Estudo comparativo entre as potências de corte real e teórica para um processo de torneamento

Abstract

A introdução de novas metodologias de projeto, voltadas para a racionalização e otimização do desenvolvimento de máquinas de usinagem surgiram no momento em que decidiu-se estudar os processos de fabricação da maneira mais aprofundada. Em termos de projeto, é de extrema importância conhecer o comportamento das máquinas operatrizes antes mesmo de serem fabricadas, ou seja, fazer uso de conhecimentos teóricos para prever o funcionamento das máquinas no momento em que estiverem em operação no chão de fábrica. O presente trabalho tem como objetivo propor uma comparação entre o equacionamento de potência de corte teórica e potência de corte real para um processo de usinagem por torneamento. Com isto, torna-se possível verificar se a estimativa teórica de potência é suficientemente confiável para ser utilizada durante a realização de projetos para dimensionamento de motores elétricos de máquinas-ferramentas. O primeiro passo dado durante este estudo foi a realização de equacionamentos teóricos que resultaram em um range de potências de corte teóricas (Pct) em função da espessura de corte (h). Para estes cálculos, fez-se o uso de tabelas que apresentam coeficientes relativos a cada tipo de material que usualmente passam por processos de usinagem e que já foram ensaiados anteriormente. Após isto, realizou-se o levantamento de potências de corte reais (Pcr) em função do mesmo parâmetro de usinagem acima citado. Este levantamento efetuou-se em laboratório no decorrer de um processo de torneamento real. Durante este processo, com utilização de um equipamento de medição da intensidade da corrente elétrica (I), aplicou-se a leitura das correntes referidas a cada espessura de corte. Estas correntes, aplicadas à equação da potência, resultaram na gama de potências de corte reais. Com os valores das potências teóricas e reais encontrados, realizou-se a comparação e discussão entre estes valores na forma de tabelas e gráficos que possibilitaram concluir que os cálculos de potência de corte teórica funcionam como uma boa estimativa para obtenção de potência utilizada no dimensionamento de motores elétricos e demais elementos estruturas utilizados em tornos mecânicos. Com isto, evita-se a construção de máquinas superdimensionadas ou a realização de usinagens em que a força de corte atuante seja superior a indicada para determinada ferramenta.