A INFLUÊNCIA DA GEOMETRIA DA FERRAMENTA DE CORTE NO PROCESSO DE FURAÇÃO

A INFLUÊNCIA DA GEOMETRIA DA FERRAMENTA DE CORTE NO PROCESSO DE FURAÇÃO

Arthur Ferreira de Oliveira – RA 201412316

Bruno Genovez dos Reis – RA 201411814

Gabriel Vieira Arruda -RA 201305583

Gustavo

Leandro Oliveira de Souza – RA 201307005

Maria Carolina de Lima Pereira – RA 201301005

Renato Menezes Cinaqui – RA 201313809

Data do experimento: 16/03/2017

Data de entrega: 30/03/2017

EGM4AN-MCA2

GRUPO 6

Professor: Marcelo Acácio de Luca Rodrigues

1. INTRODUÇÃO

No processo de furação, uma ferramenta furadeira equipada com uma broca helicoidal executa um movimento de rotação e deslocamento retilíneo com o objetivo de gerar uma cavidade cilíndrica na peça, cavidade esta que pode ser um furo passante, ou cego.

De acordo com inúmeras propriedades do processo, é possível a utilização de diversos tipos de brocas para o procedimento de furação, porém a Broca helicoidal é a ferramenta mais empregada na operação, e sua performance está intimamente ligada à sua geometria.

A geração e evacuação do cavaco requer atenção neste processo, uma vez que é necessário buscar alternativas para a melhor formação no interior do furo, de forma que não prejudique o processo e a ferramenta, facilitando assim a retirada do resíduo.

1. OBJETIVO DA INVESTIGAÇÃO

Neste experimento, será realizado a furacão de materiais aço baixo carbono, ferro-carbono, fofo, alumínio e fibra de carbono, utilizando diferentes tipos de broca (Broca de aço rápido, Broca metal duro), com o objetivo de averiguar a geometria de contato entre a peça e ferramenta o que chamamos de engajamento, as definições de movimentos de corte de avanço, as grandezas profundidade de corte e raio da ferramenta, como essas operações de furacão se relacionarão para formar aquela que será a área de corte e por conseguinte a taxa de remoção de cavaco.

1. REVISÃ0 BIBLIOGRÁFICA

De acordo com CHIAVERINI (1986), a broca é dotada de um movimento giratório contínuo e de um movimento retilíneo de avanço segundo o eixo de perfuração. Os gumes cortantes da ferramenta arrancam material, e o cavaco resultante, à medida que é retirado, se enrola em forma de espiral cilíndrica, deslizando pelos dois canais helicoidais de descarga.

Segundo (HSIEH e LIN,2002), pequenas variações na geometria de brocas já podem causar grande influência sobre o desempenho da mesma. Portanto, um conhecimento mais aprofundado sobre a geometria da broca é fundamental para um bom entendimento sobre os fenômenos causados durante a furação. "O processo de furação é definido, segundo a norma DIN 8589, como um processo de usinagem com movimento de corte circular, ou seja, com movimento rotativo principal, sendo que a ferramenta possui ainda movimento de avanço apenas na direção do seu eixo de rotação, o qual mantém sua posição em relação à ferramenta e à peça."(ZEILMANN, 2003). Outra característica válida a ser citada sobre o processo de furação, é a velocidade de corte, que não é uniforme, ela varia de zero no centro do furo até um valor máximo na periferia.

Geometria da Broca

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Para um maior entendimento sobre como a geometria da broca influência no processo de furação, analisaremos a figura 2.

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Quanto maior for o ângulo de ponta da broca, menor será a espessura do cavaco, utilizando o mesmo avanço, consequentemente o aumento desse ângulo, permitirá também o aumento do avanço, possibilitando uma redução no tempo de usinagem. "Além da geometria padrão da broca helicoidal, é possível afiar sua ponta com diferentes finalidades: diminuição de desgaste localizados, aumento do efeito centrante da broca, diminuição do calor gerado, melhoria em cortes profundos, diminuição da força de avanço, entre outras."(KONIG, 2002; PAUCKSH, 1992; SPUR,1979)

1. MATERIAIS E MÉTODO EXPERIMENTAL

1. MATERIAIS

Máquina:

FURADEIRA DE COLUNA

Corpo de prova:

Alumínio, ferro fundido e aço SAE 1020

Chapas: Fibra de carbono e aço SAE 1020

Sistema de fixação da peça:

Morsa

 Ferramenta de corte: 

Brocas: aço rápido, metal duro e broca com afiação especial para chapas

Sistema de fixação da ferramenta: 

 Mandril

Meio de medição: Paquímetro quadrimensional, cronômetro.

Outros materiais: Óculos de proteção.

1. Método:

Após o corpo de prova ser fixado no sistema de fixação (morsa) juntamente com a broca já anexada ao mandril, ocorre a usinagem do material. A mesma ocorre por meio das brocas de aço rápido, metal duro e a de aço rápido de afiação especial para chapas.

Logo após, seleciona-se a rotação de 570 rpm e o avanço de 0,05 mm/volta, sendo que para a furação dos blocos de alumínio, aço SAE 120 e ferro fundido, foram utilizados primeiro a broca de aço rápido de Ø 10 mm, em seguida mediu-se o tempo e a profundidade da furação realizada para cada material. O mesmo procedimento é feito com a broca de metal duro de Ø 10,5 mm utilizando-se os mesmos materiais.

Em seguida foram usinadas as chapas de fibra de carbono de espessura 3,8 mm e de aço SAE 1020 de espessura 1,5 mm, utilizando-se as brocas de aço rápido e metal duro de Ø 8 mm e juntamente a broca de afiação especial para chapas, para cada furação realizada nas chapas utilizou-se avanço manual.

        [pic 5]

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