Método para ensaios de avaliação de usinabilidade de materiais metálicos utilizando torno CNC e torno convencional Francisco dos Reis Faustino Jovinilo de Oliveira Santos Izabel Fernanda Machado

Estrutura Introdução Processos de usinagem Ensaios de força de corte

Introdução Processos de usinagem Remoção de material para a produção de um determinado componente ou peça Obtenção das formas finais Bom acabamento superficial Tipos Torneamento Fresamento Aplainamento Furação

Furação Uma ferramenta (broca) de dois gumes executa uma cavidade

Fresamento A ferramenta (rabo de andorinha) de vários gumes e executa movimento de giro, enquanto é pressionada contra a peça A peça movimenta-se (alimentação) durante o processo A superfície usinada resultante pode ter diferentes formas, planas e curvas

Torneamento A matéria prima (tarugo) tem inicialmente a forma cilíndrica A forma final é cônica ou cilíndrica Na operação de corte a ferramenta executa movimento de translação, enquanto a peça gira em torno de seu próprio eixo

Equipamentos Porta-ferramentas instrumentado Torno CNC com sistema de aquisição de dados

Equipamentos Exemplo de medidas de esforços de corte e de avanço Força de avanço (N) Força de corte (N)

Equipamentos Rugosímetro portátil Torno mecânico convencional

Rugosidade superficial AISI 303 AISI 304 Mesmos parâmetros de usinagem Vc = 90 m/min

Corpos-de-prova Comprimento Sobremetal Comprimento Sobremetal 150 mm fixação na placa e contraponta Comprimento 100 mm Sobremetal fixação na placa e contraponta

Corpos-de-prova ensaiados (b) (c) Corpo de prova bruto

Torneamento cilíndrico externo Processo (torno mecânico) Verificar o paralelismo da ferramenta Fixar manualmente o CP na placa Passar o relógio comparador no CP Iniciar o torneamento

Torneamento cilíndrico externo Processo (torno CNC) Referenciar os eixos “x” e “z” da máquina, indicando os pontos “zero” de ambos os eixos Fixar o corpo-de-prova na placa e na ponta giratória Referenciar o ponto zero da peça nos eixos “x” e “z” Carregar o programa para a operação Iniciar a operação (comando automático) x z y

Movimentos da peça e da ferramenta Corte Força o material da peça a escoar sobre a face da ferramenta, proporcionando a formação de cavaco Avanço Combinado ao movimento de corte, proporciona remoção contínua do cavaco e conseqüente formação de uma superfície usinada Movimento resultante de corte Resulta dos movimentos de corte e de avanço

Cavaco Material removido do tarugo para obtenção de uma peça com forma e dimensões definidas

Tipos de cavaco Indesejáveis (cavacos longos) Bons Oferecem risco ao operador Obstruem o local de trabalho Danificam a ferramenta Prejudicam o acabamento superficial da peça Dificultam o manuseio e armazenagem Aumentam a força de corte e temperatura Reduzem a vida da ferramenta Bons Ocupam pouco volume Não obstruem o local de trabalho São removidos facilmente

Conclusões O torno CNC apresenta-se vantajoso, em função de sua precisão e repetibilidade na usinagem. O torno CNC apresenta melhor qualidade da usinagem. O torno convencional, é essencial ao desbaste primário, que antecede a preparação os corpos-de-prova.

CONCLUSÕES Feitos os ensaios, usando-se torno convencional e torno CNC, concluiu-se que: o torno CNC apresenta-se vantajoso, em função de sua precisão e repetibilidade na usinagem; o torno CNC apresenta melhor qualidade da usinagem; quanto ao torno convencional, é essencial ao desbaste primário, que antecede a preparação dos corpos de prova.