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
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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
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Furação
 Uma ferramenta (broca) de dois
gumes executa uma cavidade
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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
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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
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Equipamentos
Porta-ferramentas instrumentado
Torno CNC com sistema de
aquisição de dados
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Equipamentos
 Exemplo de medidas de esforços de
corte e de avanço
Força de avanço (N)
Força de corte (N)
8
Equipamentos
Rugosímetro portátil
Torno mecânico convencional
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Rugosidade superficial
AISI 303
AISI 304
6
y [um]
y [um]
4
2
0
0
200
400
600
800
1000
-2
6
5
4
3
2
1
0
-1 0
-2
-3
-4
-4
200
400
600
800
1000
x [um]
x [um]
 Mesmos parâmetros de usinagem
– Vc = 90 m/min
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Corpos-de-prova
 Comprimento
 Comprimento
– 150 mm
– 100 mm
 Sobremetal
– fixação na placa e
contraponta
 Sobremetal
– fixação na placa e
contraponta
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Corpos-de-prova ensaiados
(a)
(b)
(c)
Corpo de prova bruto
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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
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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)
y
z
x
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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
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Cavaco
Material removido do tarugo para
obtenção de uma peça com
forma e dimensões definidas
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Tipos de cavaco
 Indesejáveis (cavacos longos)
–
–
–
–
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
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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.
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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.
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