PERGUNTAS e RESPOSTAS

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- Como varia o com o coeficiente de atrito da interface apara-face de ataque.[pic 4]

- Como varia o com o ângulo de ataque e a lubrificação. Na análise de cada uma das variáveis considere que as restantes são constantes.[pic 5]

Para compreender a variação do comprimento de contacto é necessário analisar o plano físico.

[pic 6]

Sendo Bc paralela à resultante R que faz angulo beta com a normal à face de ataque, obtem-se então:

[pic 7][pic 8]

Como o argumento do seno no numerador é constante devido à teoria de LS.

Assim como uma diminuição de beta (e respectivo aumento do coseno) implica aumento de fi (respectivo aumento do seno), o comprimento de contacto baixa quando se passa de corte seco para lubrificada, i.e, pode dizer-se que a apara não está tão “agarrada” à ferramenta durante o corte.

- Tensões: Como variam as tensões de corte e normal que atuam na face de ataque da ferramenta com o ângulo de ataque.

- Potências

- Como varia a potência consumida por deformação plástica no plano de corte quando o ângulo de ataque da ferramenta aumenta. Considere que o coeficiente de atrito não sofre alteração.

- Discuta de que modo a redução do coeficiente de atrito da interface apara-ferramenta influencia a potência de corte consumida no processo.

A diminuição do coeficiente de atrito faz com que a força de corte diminua, pois também diminui o grau de encalque já que fi aumenta. Assim, a potencia diminui uma vez que é proporcional à força de corte.

- Diga como se pode estimar a variação da potência consumida na face de saída da ferramenta com o ângulo de ataque da ferramenta. Admita que o desgaste na face de saída tem uma dimensão e que o coeficiente de atrito na interface vale .[pic 9][pic 10]

- Velocidades e comprimento de contacto

- Mostre como variam as velocidades de deformação plástica no plano de corte e de saída da apara, bem como o comprimento de contacto da apara com a ferramenta quando o corte passa de seco a lubrificado. Considere que tanto a velocidade de corte, como o ângulo de ataque da ferramenta permanecem constantes. (2x)

De forma a facilitar a compreensão das variações das velocidades de deformação plástica no plano de corte e de saída da apara ilustra-se de seguida o hodógrafo.

Sendo Vab a velocidade de deformação plástica e vs a velocidade de saída da apara.

Tendo em conta a expressão mencionada anteriormente e sendo beta o ângulo de atrto e uma se considera atrito de coulomb, tem-se tg (beta) = niu.

Se o corte passar de seco a lubrificado, regista-se uma variação de niu, em concreto, uma diminuição a que corresponde também uma diminuição do angulo beta. De acordo com a expressão que define a Teoria de LS, uma diminuição de beta tem que implicar um aumento de fi para que se verifique a expressão. Assim, com a passagem de seco a lubrificado, a velocidade de deformação plástica no plano de corte aumenta e a velocidade de saída da apara também.

Ernest-Merchant

- Explique a teoria de Ernst-Merchant, indicando, qualitativamente, como se pode obter a respectiva expressão. Identifique as potências em Jogo (balanço de potências) nesta teoria e explique o modo como a sua relação se altera quando o corte passa de seco a lubrificado.

A teoria de EM é uma teoria de corte ortogonal que tem em conta os postulados do corte ortogonal. Esta teoria assume que o material se comporta como um meio continuo. Considerando que a tensão de corte máxima ocorre num plano de escorregamento, pi, definido por um angulo fi.

As forças aplacadas pela ferramenta são definidas considerando corpo rígido em equilíbrio.

Uma vez que se trata de uma teoria de corte ortogonal qye respeita os respetivos postulados então verifica-se atrito de coulomb o que significa que FT = niu*FN e niu = tang(beta), sendo beta o angulo de atrito.

[pic 11]

Admitindo que na secção AB se verificam tensões de tau e sigma decorrente de Ftau e Fsigma (componentes de F).

A expressão de EM é dada por beta + 2fi – alfa = pi/2

As potencias envolvidas são as de deformação plástica da apara e atrito da apara na face de ataque. Ao passar de corte seco para lubrificado a potencia de atrito diminui devido à diminuição da força, tornando a quantidade total de potencia necessária para realizar o corte menor.

Ernst-Merchant corrigida

- Considerando corte ortogonal, apresente a teoria de “Ernst-Merchat corrigida”, designadamente, no que se refere aos seus fundamentos e à metodologia que deve ser seguida para a determinação da expressão que rege a geometria do corte.

A teoria de EM corrigida é uma teoria de corte ortogonal que vem no seguimento da teoria de EM. Esta teoria tem em conta os postulados do corte ortogonal. No seguimento da teoria antecessora, os autores procuram encontrar a justificação para as diferenças entre os valores experimentais e teóricos no facto de terem considerado que a tensão de corte limite de elasticidade era constante e independente da tensão normal.

Assim, admitindo que a curva intrínseca do domínio elástico é

[pic 12][pic 13]

Verifica-se que aundo a tensão normal (compressão) cresce (em valor absoluto) a deformação plástica exige maiores tensões de corte.

Analisando a figura verifica-se que quando fi diminui para valores abaxo daquele para o qual a tensão de corte é máximo, Fsigma diminui, diminuindo também (em modulo) sigma pois também a secção AB