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Prof. Dr.-Ing. Joel Martins C. Filho Eng. Mecânica UDESC Critérios no desbaste: - Máxima produção - Mínimo custo Critérios no acabamento: - Tolerância.

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1 Prof. Dr.-Ing. Joel Martins C. Filho Eng. Mecânica UDESC Critérios no desbaste: - Máxima produção - Mínimo custo Critérios no acabamento: - Tolerância - Qualidade superficial Critérios de otimização Vida da ferramenta de corte 1940 – 4 até 8 horas 1960 – 60 min (aumento do custo da máquina) Atualmente – 15 min (Sandvik 1995)

2 Prof. Dr.-Ing. Joel Martins C. Filho Eng. Mecânica UDESC

3 Prof. Dr.-Ing. Joel Martins C. Filho Eng. Mecânica UDESC Determinação dos parâmetros de usinagem no desbaste no torneamento Parâmetros: - Profundidade de corte a p, - Avanço f e - Velocidade de corte v c. Esses fatores têm influencia na taxa de remoção e no desgaste da ferramenta... a p - tem pouca no desgaste. Deve-se empregar a p max. f - deve-se empregar f max v c - deve-se empregar de acordo com o critério a seguir:

4 Prof. Dr.-Ing. Joel Martins C. Filho Eng. Mecânica UDESC Custo de produção O custo de produção de um lote de peças depende essencialmente do tempo necessário para a execução do lote T T pr T e =m·t e T prb T prd tbtb tdtd tptp tsts t dp t dem t df

5 Prof. Dr.-Ing. Joel Martins C. Filho Eng. Mecânica UDESC T tempo global em [min] para a execução da encomenda T pr tempo de preparação da tarefa T prb Tempo de preparação básico da tarefa necessário para a execução de todos os trabalhos indispensáveis para o início da tarefa: obtenção de material, ferramentas, dispositivos, acessórios, gabaritos; obtenção de desenhos e especificações; montagem de ferramentas, dispositivos, acessórios; ajustes das velocidades de corte e de avanço; execução da peça de prova; preenchimento de formulários e fichas de produção; desmontagem das ferramentas, acessórios e dispositivos; limpeza da máquina. T prd Tempo de preparação distribuido dispendido em razão de fatores ocasionais: esclarecimentos de dúvidas; troca de material defeituoso; remoção de falhas na máquina, nos dispositivos e acessórios; acerto da qualidade do gume ou ângulos da ferramenta;

6 Prof. Dr.-Ing. Joel Martins C. Filho Eng. Mecânica UDESC T e tempo efetivo de execução do lote. T e = m · t e ; m - número de peças no lote e t e – tempo efetivo de execução de uma peça t b tempo básico de execução de uma peça necessário para executar uma peça t p tempo principal tempo em que ocorre a efetiva remoção de material, é calculado em função: da velocidade de corte e de avanço; da profundidade de corte; do volume de material a remover. t s tempo secundário de execução (tempo improdutivo) necessário para a realização de todos os tempos acessórios que se repetem regularmente: pegar a peça e leva-lá até a máquina e prende-lá; ligar a máquina; aproximar e afastar a ferramenta; ligar o avanço; mudar de rotação; parar a máquina; inspecionar, medir e retirar a peça da máquina, etc

7 Prof. Dr.-Ing. Joel Martins C. Filho Eng. Mecânica UDESC t d tempo distribuído de execução de uma peça é a média por peça dos tempos acidentais que ocorrem na fase de execução do lote encomendado t dp tempo distribuído devido ao pessoal: recebimento de salário; descanso; necessidades fisiológicas; atrasos; tratamento médico; fadiga metal ou física. t df tempo distribuído devido à ferrramenta: remoção, reafiação e remontagem da ferramenta; t dem tempo distribuído devido ao equipamento e ao material: reusinagem de peças fora de medida; rearrumação das peças; eliminação de falhas e defeitos no equipamento e acessórios; remoção de cavacos.

8 Prof. Dr.-Ing. Joel Martins C. Filho Eng. Mecânica UDESC Segundo Stemmer: A redução do custo de produção depende quase que linearmente do tempo global de execução; Para reduzir o tempo de preparação T pr planejamento criterioso da produção Para reduzir os tempos secundários: logística; movimentações rápidas das peças e das ferramentas; tecnologia de usinagem agregando vários processo em uma máq. Ferramenta. Para redução do tempo principal de usinagem: utilização de várias ferramentas ao mesmo tempo aumento da velocidade de corte, do avanço e da profundidade de corte

9 Prof. Dr.-Ing. Joel Martins C. Filho Eng. Mecânica UDESC Então: T=T pr +T e = T pr +m·t e t e =t b +t d = T pr +m(t b +t d ) t b = t p +t s ; t d =t dp +t df +t dem rearanjando = T pr +m(t dp +t dem +t s )+m·t p +m·t df [min] = n r ·t tf tempo de troca da ferramenta n° de reafiações da ferr., necessário para a execução de um lote de peças e Finalmente: vida da ferramenta depende do tempo de troca da ferramenta tempo improdutivo depende do tempo de corte

