UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ

INSTITUTO DE TECNOLOGIA FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICA

CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA

USINAGEM DOS METAIS

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1 – O que é usinagem? Operação que confere à peça forma, dimensões ou acabamento, ou ainda uma combinação

qualquer desses três, através da remoção de material sob a forma de cavaco.

2 - O que são movimentos ativos e passivos de corte? Quais os movimentos passivos e ativos de corte? Movimentos ativos são aqueles que promovem remoção do material quando ocorrem. São:

Movimento de Corte, Avanço e Efetivo de Corte.

Movimentos passivos são aqueles que, apesar de fundamentais para a realização do

processo de usinagem, não promovem remoção de material quando ocorrem. São:

Movimento de Ajuste, Correção, Aproximação e Recuo.

3 - Dada operação de torneamento cilíndrico utilizando as seguintes condições de

a Velocidade de corte (vc). Substituindo, vc = 219,8 m/min

4 - Defina e informe a função dos seguintes ângulos: a) de saída (γ); b) de folga (α); c) de posição (χ); d) de ponta (ε); e) de inclinação (λ). Saída (γ): é o ângulo entre a superficie de saída (Aγ) e o plano de referencia da ferramenta

(Pr). Folga (α). é o ângulo entre a superfície de folga (A?) e o plano corte (Ps). Posição (χ):

é o ângulo entre o plano de trabalho e o plano de corte. Ponta (ε): é o ângulo entre os

planos principal de corte e secundário de corte. Inclinação (λ): é o ângulo entre a aresta de

corte e o plano de referencia da ferramenta.

5 - Com relação à temperatura de corte: faça uma análise correlativa entre velocidade de corte e os danos causados à ferramenta. O que tem sido tentado para se diminuir a temperatura gerada ou para minimizar os danos causados à ferramenta, sem perda de produtividade do processo.

Maiores velocidades de corte, implica em maiores energias geradas com uma aceleração

do desgaste da ferramenta.Para minimizar danos: - desenvolvimento de materiais de

usinabilidade melhorada;

- desenvolvimento de materiais de ferramentas com maior resistência ao calor e maior

dureza a quente; - utilização de fluidos de corte que alem do efeito refrigerante, possuam

também efeito lubrificante. Velocidade de corte aumenta, aumentando assim a temperatura

do corte. Este acumulo de geração de calor e temperatura, acelera e e acelerado pelo

desgaste da ferramenta, o qual aumenta o valor do coeficiente de atrito e consequentemente

a forca do corte. O que tem sido feito para diminuir este problema sem perda de

produtividade: desenvolvimento de materiais de usinabilidade melhorada;

desenvolvimento de materiais de ferramenta com maior resistência ao calor e maior dureza

a quente; utilização de fluido de corte que alem do efeito de refrigerante possuíam também

efeitos lubrificantes.

6 - O que são fluidos de corte e quais suas funções básicas? São aqueles líquidos e gases aplicados na ferramenta e no material que está sendo usinado,

a fim de facilitar a operação de corte. Funções básicas do fluido de corte: refrigeração e/ou

lubrificação.

7 – Quais os fatores a serem considerados na seleção de fluidos de corte?

Material da peça; Material da ferramenta; Condição de usinagem; Processo de usinagem.

8 – Quais as desvantagens do uso de fluidos de corte e as alternativas ao seu uso? Ato custo e toxicidade. As alternativas são usinagem a seco e corte com Mínima

quantidade de fluido (MQF)

9 - Qual a diferença entre aferição e calibração? Calibração é feita por institutos credenciados pelo INMETRO e aferição são

procedimentos executados pelos próprios interessados e não necessitando de certificação e

ambientes extremamente controlados.

10 – Quais as subdivisões de um sistema de medições (SM)? O sensor/transdutor, a unidade de tratamento do sinal e o dispositivo mostrador.

11 - Quais são os métodos básicos de medição? Método da indicação (ou deflexão); Método da zeragem (ou compensação); O método

diferencial (combinação entre 1 e 2); Análise comparativa entre os métodos

12 – Quais os principais instrumentos de medição existentes? Blocos Padrão, paquímetro, Relógio comparador, Relógio apalpador, micrômetro, etc.

