Hidraulica

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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 máquinaferramenta, em certas condições 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 devido à diminuição da resistência do material com o aumentoda temperatura.

Os componentes 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 g e do ângulo de inclinação lateral sobre os componentes da força de usinagem:

Uma variação do ângulo de incidência na faixa não tem influência considerável sobre as componentes da força deusinagem. Uma variação do raio de quina não influencia a força de usinagem, desde que a condição seja satisfeita.

A força de usinagem aumenta linearmente com o aumento do teor de carbono da peça e da ferramenta. 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 materialda 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 do material 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, emregra, 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 de incidência



[pic]
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 seguinterelação entre a força de corte e a área da seção de usinagem, em que kc é a pressão específica de corte em [N/mm2]. O valor de kc é equivalente à energia de corte por unidade de volume 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]A potência de corte Pc é a potência disponível no gume da ferramenta e consumida na operação de remoção de cavacos. É ela que interessa no cálculo de forças e pressões específicas de corte.

A potência de acionamento Pa é a potência fornecida pelo motor à máquina-ferramenta.
Ela difere da potência de corte pelas perdas que ocorrem por atrito nos mancais, engrenagens, sistemas delubrificação e refrigeração, sistema de avanço, etc.

A potência de avanço, embora seja uma parcela utilizada na operação de corte, é muito pequena em relação à potência de corte, sendo mais prático reuni-la no grupo das “perdas”.

A potência em vazio Po é a potência consumida pela máquina-ferramenta ligada, com o
mecanismo de avanço funcionando, porém sem que tenha lugar qualquer operação de corte.
Orendimento da máquina é dado por:


[pic]



Valores usuais estão entre 60% e 80%.
A potência de corte pode ser calculada pela equação:

[pic] [pic]



onde,
Pc = potência de corte necessária no gume da ferramenta [kW].
Fc = força de corte [N].
kc = pressão específica de corte [N/mm2].
A = seção de corte [mm3].
A.vc = volume de cavacos produzidos na unidade de tempo...
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