Tipos de cavacos, Notas de aula de Mecatrônica

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ESCOLA DE ENGENHARIA DE PIRACICABA

FUNDAÇÃO MUNICIPAL DE ENSINO

Grupo 2

Processos de Fabricação I

Tipos de cavacos

Joaquim F. N. Jardim 250080601

Gustavo M. R. Kobayashi 250080574

Conrado A. Laperuta 250080569

Fernando Fischer 250080578

Marcos Aníbal Da Cunha 250080587

Leonardo Fenato Mariani 264080580

Silvio Alcantara de Almeida 250080592

Prof. Antonio Fernando Godoy

Relatório da Aula Prática de Torneamento da Disciplina Processos de Fabricação I

Escola de Engenharia de Piracicaba

Lista de Figuras

• 1. Objetivos
• 2. Introdução
• 3. Descrição da Prática
     • 3.1 Materiais e Equipamentos
  • 3.2 Descrição da pratica
• 4. Apresentação dos Resultados
• 5. Análise dos Resultado
• 6. Questões
• 7. Conclusão
• Tabela 4.1
• Tabela 4.2
• Tabela 4.3
• Tabela 4.4

1. Objetivos

Mostrar ao aluno as diferentes formas e tipos de cavaco e o acabamento superficial da peça que se obtém variando-se a geometria da ferramenta e as condições de usinagem. Mostrar os diferentes tipos de cavaco formados em função do material usinado. Mostrar a formação e o desaparecimento da aresta postiça de corte, relacionando-a com as condições de usinagem e o acabamento superficial da peça usinada.

2. Introdução

2.1 Cavaco

O cavaco é o resultado da retirada do sobremetal da superfície que está sendo usinada. Pelo aspecto e formato do cavaco que está sendo produzido, é possível avaliar se operador escolheu a ferramenta com critério técnico correto e se usou o parâmetro de corte adequado. A quebra do cavaco é necessária para evitar que ele, ao não se desprender da peça, prejudique a exatidão dimensional e o acabamento da superfície usinada. Para facilitar a quebra do cavaco, é necessário que o avanço e a profundidade de corte estejam adequados. Em condições normais de usinagem, a formação do cavaco ocorre da seguinte forma: Durante a usinagem, por causa da penetração da ferramenta na peça, uma pequena porção de material, (ainda preso à peça) é recalcada, isto é, fica presa contra a superfície de saída da ferramenta. O material recalcado sofre uma deformação plástica que aumenta progressivamente, até que as tensões de cisalhamento se tornam suficientemente grandes para que o deslizamento comece. Com a continuação do corte, há uma ruptura parcial ou completa na região do cisalhamento, dando origem aos diversos tipos de cavacos. Na continuação da usinagem e devido ao movimento relativo entre a ferramenta e a peça, inicia-se o desprendimento do cavaco pela superfície de saída da ferramenta. Simultaneamente outro cavaco começa a se formar. Os cavacos podem ser diferenciados em quatro tipos básicos:

• Fita
• Helicoidal
• Espiral

3. Descrição da Prática

3.1 Materiais e Equipamentos

• Torno Convencional;
• Óculos Segurança;
• Ferramenta de Corte;
• Barras de Aço 1020, Aço 1045, Alumínio, Cobre, Ferro fundido e Latão;
• Líquido Refrigerante

3.2 Descrição da pratica

Primeiramente teve uma breve explicação sobre os parâmetros que influenciam na formação e no tipo do cavaco (ângulo corte da ferramenta, tipo de metal, tipo de ferramenta, velocidade de corte, avanço de corte e da utilização de liquido refrigerante).

As etapas do processo foram realizadas pelo instrutor.

1-Iniciou o processo de usinagem (coleta de amostra de cavaco) em uma barra de aço 1020 sem o uso do liquido refrigerante, com um avanço constante da ferramenta de (0,073/volta) variando somente os valores de velocidade (400, 630 e 1000) RPM de acordo com as especificações da tabela.

2-Utilizando a mesma barra de aço e um avanço de corte constante (0,151/volta) repetiu o processo para velocidade de ( 400 , 630 e 1000) RPM.

