Questão
pontos) Foi selecionado um inserto com ângulo de posição
de
para o desbaste externo de uma peça de ferro fundido nodular. Determine a força de corte utilizando os seguintes parâmetros:
e
? Considere o modelo Kienzle com
e
.
Força de corte =
kgf
Passo 1
O que o enunciado pede e os dados fornecidos.
- Pedido: determinar a força de corte (força tangencial) para o desbaste externo com inserto de ângulo de posição
. - Dados fornecidos:
- profundidade de corte:
, - avanço por rotação:
, - modelo de Kienzle com
(logo ), - constante Kienzle:
.
- profundidade de corte:
- Unidade pedida: força de corte em
.
Passo 2
Explicação didática do modelo de Kienzle e das variáveis (passo a passo, sem pular nada).
- Ideia geral: a força de corte
é obtida como produto da força específica de corte (também chamada ) pela área de seção do cavaco : Aqui: -
é a área do cavaco (mm ); -
é a força específica (N/mm ), que depende do material e do entalhe efetivo (no torneamento, do avanço).
-
- No torneamento oblíquo, o entalhe efetivo (espessura máxima não cortada do cavaco) é
. Isso vem da geometria: o avanço por rotação projeta-se na direção normal à aresta de corte por um fator . - A área do cavaco é a profundidade de corte multiplicada por essa espessura do cavaco:
- O modelo de Kienzle diz que a força específica varia com a espessura do cavaco segundo uma lei de potência:
onde é a constante experimental (aqui fornecida) e é o expoente (aqui ). - Substituindo
e em : - Como
, obtemos a forma prática: - Observação importante para este caso: o ângulo fornecido é
. Como , a fórmula simplifica para Ou seja, basta colocar os valores dados.
Passo 3
Substituição numérica e cálculo de
.
- Primeiro escrevemos a fórmula simplificada:
- Substituindo os números:
. - Calcular
. Um modo (exponenciação via logaritmo):
- Agora multiplica:
Passo 4
Conversão de newtons para quilograma-força (kgf) e arredondamento.
- Relação de conversão:
. - Logo
- Interpretação rápida: o valor final é da ordem de
, ou cerca de . Dá para usar e obter praticamente o mesmo .