13 - Quais as principais propriedades exigidas para materiais de ferramenta de corte? Dureza a quente, resistência ao desgate, tenacidade e estabilidade química. 14 - Em uma determinada oficina utiliza-se um número limitado de MD de determinados graus em suas operações. Estes graus são listados abaixo através da composição química:

a) quais graus deveriam ser usados para um operação de torneamento em acabamento de aço não temperado? b) Qual grau deveria ser usado para fresamento em desbaste de alumínio? c) Qual grau deveria ser usado para torneamento em acabamento de ferro fundido? a) GRAU 3. b) grau 4 (k-40) c) GRAU 2.

15 - Explique o efeito de cada elemento de liga listado abaixo em ferramentas de aço rápido: a) Carbono b) Tungtênio e Molibidênio c) Vanádio e Nióbio d) Cromo e) Cobalto Carbono: aumenta a dureza e forma carbonetos . Tungstênio e molibdênio: elevada

resistência ao desgaste e dureza a quente. Vanádio e Nióbio: forma carbonetos, sendo

muito duros e resistentes ao desgaste. Cromo: alta temperabilidade. Cobalto: aumenta a

dureza a quente, logo a sua eficiência.

16 - Qual a relação entre a quantidade de TiC + TaC e a dureza do MD? Quanto maior a quantidade de TiC ( e Tal) menor a densidade e maior dureza.

17 - Quais as diferenças entre as classes P, M e K de MD ? Classe P: elevados teores de TiC e TaC, com elevada dureza e resistência; Classe K :

aglomerados com cobalto, baixa resistencai ao desgaste e baixa dureza. Classe M:

propriedades intermediarias.

18 - A mudança na composição do Metal duro pode afetar sua aplicação em determinados materiais. Baseado nessa afirmação explique por que utiliza-se MD com alto TiC para usinagem de aço e Classe K para usinagem de Alumínio e suas ligas. Utiliza-se MD com alto TiC, pois necessita-se de elevadas durezas e resistência ao

desgaste para usinar aços. Já em Al, não nessecita-se de elevadas durezas.

19 - Quais os tipos de materiais cerâmicos para ferramentas de corte? Cerâmicas de corte (oxidas e não-óxidas)

20 - Por que o diamante não pode ser usado na usinagem de materiais ferrosos? Por conta de afinidade Fe- C

21 - O que é o CBN? Existe diferença entre CBN’s usados para operações de desbaste e acabamento? Justifique sua resposta. 22 - Calcule o IME para uma operação de torneamento cilíndrico de uma peça de material ABNT 1045 com as suas dimensões abaixo: Lf =120 m. Diâmetro = 75 m. Dados de Usinagem e da ferramenta: tft = 1,5 minutos (tft – tempo de troca da ferramenta); ta = 0,30 minutos (ta – tempo de aproximação e retrocesso da ferramenta para a usinagem da peça); ts = 0,90 minutos (ts – tempos de colocação, retirada e inspeção da peça na máquina); tp = 20 minutos (tp – tempo de preparação da máquina); Z = 10.0 peças (Z – Nº. de peças que foi pedido), o Lote de peças Kft = R$ 7,0 (Kft ◊◊◊◊ Custo da ferramenta ou aresta ($)); Sh = R$ 12,0 (Sh ◊◊◊◊ Custo por hora do operador ($)); Sm = R$ 3,0 (Sm ◊◊◊◊ Custo por hora da máquina ($)); χR = 60º Pastilha MD quadrada positiva Constantes de Taylor: x = 2,8 e K = 4,9 x 106; Rotação (n): 315 rpm; avanço (f): 0,25 mm/rot; Zt = peças/vida da ferramenta = 18,6115.

Nitreto de boro cúbico. Existe diferença, pois dependendo da estrutura do CBN (Forma

mole - hexagonal (mesma estrutura cristalina do grafite); Forma dura - cúbica (mesma

estrutura do diamante) e Wurtzita - simetria hexagonal (arranjo atômico diferente do

grafite)) ele não poderá ser usado para operação de desbaste, que exige maior dureza da

ferramenta de corte.

Prof. Maria Adrina Paixão de Souza da Silva