3-com a mesma barra de aço 1020 utilizando quebra cavaco, fluido refrigerante e um avanço de corte constante de (0,073/volta) variando os valores de velocidade de ( 400 , 630 e 1000) RPM.

Para as barras de (aço1045, ferro fundido, alumínio, cobre, e latão) foi realizado a mesma seqüência dos itens 1 e 2 citados acima.

As amostras de cavaco coletadas foram colocadas sobre a tabela de acordo com a seqüência e especificações descritas na mesma (tipo de metal, velocidade de corte e avanço de corte) para uma posterior comparação das amostras coletadas.

4. Apresentação dos Resultados

Podemos verificar que o tipo de cavaco depende de vários fatores, e não somente do tipo de material a ser usinado, ele varia também, dependendo da velocidade de corte, do avanço do corte, com resfriamento ou não e se estamos utilizando um dispositivo para quebra de cavaco ou não. Nas Tabelas 4.1, 4.2, 4.3 e 4.4 estão apresentados os resultados do experimento.

Material Aço 1020 Aço 1045 Avanço^ RPM^400 630 1000 400 630 0,073mm Helicoidal Fita Fita Lasca Fita Helicoidal 0,151mm Fita Fita Espiral fita Fita Fita Tabela 4. Material Cobre Latão Avanço^ RPM^400 630 1000 400 630 0,073mm Espiral Espiral Espiral Partícula Partícula Partícula 0,151mm Helicoidal Helicoidal Fita (^) Particula Maior

Partícula (^) Particula Maior Tabela 4.

Material Alumínio Ferro Fundido Avanço^ RPM^400 630 1000 400 630 0,073mm Espiral Fita Fita Partícula Partícula Partícula 0,151mm Fita Fita Helicoidal (^) Particula Maior

Lasca Lasca Tabela 4.

Cavacos contínuos, cisalhados(segmentados), cavacos de ruptura (descontínuo) e cavacos contínuos com aresta postiça. As formas variam entre fita, helicoidal, espiral e em lascas ou pedaços. Dependendo do material a ser utilizado, o cavaco é diferente devido à dureza que influencia na hora da usinagem.

6.2- Discutir a influência do ângulo de saída positivo e negativo sobre: a) forma do cavaco; b) tipo de cavaco; c) força de usinagem.

a) Quanto maior o ângulo de saída o cavaco sai com um segmento mais continuo ou seja não se rompe tão facilmente enquanto se esta fazendo a extração do cavaco. b)Conforme o ângulo é aumentado o cavaco passa de lascas passa a ser em espiral e depois mais reto e continuo. c)Ao aumentar o ângulo de saída menos força de usinagem é aplicada na peça que facilita a extração do cavaco.

6.3- Explique o que é aresta postiça de corte e como ela se forma?

É constituída por um depósito de material da peça que adere à face de corte da ferramenta e que ocorre durante o encostamento da apara contínua.

6.4- Analisar a influência da profundidade, do avanço e da velocidade de corte no tipo de cavaco formado e no acabamento superficial da peça.

O acabamento da peça cresce em função da velocidade e do avanço de corte, sendo assim quanto maior a velocidade melhor o acabamento pois a ferramenta passa mais vezes pelo mesmo local e quanto maior o avanço pior o acabamento pois mesmo com uma velocidade mais alta passara menos vezes pelo mesmo local.

6.5- Qual a forma de cavaco menos indicada? Por quê?

Do tipo contínuo em fita. Porque pode ocasionar acidentes, podendo se enrolar em torno da peça, da ferramenta ou dos componentes da máquina, dificulta a refrigeração direcionada, desperdiçando o fluido de corte, dificulta o transporte (manuseio), ocupa muito volume e prejudica o corte, no sentido de poder afetar o acabamento, as forças de corte e a vida útil das ferramentas.

7. Conclusão

Após a usinagem dos diferentes tipos de materiais, conclui-se que a forma do cavaco e o acabamento da peça final dependem e variam de acordo com as condições impostas, como por exemplo: o tipo de material usinado, a velocidade de corte, a geometria da ferramenta, o modo de avanço, o uso ou não uso do refrigerante de corte, etc. Com a análise das muitas variáveis do processo, é possível criar uma situação onde obter-se-á o tipo de cavaco ideal.