4 posies programadas, com capacidade de at 8 ferramentas (Romi VT 1400 / VT 2000). Torpedo vertical "RAM"com magazine automtico de ferramentas (Romi VT 1400 / VT 2000 / VT 2500 / VT 3000 / VT 4000 / VT 5000). Eixos vertical e horizontal acionados via servomotores AC e fusos de esferas recirculantes (ballscrew). Sistema de lubrificao automtica centralizada com filtro de linha e sensor de nvel de leo. CNC Siemens 840D sl, com hardware e software de alta tecnologia. Possui monitor LCD colorido de 10,4 com 16 softkeys para seleo e ativao de funes e campos na tela de operao. Apresenta telas no idioma portugus, alm das interfaces de comunicao Ethernet e USB, oferecendo ao usurio grande flexibilidade para carregamento de programas e parmetros.

Caractersticas Tcnicas PrincipaisRomi VT 1400 Dimetro mximo tornevel Dimetro mximo admissvel Altura mx. admissvel Altura mx. tornevel com torre Altura mx. tornevel com RAM Avano rpido eixo vertical Avano rpido eixo horizontal mm 1.600 Romi VT 2000 2.200 Romi VT 2500 2.700 Romi VT 3000 3.400 Romi VT Romi VT 4000 5000 4.300 6.000

mm

1.800

2.300

2.800

3.500

4.500

6.200

mm

1.500

1.500

2.250

2.250

3.150 (3.650 opc) -

3.150 (3.650 opc) -

mm

1.500

1.500

-

-

mm

1.265

1.265

2.100

2.100

3.000

3.000

m/min 10

10

10

10

10

10

m/min 10

10

10

10

5

5

Dimetro da mm placa Faixa de velocidades Baixa rpm

1.400

2.000

2.500

3.000

4.000

5.000

1 a 84 1 a 62 1 a 45 1 a 40

1 a 28

1 a 17

Alta Peso mx. admissvel sobre a placa Motor principal CA

rpm kg

1a 335

1a 248

1a 180

1a 100

1 a 75

1 a 60 60.000

12.000 18.000 25.000 25.000 45.000

cv / kw 114 / 82

114 / 82

114 / 82

155 / 114

155 / 114

155 / 114

Centros de Usinagem em torneamento

Excelentes nveis de potncia, rapidez de movimentos e alta preciso de usinagem Os Centros de Torneamento da Linha Galaxy permitem um aumento significativo de produtividade, resultando tambm em aumento de lucratividade. A Linha Galaxy foi projetada para operar em ambientes de alta produo. Dotada de estrutura robusta, ideal para usinagem pesada.

Caractersticas Tcnicas PrincipaisGalaxy 30 Dimetro admissvel sobre a proteo do eixo Z Dimetro mximo tornevel Comprimento mximo tornevel entre pontas Curso transversal do carro (eixo X) mm mm mm mm 580 320 1.020 255

Galaxy 30M 580 320 1.020 255

Galaxy 50 660 550 710 280

Galaxy 50M 660 382 710 280

Curso longitudinal do carro (eixo Z) Cabeote principal Nariz do rvore Dimetro do furo do rvore Dimetro de placa hidrulica Capacidade de barras Faixa de velocidades Avano rpido transversal (eixo X) Nmero de ferramentas/ posies Motor principal C.A. (30 min.)

mm

1.020

1.020

710 / 1300 Std / HT A2-8" /A211" 104 / 137

1300 Std / HT A2-8" /A211" 104 / 137 315 / 400 90 2 a 2.500 18 24 12 50 / 37

Std / HT Std / HT ASA mm mm mm rpm m/min un cv/kW A2-8" A2-8"

80 / 104 80 / 104 254 / 315 65

254 / 315 315 / 400 65 90

3 a 3.000 3 a 3.000 2 a 2.000 18 24 12 30 / 22 18 24 12 30 / 22 18 24 12 50 / 37

Avano rpido longitudinal (eixo Z) m/min

VT 1400, VT 2000, VT 2500, VT 300Referencias Tecnicas:1. http://michaelis.uol.com.br/moderno/portugues/index.php?lingua=portuguesportugues&palavra=usinagem 2. http://michaelis.uol.com.br/moderno/portugues/index.php?lingua=portuguesportugues&palavra=usinar 3. a b Jos Eduardo NEHRING em seu trabalho intitulado Usinagem Completa (em portugus) 4. Usinagem como referencial pr histrico (em portugus) 5. A Evoluo da Mquina Ferramenta (em portugus)

Usinagem Metalrgica Papri - Produtos e Servios (em portugus) Centro de Informao Metal Mecnica - Usinagem Medmaq Usinagem e Servios (em portugus) FUSCO, J. P. A. Tpicos Emergentes em Engenharia de Produo vol 02 FERRARESI, D. Usinagem dos Metais, volume 01

Agradecimentos Especiais: Indstrias Romi S.A. Avenida Prola Byington, 56 Santa Brbara d'Oeste -SP - Brasil CEP 13453-900 Tel.:55 (19) 3455-9000 Fax: 55 (19) 3455-2499

Atenciosamente,

Prof. Claudio Antonio Garcia Engenharia de Fabricao 1 Uniabc Santo Andr