ACVA 2

DISCIPLINA: Engenharia de Métodos Professor: Carlos Sergio Pivetta Nota:

Nome:____________________________________________________ RA.: ________________ Turma: 13EMNA Data: / /

• As respostas somente serão consideradas corretas se forem acompanhadas da resolução das questões.

Para o mancal da Figura 1 (desenho fora de escala), em que se utiliza material SAE 1045 laminado, sem tratamento térmico, fazer o pré-cálculo dos tempos de máquina das operações respectivas de acordo com os dados fornecidos. dimensões em mm: Item φd1 φd2 φd3 L1 L2 L3 L4

Dimensões 160 90 60 120 50 10 8

Operações previstas e condições à partir da matéria prima em bruto que tem “sobremetal” estabelecido de 5 mm no diâmetro externo e de 2 mm em cada face: Op. 10: Torneamento do 1º lado:

a) furar com broca helicoidal comum de diâmetro 4 mm

menor do que o φ d3, sendo o ângulo da ponta com 120º;

b) tornear o externo φ d1 em dois passes no comprimento L2 + 5 mm, deixando-o acabado;

c) facear o 1º lado em 1 passe; d) tornear o furo em 2 passes, deixando 0,5 mm de

sobremetal para a posterior retificação; e) chanfrar os cantos com movimentos manuais.

Op.20: Torneamento do 2º lado:

a) facear o 2º lado em 2 passes, acabando-o;

b) tornear o externo φ d2 considerando a profundidade de corte máxima de “ap” 3 mm para os passes de desbaste e 1 passe de pré-acabamento para retificação (0,5 mm de sobremetal) com profundidade de corte “ap” de 1 mm máximo;

c) chanfrar os cantos com movimentos manuais; Op. 30: Fresar o rasgo de largura L3 e profundidade L4 em

um único passe usando uma fresa periférica de diâmetro 180 mm e número de dentes Z = 12;

Op. 40: Retificar o furo φ d2 em passadas;

Op. 50: Retificar o diâmetro externo φ d2 em mergulho.

Condições de corte: Furar: vc máx = 20 m/min, f = 0,1 mm/rotação; comprimento

seguro de aproximação e de passagem da broca La = 3 mm Tornear externo: vc máx = 130 m/min, f = 0,3 mm/rotação;

compr. seguro de aproximação da ferramenta La = 3 mm Tornear interno: vc máx = 100 m/min, f = 0,20 mm/rotação;

comprimento seguro de aproximação e de passagem da ferramenta La = 3 mm Facear: vc máx = 130 m/min, f = 0,25 mm/rotação; compr.

seguro de aproximação e passagem da ferramenta La = 2 mm Fresar rasgo: vc máx = 25 m/min, fz = 0,10 mm/dente;

comprimento seguro de aproximação e passagem da ferramenta em relação à peça La = 5 mm Retificar interno: “vp” peça = 12 m/min, sobre-metal C = 0,5

mm no diâmetro, avanço médio longitudinal para desbaste de s= 0,4 x largura do rebolo e para acabamento s= 0,2 x largura do rebolo, ap= profundidade de corte por passada � ap = 0,003 mm para desbaste e ap = 0,0015 mm para acabamento. Retificar externo: em mergulho com velocidade periférica “vp”

da peça = 12 m/min e avanço f = 0,002 mm/volta da peça. Arredondar as rotações (rpm) para o valor inteiro inferior.

Formulário para tempo de corte tc: Torneamento externo e interno e faceamento:

tc = Lc / (n . f), n = vc . 1000 / (π . d ) Lc = comprimento de corte;

Furação: tc = Lc / ( n . f ), n = vc . 1000 / (π . d ) Fresamento periférico do rasgo:

tc = Lc / vf; vf = fz . Z . n; n = vc . 1000 / (π . d ); Lc = L2 + L aproximação + L passagem + L entrada + L saída da fresa; L entrada =~ L saída =~ ((d-p) p)

1/2

d= diâmetro externo da fresa e p=profundidade do fresamento.

Retificação interna em passadas: n = vp . 1000 / ( π . d )

vp = 12 m/min, largura rebolo: b = 50 mm i = C / (2 . ap) = número de passadas; tc = i . L / ( ap . n ) Retificação externa em mergulho:

tc = C / ( 2 . f . n ) , n = vp . 1000 / ( π . d ), vp = 12 m/min f = 0,003 mm/volta (avanço transversal por volta da peça) Os tempos de corte calculados em minutos serão:

1- Furação φ d3 com sobremetal:............

2- Torneamento externo 1º lado φ d1:.....

