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FORÇA DE USINAGEM
O conhecimento da força de usinagem F ou de suas componentes: força de corte Fc, força de avanço Ff e da força passiva Fp, é a base: • Para o projeto de uma máquina ferramenta (dimensionamento das estruturas, acionamentos, fixações, etc.); • • Para a determinação das condições de corte em condições de trabalho; Para a avaliação da precisão de uma máquina ferramenta, em certascondições de trabalho (deformação da ferramenta, máquina e peça); • Para a explicação de mecanismos de desgaste. A força de usinagem é também um critério para a determinação da usinabilidade de um material de peça. Os componentes da força de usinagem (Fc, Ff e Fp) diminuem com o aumento da velocidade de corte vc devido à diminuição da resistência do material com o aumento da temperatura. Oscomponentes da força de usinagem aumentam com o aumento da profundidade de corte ap de uma forma proporcional (só vale para ap maior que o raio de quina). Influência do ângulo de saída γ e do ângulo de inclinação λ lateral sobre os componentes da força de usinagem: Influência sobre a força de usinagem por grau Fc Âng. de saída γ Âng. inclinação lateral λ Âng. de saída γ Âng.de inclinação lateral λ Umavariação do ângulo de incidência na faixa de 3o≤α≤12o não tem influência considerável sobre as componentes da força de usinagem. Uma variação do raio de quina não influencia a força de usinagem, desde que a condição 2r≤ap seja satisfeita. 1,5% 1,5% 5,0% 1,5% 4,0% 10,0% de 1,5% 1,5% Ff 5,0% 1,5% Fp 4,0% 10,0%

A força de usinagem aumenta linearmente com o aumento do teor de carbono da peça e daferramenta. Pode-se ter variações consideráveis pela variação dos teores de elementos de liga que atuam sobre a diminuição da força de corte, como por exemplo pelo enxofre. O tipo de material da ferramenta, atua principalmente no coeficiente de atrito entre cavaco e ferramenta e em decorrência disso, principalmente sobre a força passiva e a força de avanço. Com o aumento da condutividade térmica domaterial da ferramenta, em regra geral, verifica-se o aumento da força de corte. O desgaste de cratera sobre a face da ferramenta que leva à formação de um ângulo de saída mais positivo, em regra, leva à diminuição das componentes da força de usinagem. O desgaste do flanco da ferramenta aumenta as componentes da força de usinagem devido ao aumento da superfície de atrito entre peça e superfície deincidência.

POTÊNCIA DE USINAGEM
A força principal de corte Fc é a base para o cálculo da potência de usinagem. No caso do torneamento, pode-se estabelecer a seguinte relação entre a força de corte e a área da seção de usinagem:

Fc = k c ⋅ A = k c ⋅ a p ⋅ f
em que kc é a pressão específica de corte em [N/mm2].

[N ]

O valor de kc é equivalente à energia de corte por unidade devolume ec, ou seja, a energia necessária para remover uma unidade de volume da peça. Equivale ainda a potência de corte para remover a unidade de volume da peça por unidade de tempo, pc. kc [N/mm2] = ec [J/cm3] = pc [W.s/cm3] Os valores de kc para alguns materiais segundo a norma alemã AWF-158 são dados na tabela abaixo: Valores orientativos das pressões específicas de corte (AWF – 158)
σr MATERIAIS[N/mm2] (ou dureza) ST3411, St3711, St4211 (ABNT 1015 a 1025) ST5011 (ABNT 1030 a 1035) STR6011 (ABNT 1040 a 1045) ST7011 (ABNT 1060) ST 85 (ABNT 1095) Aço fundido até 500 500 a 600 600 a 700 700 a 850 850 a 1000 300 a 350 500 a 700 > 700 700 a 850 Aço Mn, aços Cr-Ni, aços Cr-Mo e outros aços ligados 850 a 1000 5000 3600 2600 1850 0,1 3600 4000 4200 4400 4600 3200 3600 3900 4700 kc [N/mm2] Avançoem [mm/rot] 0,2 2600 2900 3000 3150 3300 2300 2600 2850 3400 0,4 1900 2100 2200 2300 2400 1700 1900 2050 2450 0,8 1360 1520 1560 1640 1720 1240 1360 1500 1760

1000 a 1400 1400 a 1800 Aço inoxidável Aço ferramenta Aço manganês-duro Ferro fundido GG12, GG14 Ferro fundido GG18, GG26 Ferro fundido ligado Ferro fundido maleável Ferro fundido duro Cobre Cobre com mica (coletores) Latão Bronze...
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