desgaste de ferramenta 2010
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Desgaste de Ferramenta
Nomes:
Raul Toshio Bissiguini n°11.108.218-6
Pedro Prudente Corrêa n°11.205.066-1
Jennefer Mello de Souza n°11.208.229-2
Rafael Kenji Taguti Maeda n°12.103.199-1
Prof. Carlos Donizete
1 - Objetivo
Verificar os parâmetros que mais influenciam no desgaste da ferramenta.
2 - Revisão sobre o assunto
No processo de torneamento são utilizados dois tipos diferentes de ferramentas, o
Bit e o Inserto conforme Fig.1 abaixo.
Bit
Fig. 1 – Bit
Os parâmetros do torneamento são (vide Fig.2):
Velocidade de corte (vc) em m/min;
Avanço (fn) em mm/rot;
Profundidade de corte (ap) em mm;
Taxa de remoção de material;
Fig. 2 – Parâmetros do Torneamento.
As f orças que ocorrem no processo de usinagem são importantes para, estimar a
usinabilidade de determinado material, economia no processo devido à potência consumida
pela máquina e controle de processo.
O parâmetro da força de corte é afetado por algumas particularidades do
material da peça, do material da ferramenta, do desgaste da ferramenta, da geometria da
ferramenta e o uso ou não do fluido de corte. (vide Fig.3)
As particularidades do material da peça que afetam na força de corte são: resistência
ai cisalhamento do material, dureza do material e a taxa de encruamento do material.
Já os parâmetros que afetam na força de avanço e na força passiva são a velocidade
de corte, a geometria da ferramenta e os parâmetros de corte.
Fig. 3 – Forças no processo de Torneamento.
3 - Materiais e métodos
Materiais
Para a realização do experimento serão utilizados os matérias abaixo:
Maquina: Torno Romi;
Ferramenta com ângulo de posição de 75º sem quebra de cavaco, com ângulo de
saída de cavaco positivo e com raio de 3 mm.
- pastilha SPUN 12.03.04 (com banho de nitrêto de titânio);
- pastilha SPGN 12.03.04 (sem cobertura);
Material a ser usinado: VC 131
Pastilha com Cobertura Pastilha sem Cobertura
Fig. 4 – Pastilha com cobertura e sem cobertura.
Método
Serão efetuados seis ensaios, onde três deles feitos com a pastilha SPUN 12.03.04
(com banho de nitrêto de titânio), mantendo a rotação constante e variando apenas o
avanço, e nos outros três ensaios será utilizada a pastilha SPGN 12.03.04 (sem
cobertura), onde o avanço ficará constante e a rotação terá seus parâmetros alterados.
Através desses ensaios será possível verificar o tempo de desgaste da ferramenta, o
comprimento da usinagem e o tamanho do desgaste no inserto.
4 - Resultados e Discussões
Resultados:
Utilizando a pastilha SPUN 12.03.04 (com banho de nitrêto de titânio), obtivemos os
resultados abaixo na Tab.1 e ilustração Fig. 5
Ensaio RPMØ do
material (mm)
Velocidadede corte (m/min)
Avanço (Fn)
Tempo (min)
Comprimento de Usinagem
(mm)1 1600 73,00 366,93 0,042 5,20 360
2 630 71,00 140,51 0,135 4,05 360
3 400 69,00 86,70 0,229 3,50 360
Tab. 1– Resultados obtidos (pastilha SPUN 12.03.04).
Fig. 5 – Pastilha SPUN 12.03.04 ensaiada
Utilizando a pastilha SPGN 12.03.04 (sem cobertura), obtivemos os resultados
abaixo na Tab.2 e ilustração Fig. 6.
Ensaio RPMØ do
material (mm)
Velocidadede corte (m/min)
Avanço (Fn)
Tempo (min)
Comprimento de Usinagem
(mm)1 A 1600 67,00 336,77 0,187 0,0092 62 A 630 75,00 148,43 0,187 3,067 63 A 400 73,00 91,73 0,187 4,00 6
Tab. 2– Resultados obtidos (pastilha SPGN 12.03.04).
Fig. 6 – Pastilha SPGN 12.03.04 ensaiada
OBS: O desgaste em ambas as pastilhas foi mensurado através de verificação visual com
lente de aumento
No ensaio 01 ocorreu um pequeno desgaste lateral e um início de crateração no
inserto, o cavaco saiu em forma de fita e a peça ficou com uma rebarba devido à elevada
temperatura gerada durante o processo.
Já no ensaio 02 o cavaco saiu em forma de fita, porém quebradiço, a peça ficou com
um melhor acabamento superficial em relação ao ensaio 01 e não houve início de crateração.
A produção foi maior em um menor tempo.
O ensaio 03 gerou mais calor do que nos dois ensaios anteriores, o cavaco ficou mais
quebradiço e menor, e o inserto teve um maior desgaste lateral em relação ao desgaste da
ponta. Maior produtividade e houve crateração da ferramenta.
No ensaio 01A verificou-se que o cavaco obtido foi igual ao do ensaio 02, o inserto
ficou com uma maior crateração em relação ao desgaste lateral e o cavaco ficou em forma de
fita e quebradiço.
O ensaio 02A obteve um cavaco quebradiço além da crateração da ferramenta.
E no ultimo ensaio, no ensaio 03A, o cavaco foi menor e quebradiço e a pastilha
apresentou o menor desgaste e maior produtividade em relação aos demais.
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Fig. 7 – Pastilhas SPUN 12.03.04 e SPNG 12.03.04 após ensaios
Discussões:
Através dos cálculos e das observações realizadas durante o ensaio verificou se que o
fator que mais influencia no tempo de desgaste de ferramenta é a rotação, ao diminuir a
rotação a velocidade de corte diminui e o tempo para desgastar a ferramenta aumenta.
Podemos dizer que tanto o comprimento do desgaste quanto o comprimento usinado
não tiveram grandes variações nos seis ensaios.
Faz se necessária a observação que ao final dos ensaios o técnico detectou que o material
que estávamos ensaiando não se tratava do VC131 (embora o mesmo estivesse demarcado
no material usinado). Não foi possível detectar, no momento do ensaio, qual seria o aço
submetido aos testes.
5 - Conclusão
Com essa experiência e teoria foi possível verificar os tipos de desgastes que ocorrem
no inserto e o tempo de vida do inserto variando os parâmetros de avanço e rotação.
Foi possível verificar que uma pastilha com cobertura solicita uma maior força do torno para
usinar a peça em relação a pastilha sem a cobertura.
O fluido de corte não foi utilizado para que obtivéssemos o desgaste do inserto num tempo
menor devido ao calor gerado no processo.