3- Faceamento 1º lado:............................

4- Torneamento do furo φ d3:...................

5- Faceamento 2º lado:.............................

6- Torneamento externo 2º lado φ d2:......

7- Fresamento do rasgo:...........................

8- Retificação do furo φ d3:.......................

9- Retificação do φ d2:..............................

φ d2

L1

L2

φ d1

φ d3

L3

L4

0,8

0,8

Resolução passo a passo:

Item φd1 φd2 φd3 L1 L2 L3 L4

Dimensões 160 90 60 120 50 10 8

Op. 10: Torneamento do 1º lado

1.a)- furar com broca de diâmetro 4 mm menor

do que o φ φ φ φ d3 e ângulo da ponta com 120º Material em bruto: φd1 + sobremetal no diâmetro = 160 + 5 = 165 mm Comprimento do material em bruto = 124 mm Peso do material em bruto =~ 20,814 kg Dados:

- vc máx = 20 m/min, - avanço por rotação = f = 0,1 mm/rotação; - comprimento de aproximação e passagem da broca La = 3 mm - diâmetro da broca = φd3 – 4 mm = 60 – 4 mm = 56 mm

- ângulo da ponta = 120º

tc = Lc / ( n . f ), n = vc . 1000 / ( π . d ) Cálculos:

comprimento da ponta da broca:

Lponta da broca= 0,3 . d = 0,3 . 56 =~ 17 mm rpm da operação � rotações para furar =

n = vc . 1000 / ( π . d ) = 20 . 1000 / ( π . 56 ) =~ 113 rpm tempo de corte ( de furar) = tc = Lc / ( n . f ) Lc = L1 + sobremetal nas faces + Lponta + 2 . La Lc = 120 + 2 . 2 + 17 + 2 . 3 = 147 mm tc = Lc / ( n . f ) = 147 / ( 113 . 0,1 ) =~ 13 minutos

1.b)- tornear externo φ φ φ φ d1 em dois passes no comprimento L2 + 5 mm, deixando-o acabado Dados: Tornear externo: vc máx = 130 m/min, f = 0,3 mm/rotação;

compr. de aproximação seguro da ferramenta La = 3 mm Cálculos:

tc = Lc / ( n . f ); n = vc . 1000 / ( π . d )

tornear externo acabando o φ d1x L2 em dois passes, deixando a distancia do apoio do comprimento L2 com L2 + 5 mm;

Sobremetal = ( 165 – 160 ) / 2 =~ 2,5 mm d = ~ d1 + 5 mm = 160 + 5 = 165 mm rpm da operação � rotações para tornear externo =

n = vc . 1000 / ( π . d ) = 130 . 1000 / ( π . 165 ) =~ 250 rpm tc = tempo de corte ( de tornear externo em 2 passes ) tc = Lc / ( n . f ) Lc = ( L2 + 5 + La + sobremetal na face ) tc = ( 50 + 5 + 3 + 2 ) / ( 250 x 0,3 ) =~ 0,80 minutos

tc total = 2 passes x 0,80 = ~ 1,60 minutos

φ d2

L1

L2

φ d1

φ d3

L3

L4

0,8

0,8

sobremetal

castanhas da placa broca

ferramenta de torneamento externo

φ d2

L1

L2

φ d3 0,8

0,8

L1

L2 + 5

φ d3 0,8

0,8

L ponta da broca

aprox. da broca

5

material em bruto

peça semi acabada

1.c)- facear o 1º lado em 1 passe Dados: Facear: vc máx = 130 m/min, f = 0,25 mm/rotação; compr.

seguro de aproximação e passagem da ferramenta La = 2 mm tc = Lc / ( n . f )

n = vc . 1000 / ( π . d ); Cálculos:

rpm da operação � rotações para facear =

n = vc . 1000 / ( π . d ) = 130 . 1000 / ( π . 160 ) =~ 258 rpm, podendo-se usar n = 250 rpm, a mesma do torneamento para evitar parar a máquina para “mudar” rpm. tempo de corte ( de facear em 1 passe) tc = Lc / ( n . f ) Lc = ( φd1 – ( φd3 – 4) ) / 2 + 2 . La = ( 160 – 56 ) / 2 + 2 . 2 = Lc = 56 mm tc = ( 56 ) / ( 250 x 0,25) =~ 0,90 minuto

1.d)- tornear interno φ φ φ φ d3 em dois passes no comprimento L1, deixando-o acabado Dados:

Tornear interno: vc máx = 100 m/min, f = 0,20 mm/rotação;

comprimento seguro de aproximação e de passagem da ferramenta La = 3 mm Cálculos:

tc = Lc / ( n . f )

n = vc . 1000 / ( π . d )

tornear interno φ d3 em dois passes;

d =~ d3 – 0,5 = 59,5 mm , com sobremetal no furo para retifica´- lo

n = vc . 1000 / ( π . d ) = 100 x 1000 / (( π . 59,5 ) =~ 535 rpm Lc = ( L1 + 2 . La + 2 mm de sobremetal na face bruta) tc = ( 120 + 2 x 3 + 2 ) / ( 535 x 0,2) =~ 1,20 minutos

tc total = 1,20 x 2 passes = 2,40 minutos

Chanfrar é movimento manual.

