Qualidade da Peça Usinada

2.7

2.7

2.7 Qualidade da Peça UsinadaQualidade da Peça UsinadaQualidade da Peça UsinadaQualidade da Peça Usinada

Existe uma série de fatores que influenciam o resultado final do processo de usinagem, conforme a Figura 2.13. Nesta figura pode-se observar as diversas parcelas que contribuem para o resultado desejado e quais suas origens. A partir desta figura pode-se concluir que não basta apenas se concentrar em um ponto, como por exemplo a máquina-ferramenta, pois mesmo a melhor das máquinas pode apresentar resultados de usinagem não satisfatórios, quando se negligencia o qualidade do material das peças, os parâmetros do processo, as condições de fixação da peça e ferramenta, e até mesmo os fatores provenientes do meio.

VIBRAÇÕES TEMPERATURA

ERROS DO MEIO

PRECISÃO DA PEÇA ERROS DA MÁQUINA ERROS DEVIDOS AO MÉTODO DE OPERAÇÃO GEOMETRIA DA FERRAMENTA DESGASTE DA FERRAMENTA FIXAÇÃO DA PEÇA ESTABILIDADE DA PEÇA PESO DA PEÇA TEMPERATURA DE CONTATO DADOS DE USINAGEM RIGIDEZ ESTRUTURAL E DOS ACIONAMENTOS ERROS NUMÉRICOS DE INTERPOLAÇÃO SISTEMA DE MEDIÇÃO DE POSICIONAMENTO REPETIBILIDADE DE POSICIONAMENTO EXATIDÃO ESTABILIDADE . ESTÁTICA . DINÂMICA . TÉRMICA Figura 2. Figura 2.Figura 2.

Figura 2.13131313 –––– Relações que envolvem a qualidade de um peça usinada, König [28] Relações que envolvem a qualidade de um peça usinada, König [28] Relações que envolvem a qualidade de um peça usinada, König [28] Relações que envolvem a qualidade de um peça usinada, König [28] apudapudapudapud Stoeterau [29] Stoeterau [29] Stoeterau [29] Stoeterau [29] 2.7.1 2.7.1 2.7.1

2.7.1 Erros geométricosErros geométricosErros geométricosErros geométricos

A qualidade de furos usinados depende do processo de fabricação, assumindo que todos os outros fatores, como rigidez da máquina-ferramenta, são iguais. Os erros ou imperfeições, entretanto, podem ocorrer em vários níveis em qualquer processo devido a condições comuns. Eles incluem [3]:

a) Erros de forma a) Erros de forma a) Erros de forma a) Erros de forma

Esta condição existe quando o diâmetro não é uniforme ao longo do comprimento do furo. Exemplos são as bocas de sino, forma abaulada e furos côncavos, assim como furos com eixos inclinados. A magnitude do erro freqüentemente depende basicamente do diâmetro e do comprimento do furo (relação L/d).

b) Rebarbas b) Rebarbas b) Rebarbas b) Rebarbas

Rebarbas podem ser formadas na borda do furo, tanto na entrada como na saída. A forma e a dimensão das rebarbas dependem dos materiais da peça e da ferramenta, de suas propriedades, das condições das ferramentas e da velocidade de corte e avanço usados.

c) Erros de posicionamento dos furos c) Erros de posicionamento dos furos c) Erros de posicionamento dos furos c) Erros de posicionamento dos furos

Ocorrem quando o centro do furo está deslocado em relação à posição em que deveria estar. A exatidão da posição do furo depende primariamente da condição da máquina e da ferramenta (principalmente da ponta da ferramenta).

d) Erros de circularidade d) Erros de circularidade d) Erros de circularidade d) Erros de circularidade

Ocorrem quando a seção circular (contorno) de um furo é distorcida em relação à forma ideal. Formas triangulares, irregulares ou ovaladas são comumente observadas na furação. A precisão do eixo-árvore da máquina, da afiação da ferramenta e rigidez do equipamento são todos fatores críticos para que os erros de circularidade sejam minimizados.

e) Erros de dimensão e) Erros de dimensão e) Erros de dimensão e) Erros de dimensão

Na maioria dos casos o diâmetro do furo produzido é maior do que o diâmetro da ferramenta. Alguns exemplos destas imperfeições podem ser visualizadas na Figura 2.14.

Cônica Cônica Cônica Cônica

Cônica Cônica Cônica

Cônica Cônica

Cônica Cônica Cônica Cônica

côncavo abaulado inclinado dimensão excessiva com rebarba curvo cônico desejado real erro de forma (Isoespesso)) erro de

posição _{circularidade}erro de

erro de dimensão

Figura 2. Figura 2. Figura 2.

Figura 2.14141414 –––– Erros comuns na geometria de furos [1, Erros comuns na geometria de furos [1, Erros comuns na geometria de furos [1, Erros comuns na geometria de furos [1, 3]3]3]3]

2.7.2 2.7.2 2.7.2

2.7.2 Qualidade da superfície geradaQualidade da superfície geradaQualidade da superfície geradaQualidade da superfície gerada

A superfície de um componente mecânico, em muitos casos, deve cumprir funções muito mais complexas que apenas a de apresentar um bom aspecto visual. As funções de

uma superfície técnica estão definidas na norma DIN 4764 e também já foram estudadas e descritas por vários pesquisadores [30].

A qualidade das superfícies geradas pode definir suas propriedades de funcionamento, vida, aparência, desempenho e outras funções mecânicas desejadas [3].

O cumprimento das funções atribuídas a uma superfície exige que a mesma possua certas propriedades, que por sua vez, podem ser divididas em dois grupos. O primeiro compreende as propriedades relacionadas com a integridade da superfície e o segundo compreende as propriedades geométricas da superfície. O termo textura é mais utilizado no estudo das propriedades geométricas [30].

A dependência funcional de componentes em relação à qualidade de superfícies levou à criação de métodos de avaliação das superfícies, através dos parâmetros de textura. Foram criados mais de uma centena, e alguns deles são mundialmente aceitos, como por exemplo a rugosidade média aritmética Ra [30].

Define-se a rugosidade como sendo as mais finas irregularidades que normalmente resultam do processo de fabricação. Estas incluem marcas transversais de avanço e outras irregularidades dentro dos limites do comprimento de amostragem.

O parâmetro Ra é a média aritmética do valor absoluto das ordenadas “y” do perfil de rugosidade dentro do percurso de medição lm, tomando como referência a linha média. Isto equivale a altura de um retângulo de um comprimento igual ao percurso de medição lm e de área igual a soma das áreas delimitadas pelo perfil de rugosidade e a linha média.

( )x

dx

y

l

1

R

=

∫

R y(x ) y(x ) l a 1 2 Figura 2. Figura 2. Figura 2.

Figura 2.151515 –15––– Perfil de rugosidade e parâmetro R Perfil de rugosidade e parâmetro R Perfil de rugosidade e parâmetro R Perfil de rugosidade e parâmetro Raaaa