2.5 Considerando as informações abaixo, calcule o tempo de corte (furação) da peça:
Furo cego
Furo cego
Passo 1
O enunciado pede: calcular o tempo de corte (furação) da peça, dado:
- Diâmetro do broca:
. - Velocidade de corte:
. - Avanço por rotação:
. - Profundidade do furo (comprimento a perfurar):
. - Tipo de furo: furo cego.
- Ângulo da ponta da broca:
.
Pergunta concreta: qual é o tempo de corte
necessário para furar esse furo (fornecer em minutos e/ou segundos).
Passo 2
Primeira fórmula que precisamos: cálculo da rotação do fuso (velocidade de rotação
, em rpm) a partir da velocidade de corte
e do diâmetro
. A relação padrão é:
onde:
-
é a velocidade de rotação em rpm (rotações por minuto), -
é a velocidade de corte em , -
é o diâmetro em , - o fator
converte metros para milímetros para manter unidades consistentes.
Substituindo os valores:
Vamos calcular passo a passo:
Passo 3
Agora precisamos determinar o comprimento efetivo de corte que a broca percorre, pois o tempo depende da distância axial que o cortador avança. A ponta da broca é cônica com ângulo
; a parte cônica tem um comprimento axial (ponto da broca) dado por geometria do cone. Se chamarmos esse comprimento de
, temos:
Explicando a fórmula: a meia-ponteira é um triângulo retângulo com cateto oposto igual ao raio
e ângulo no vértice igual a
; a tangente relaciona cateto oposto e cateto adjacente (axial), daí o uso de
e
.
Substituindo
e
:
Passo 4
Decidir o comprimento total de avanço que gera o tempo de corte: para obter um furo com o comprimento cilíndrico de
(parte de diâmetro total), a broca precisa avançar além do começo do material passando pela parte cônica da ponta — portanto a distância axial efetiva de corte que o cortador percorre é:
(Isto porque a broca, partindo com a ponta na superfície, tem de avançar a distância do cone
para que o diâmetro completo
seja alcançado ao longo do comprimento cilíndrico
. Para furo cego usa-se esse acréscimo do comprimento da ponta.)
Substituindo:
Passo 5
Fórmula do tempo de corte: o tempo é dado pela razão entre comprimento efetivo de corte e avanço linear por minuto. O avanço linear por minuto é o produto do avanço por rotação
(em
) pela rotação
(em
). Assim:
onde:
-
em minutos, -
em mm, -
em mm/rev, -
em rev/min.
Calculemos
:
Agora o tempo:
Passo 6
Converter o tempo para segundos para ficar mais intuitivo:
Arredondando com precisão razoável para uso em bancada:
ou
.
Passo 7
Resumo numérico das etapas intermediárias (para conferência rápida):
-
. - Comprimento da ponta
. - Comprimento efetivo
. - Avanço por minuto
. - Tempo de corte
.
Força extra de ânimo: já que o tempo final é curto (≈16 s), dá pra respirar — a parte complicada foi montar as fórmulas; na prova basta lembrar: calcule N, calcule comprimento efetivo (inclua o comprimento da ponta), depois
.