2- Op. 20: Torneamento do 2º lado (Retirar a peça da máquina, virar e re fixar)

2.a)- facear o 2º lado em 2 passes Dados:

Facear: vc máx = 130 m/min, ap = 0,25 mm/rotação; compr. seguro de aproximação e passagem da ferramenta La = 2 mm

tc = Lc / ( n . f )

n = vc . 1000 / ( π . d ); Cálculos:

rpm da operação � rotações para facear =

n = vc . 1000 / ( π . d ) = 130 . 1000 / ( π . 165 ) =~ 250 rpm, podendo-se usar n = 250 rpm, a mesma para o torneamento e faceamento evitando mudar as “rpm” tempo de corte ( de facear em 2 passes ) tc = Lc / ( n . f ) = Lc = ( φd1 – ( φd3 - 0,5 de sobremetal ) ) / 2 + 2 . La = (165 – (60 - 0,5) ) / 2 + 2 x 2 = ~ 56,75 mm tc = ( 56,75 ) / ( 250 x 0,25) =~ 0,91 minuto

tc total = 0,91 . 2 =~ 1,82 minutos

2.b)- tornear externo φφφφ d2 usando profundidade de corte de 3 mm, deixando-o semi-acabado para a retificação com 0,5 mm de sobremetal Dados:

Tornear o externo φφφφ d2: vc máx = 130 m/min, f = 0,3

mm/rotação; comprimento seguro de aproximação da ferramenta La = 3 mm

ferramenta de faceamento

sobremetal

φ d2

L1

L2 + 5

φ d3 0,8

0,8

tc = Lc / ( n . f )

n = vc . 1000 / ( π . d )

tornear externo φ d2: Cálculos:

Sobremetal no diâmetro =~ 5 mm d = ~ d1 + 5 mm = 160 + 5 = 165 mm rpm da operação � rotações para tornear externo =

n = vc . 1000 / ( π . d ) = 130 . 1000 / ( π . 165 ) =~ 250 rpm Para efeitos didáticos será usada a mesma rotação para todas as passadas com n= 250 rpm tempo de corte ( de tornear externo em “np” passes) tc = Lc / ( n . f ) Lc = L1 – L2 + La Lc = 120 – 50 + 3 = 73 mm np = número de passes para profundidade de 3 mm

Nota: no desbaste, o diâmetro φ d2 deverá ficar com 92,5 mm, sendo, 1 passe de torneamento para semi-acabamento com ap = 1 mm de profundidade e a operação de retificação externa com 0,5 mm de sobremetal no diâmetro.

np = ( φ d1 em bruto – ( φ d2 + 2 x 1 + 0,5 ) ) / ( 2. 3) = np = ~ ( 165 – ( 90 + 2,5 ) ) / 6 = 12,08 passadas

nota: o φ d2 deverá ficar com sobremetal de 0,5 mm para a operação de retificação. Fazendo-se: np = 13 passes para o torneamento externo em desbaste do

φd2, com uma programação de profundidade de corte de aproximadamente: Para np = 13 passadas de desbaste: ap = ( 165 – 92,5 ) / ( 2 * 13 ) =~ 2,79 mm por passada ou Para np = 12 passadas de desbaste: ap = ( 165 – 92,5 ) / ( 2 * 12 ) =~ 3,02 mm por passada Adotando-se np = 12 passadas de desbaste tem-se tc = Lc / ( n . f ) Lc = L1 – L2 + La = 120 -50 + 2 = 72 mm tc = 72 / ( 250 x 0,3 ) =~ 0,96 minuto

tc total = (“np” passes de desbaste + “np” passes de acabamento ) x tc = ( 12 + 1 ) . 0,96 tc total = 13 passes x 0,96 = ~ 12,48 minutos

Chanfrar é movimento manual.

