Exercicio de Tempo de Usinagem de Torneamento
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Dado o desenho da pea abaixo, em material SAE 1020 sendo o blank 4 x 74 mm de espessura calcular o tempo necessrio para usinar a pea.
Soluo:
Escolha do processo de usinagem:
O processo de usinagem desta pea dever ser efetuado em duas operaes em torno CNC.
A primeira operao consiste em facear, desbastar e acabar o primeiro lado da pea com dimetro de 80 mm.
A segunda operao consiste em facear, e acabar o dimetro de 100 mm do lado oposto da pea.
Escolha das ferramentas de usinagem:
Determinam-se as seguintes ferramentas de usinagem baseadas no catlogo do fabricante SECO.
Ferramenta de facear e desbastar:
Conforme figura abaixo se escolhe a ferramenta DWLNL2020K06. Esta ferramenta utiliza o inserto WNMG060408-M3 TP3500.
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Ferramenta para acabamento:
Escolhe-se a ferramenta PTJNL2020K16 com o inserto TNMG160404 MF2 TP2500.
-
Dados de corte:
Operao de desbaste
Para determinar os dados de corte para usinagem primeiro determina-se a classificao SMG do material:
Pela tabela acima o ao carbono AISI 1020 est na classificao nmero 1.
Para determinar os dados de Corte a SECO recomenda fazer o download do software Secolor Turning Calculator atravs do endereo: http://www.secotools.com/pt-BR/Global/Services--Support/Tool-Selection-Support/Secolor-Turning-calculator1/
Desta maneira, na imagem acima determinou-se:
Material: SMG1
Grade: Classe do inserto TP3500
Chipbreaker: Quebra cavaco M3
Depth of Cut: Profundidade de corte (ap) = 2 mm Feed: Avano em mm/volta =0,2 mm
-
Desired Tool Life: Vida da ferramenta = 60 min.
Portanto, temos como resultado: 360 m/min de Velocidade de corte.
Operao de acabamento:
Para a operao de acabamento vamos adotar a profundidade de corte 0,5 mm.
Desta maneira, na imagem acima determinou-se:
Material: SMG1
Grade: Classe do inserto TP2500
Chipbreaker: Quebra cavaco MF2
Depth of Cut: Profundidade de corte (ap) = 0,5 mm Feed: Avano em mm/volta =0,16 mm
Desired Tool Life: Vida da ferramenta = 60 min.
Portanto, temos como resultado: 705 m/min de Velocidade de corte.
Clculo do tempo de usinagem para a primeira operao:
Faceamento
Deve-se determinar a rotao nesta operao. Devemos adotar um dimetro mdio para determinar a rotao no faceamento, j que a ferramenta efetua a operao no sentido radial da pea.
-
=. .
1000/
Onde: Vc= Velocidade de corte m/min
d=Dimetro (mm) n=rotao (rpm) Adotamos dimetro 50,8 mm metade do dimetro do blank e temos:
=. 1000
. =360.1000
. 50,8= 2255,74
= .
Onde:
Va=Velocidade de avano mm/min
f=avano mm/volta.
= . = 2255,74.0,2 = 451,14/
Deslocamento na ferramenta no faceamento:
A ferramenta quando efetua a operao de faceamento deve passar do centro da pea e comear antes de tocar o blank.
-
Logo o deslocamento da ferramenta ser:
50,8 + 2 mm.
Portanto:
!" =#
=
52,8
451,14= 0,117
-
Desbaste
Na operao de desbaste a ferramenta se desloca longitudinalmente e a rotao se altera a cada passe portanto:
Primeiro passe:
D1=101,6-2.ap=101,6-4=97,6 mm
1 =. 1000
. =360.1000
. 97,6= 1174,09
D2=97,6-4=93,6 mm
2 =. 1000
. =360.1000
. 93,6= 1224,27
D3=93,6-4=89,6 mm
3 =. 1000
. =360.1000
. 89,6= 1278,92
D4=89,6-4=85,6 mm
4 =. 1000
. =360.1000
. 85,6= 1338,69
-
D5=85,6-4=81,6 mm
5 =. 1000
. =360.1000
. 81,6= 1404,31
ltimo passe d=81 mm
6 =. 1000
. =360.1000
. 81= 1414,71
Os deslocamentos de cada passe no desbaste so o comprimento 60 mm mais 1 mm de folga.
Portanto o tempo de desbaste em cada passe ser.
1 = 1. = 1174,09.0,2 = 234,82/
2 = 2. = 1224,27.0,2 = 244,85/
3 = 3. = 1278,93.0,2 = 255,78/
4 = 4. = 1338,69.0,2 = 267,74/
5 = 5. = 1404,31.0,2 = 280,86/
6 = 6. = 1414,71.0,2 = 282,94/
%&'&!( =#
1=
61
234,82= 0,259
%&'&!) =#
2=
61
244,85= 0,249
%&'&!* =#
3=
61
255,78= 0,238
%&'&!+ =#
4=
61
267,74= 0,228
%&'&!, =#
5=
61
280,86= 0,217
%&'&!- =#
6=
61
282,94= 0,216
-
Acabamento
Para o acabamento havero duas rotaes a serem calculadas:
=. 1000
. =705.1000
. 80= 2805,11
Na face quando a ferramenta se desloca na vertical, adotamos dimetro mdio 90 mm.
=. 1000
. =705.1000
. 90= 2493,43
= . = 2805,11.0,16 = 448,82/
= . = 2493,43.0,16 = 398,95/
Portanto os tempos ficam:
' !" =#
=
61
448,82= 0,136
' !" =#
=
11
398,95= 0,028
Usinagem do lado oposto
Faceamento
-
Para o faceamento teremos o mesmo tempo ou seja 0,117 min
Como h 1,6 mm de folga entre o blank e a pea acabada, ser necessrio um passe de desbaste e um passe de acabamento.
Desbaste
=. 1000
. =360.1000
. 101= 1134,57
= . = 1134,57.0,2 = 226,91/
%&'&! =#
=
11
226,91= 0,048
Acabamento
=. 1000
. =705.1000
. 100= 2244,08
= . = 2244,08.0,16 = 359,05/
' !" =#
=
11
359,05= 0,031
Clculo do tempo de usinagem
Para o clculo do tempo de usinagem devemos considerar os seguintes fatores:
1. Tempo para alimentar a pea na mquina 20 segundos 2. Tempo que a ferramenta leva para avanar e recuar 5 segundos 3. Tempo de troca de ferramenta 5 segundos.
Portanto
Primeira e segunda operaes:
Tempo de usinagem = Tempo de alimentao+tempo de aproximao+tempo de faceamento+tempo de desbaste+tempo de troca de ferramenta+tempo de aproximao+tempo de acabamento.
-
./.012../3/ =)4
-4+
,
-4+ 0,117+ 60,259+ 0,249+
0,238 + 0,228 + 0,217 + 0,2167 +,
-4+
,
-4+ 0,136 + 0,028 = 2,271
./.012.1.20/3/
=20
60+
5
60+ 0,117 + 0,048+
5
60+
5
60+ 0,031 = 0,779
Tempo total de usinagem:
3,05 min.