16.14 Uma operação de usinagem faz uso de um raio da ponta de 2/64 in em um aço de corte fácil, com avanço de
e uma velocidade de corte 300
. Determine a rugosidade de superfície desse processo.
Passo 1
O enunciado pede: determinar a rugosidade de superfície do processo de usinagem, dadas as seguintes informações:
- raio da ponta:
; - avanço:
; - velocidade de corte:
.
Observação importante: a velocidade de corte não entra na fórmula teórica básica para rugosidade gerada pelo avanço e pelo raio da ponta; portanto não será necessária para o cálculo.
Passo 2
Qual fórmula usar? Para usinagem com ponta arredondada (raio da ferramenta) a rugosidade teórica costuma ser estimada a partir do perfil geométrico deixado pelos sulcos consecutivos. Duas quantidades comuns são:
- a altura máxima pico-a-valle teórica
(às vezes chamada de ); - a rugosidade média aritmética teórica
.
As fórmulas teóricas ideais (obtidas considerando o traçado circular entre avanços) são:
Aqui:
-
é o avanço por revolução (em ); -
é o raio da ponta da ferramenta (em ); -
e ficam em polegadas ( ) se e estiverem em polegadas.
Explicação rápida e intuitiva: entre duas passagens consecutivas da ponta forma-se um “vale” cujo perfil aproxima-se de um arco de círculo. A geometria desse arco e a distância entre arcos (o avanço) determinam a altura dos picos. As fórmulas acima vêm da análise geométrica desse arco.
Passo 3
Primeiro converter o raio dado para número decimal em polegadas:
O avanço já está dado:
Passo 4
Calcular
usando
.
Calcule
:
Calcule
:
Logo
Passo 5
Converter
para unidades usuais de rugosidade:
- Em microinches (
): , então
- Em micrômetros (
): , então
Passo 6
(Observação pedagógica extra) Se quiser saber a altura máxima teórica
, usar
:
Isso ajuda a entender a diferença entre pico-a-valle e o valor médio
.