10 Prof. Dr.-Ing. Joel Martins C. Filho Eng. Mecânica UDESC Para o torneamento cilíndrico: A vida da ferramenta é: Substituindo na equação do tempo global:

11 Prof. Dr.-Ing. Joel Martins C. Filho Eng. Mecânica UDESC Velocidade de corte de máxima produção Deve-se empregar a velocidade de corte em que o tempo total de confecção de uma peça é mínimo. t c - tempo de corte t 1 - tempo improdutivo t 2 - tempo de troca de ferramenta

12 Prof. Dr.-Ing. Joel Martins C. Filho Eng. Mecânica UDESC Custo de usinagem KeKe KcKc KvKv KtKt K fe Custos por peça produzida, independente da v c : custo de materia prima, acrescido das despesas de almoxarifado, controle, corte, juros, etc; despesas devido a peças e material refugado; controle de qualidade custos dependentes da v c custos devido à ferramenta, por peça custos proporcionais ao tempo de execução de cada peça

13 Prof. Dr.-Ing. Joel Martins C. Filho Eng. Mecânica UDESC Custos devido á ferramenta por peça valor inicial da ferramenta valor final da ferramenta custo global de reafiação custo da ferramenta por vida número de vezes que é possível reafiar a ferramenta número de peças usinadas durante a vida Tv de um gume da ferramenta

14 Prof. Dr.-Ing. Joel Martins C. Filho Eng. Mecânica UDESC Exemplo: Calcular o custo da ferramenta, por gume, utilizando pastilhas de metal duro, com 8 gumes cada. custo do suporte – US$ 70,00 V i = US$ 5,7 V f = US$ 0,23 tempo de uso equivalente a 100 pastilhas US$ 30,00 por quilo de pastilhas, 1 kg US$ 50,00 é o custo da caixa c/ 10 pastilhas

15 Prof. Dr.-Ing. Joel Martins C. Filho Eng. Mecânica UDESC Cálculo do custo da hora-máquina Para o cálculo do custo da hora-máquina deve-se incluir: Depreciação anual da máquina, dispositivos e acessórios; Juros do capital empatado; Custo da área ocupada ( aluguel, limpeza, manutenção, seguro, etc); Manutenção da máquina, dispositivos e acessórios; Custos com salários, incluindo os custos correlatos de seguro, garantia de tempo de serviço, previdência, férias, 13° salário, gratificações, faltas e atrasos, administração, etc. Energia elétrica e outros insumos; Lubrificantes, fluidos de corte, etc ! soma dos custos acima definidos, por min Então: tempo global em min, para execução de uma peça

16 Prof. Dr.-Ing. Joel Martins C. Filho Eng. Mecânica UDESC Exemplo: Calcular o custo da hora-máquina de um torno paralelo, com CNC 1.Preço da máquina US$ ,00 2.Custos adicionais, por exemplo, instalação US$ ,00 3.Jogo inicial de ferramentasUS$ 8.000,00 Custo da máquina pronta para operar (C t )US$ ,00 4.Tempo de depreciação 10 anos Depreciação anualUS$ 9.800,00 5. Taxa anual de juros12% Custos devido a juros – 0,5*C t *12%US$ 5880,00 6.Custos anuais fixos com manutenção 5% * CtUS$ 4900,00 7.Custos anuais do espaço construído US$ 4,00*12*20 m2US$ 960,00 8.Custo anual de salário US$ 400,00/mês*2*13US$ ,00 9.Custo de energia 10 kWh*0,03*16US$ 480,00 10.Custos variáveis de manutenção 5%*Ct US$ 4900,00 11.Consumo de lubrificante e refrigerantesUS$ 500,00 12.Custo anual do uso da máq US$ ,00 13.Tempo de utilização por ano horas 14.Custo da hora-máquina US$ 23,64

17 Prof. Dr.-Ing. Joel Martins C. Filho Eng. Mecânica UDESC Custo de execução por peça devido à ferramenta custo devido ao tempo de execução independente da v c No caso particular de um torno:

18 Prof. Dr.-Ing. Joel Martins C. Filho Eng. Mecânica UDESC Mínimo custo Onde: C1 - constante independente da velocidade de corte em R$/peça; C2 - soma das despesas com mão de obra e máquina em R$/hora; C3 - constante de custo relativo à ferramenta C3C3 C2C2

19 Prof. Dr.-Ing. Joel Martins C. Filho Eng. Mecânica UDESC Observação: Segundo Stemmer, nem sempre a velocidade de corte econômica é a mais recomendada !!! prazo de entrega maio quantidade de peças


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