3- Op. 30: Fresar o rasgo de largura L3 e profundidade L4 em

um único passe com fresa periférica de diâmetro 180 mm e número de dentes Z = 12; Dados:

Fresar rasgo: vc máx = 25 m/min, fz = 0,10 mm/dente = avanço por dente da fresa; comprimento seguro de aproximação e passagem da ferramenta em relação a peça La = 5 mm Fresamento periférico do rasgo: tc = Lc / vf; vf = velocidade relativa de avanço entre a peça e a ferramenta tc = Lc / fz . Z. n;

n = vc . 1000 / (π . d ); Lc = L2 + L aproximação + L passagem + L entrada + L saída da fresa; Le = L entrada =~ L saída =~ ((d-p) p)1/2 d= diâmetro externo da fresa e p=profundidade do fresamento. d= diâmetro externo da fresa = 180 mm L2 = 50 mm p = L4 = 8 mm Cálculos:

L entrada =~ L saída =~ ((d-p) p)1/2 = ((180 – 8) x 8)1/2 =~ 37 mm Lc = 50 + 5 + 5 + 37 + 37 = 134 mm Rotação da fresa:

n = vc . 1000 / ( π . d ) = 25 x 1000 / ( π x 180 ) =~ 44 rpm vf = velocidade de avanço vf = fz . Z. n = 0,1 x 12 x 44 = 52,8 mm / min tc = Lc / vf = 134 / 52,8 =~ 2,54 minutos

φ d2

L2

φ d3 0,8

L3

L4

La Le

4- Op. 40: Retificar o furo em passadas;

Ilustração da retificação interna por passadas

Ilustração da retificação externa por passadas

Dados pára retificar interno por passadas

Retificar interno: vp peça = 12 m/min,

sobre-metal C = 0,5 mm no diâmetro, Desbaste: C = 0,45 mm no diâmetro Acabamento: C = 0,05 mm no diâmetro s= avanço longitudinal médio: para desbaste: s = 0,4 x b

para acabamento: s = 0,2 x b

� avanço transversal (profundidade de corte por volta) médio para desbaste = ap = 0,003 mm/volta da peça � avanço transversal (profundidade de corte) médio para acabamento = ap = 0,0015 mm/volta da peça. b = 50 mm = largura do rebolo, escolhido, tc = i . L / ( s . n ) = tempo de retificação em minutos L = percurso de corte (longitudinal do rebolo) L =~ L1 – 2/3 . b i = Número de passadas para retificar i = C / ( 2 . ap ) = número de passadas

n = vp . 1000 / ( π . d ) s =~ 0,4 . b para desbaste por volta da peça em aço

s =~ 0,2 . b para acabamento por volta da peça em aço Cálculos:

Desbaste:

ap = 0,003 mm / passada i = C / ( 2 . ap ) = 0,45 / ( 2 x 0,003 ) =~ 75 passadas s =~ 0,4 . b, adotado =~ 0,4 x 50 =~ 20 mm / volta da peça L =~ L1 – 1/3 . b = 120 – 1/3 x 50 = 103,33 =~ 103 mm

n = vp . 1000 / ( π . d ) = 12 . 1000 / ( π . 60 ) =~ 63 rpm tc = i . L / ( n. s ) = 75 x 103 / ( 63 x 20 ) =~ 6,13 minutos

Acabamento:

a = 0,0015 mm/passada i = C / ( 2 . ap ) = 0,05 / ( 2 x 0,0015 ) =~ 16,7 =~ 17 passadas s =~ 0,2 . b, adotado =~ 0,2 x 50 =~ 10 mm / volta da peça L =~ L1 – 1/3 . b = 120 – 1/3 x 50 = 103,33 =~ 103 mm

n = vp . 1000 / ( π . d ) = 12 . 1000 / ( π . 60 ) =~ 63 rpm tc = i . L / ( n. s ) = 17 x 103 / ( 63 x 10 ) =~ 2,78 minutos

tc total = 6,13 + 2,78 = 8,91 min.

5- Op. 50: Retificar externo φφφφ d2

Dados:

Retificação externa em mergulho:

tc = C / ( 2 . f . n ) , n = vp .1000 / ( π . d ) C = 0,5 mm no diâmetro Retificar externo: vp peça = 12 m/min, f= 0,003 mm/volta médio para desbaste e para acabamento (avanço transversal por volta da peça)

n = vp . 1000 / ( π . d ) = rpm da peça tc = C / ( 2 . f . n ) Cálculos:

n = vp . 1000 / ( π . d ) = 12 x 1000 / ( π x 90 ) =~ 42 rpm tc = C / ( 2 . f . n ) = 0,5 / ( 2 x 0,003 x 42 ) = 1,98 minutos