Aspecto Econômico de Usinagem

Juliano Aparecido de Oliveira

Usinagem – 2012

UFSJ

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Aspecto Econômico de Usinagem

1. Colocação e fixação da peça;

2. Aproximação e posicionamento da ferramenta;

3. Processo de corte;

4. Afastamento da ferramenta;

5. Inspeção e retirada da peça;

ParticipaçãoDireta

ParticipaçãoIndireta

6. Preparo da máquina;7. Remoção para troca de ferramenta;8. Ajuste e colocação da nova

ferramenta;

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;

;

;

;

;

;

Tempo de Usinagem

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Seja a vida de uma ferramenta, e o número de peças usinadas em 1 vida de ferramenta, temos:

Substituindo (3) em (1):

(2) (3)

𝑡𝑡=𝑡 𝑐+(𝑡 𝑠+𝑡𝑎+𝑡𝑝

𝑍 )+𝑍 ∙

𝑡 𝑐

𝑇−1  

𝑍∙𝑡 𝑓𝑡

(4)

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A equação (4) pode ser simplificada para

• - tempo de corte → Diminui com Vc;• - tempo improdutivo (colocação, retirada, inspeção da

peça e preparo da máquina) → não é influenciado por Vc;

• - tempo relacionado à troca de ferramenta → Aumenta com Vc.

(5)

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Velocidade de Corte de Máxima Produção

Figura 1 – Amorim, 20106 - 21

Seja, no torneamento cilíndrico de uma peça:

• o percurso de avanço (mm);• o diâmetro da peça (mm);• o avanço (mm/volta);• a velocidade de corte (m/min);• a rotação da peça (RPM);• a velocidade de avanço (m/min).

(6) (7)

(8)

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Substituindo (8) em (5):

Substituindo a equação de Taylor (10) em (9):

(9)

(10)

(11)

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Como fazer para encontrar ?

Do Cálculo 1, Máximos e mínimos:• Como sabemos que não há máximos ou inflexões na

curva , basta igualar .

Isolando :

Substituindo (13) em (10):

(12)

(13)

(14)

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Análise de Custos em Produção

• – custo de produção por peça;• – custo da mão de obra de usinagem;• – custo das ferramentas (depreciação,

troca, afiação);• – custo da máquina (manutenção, espaço

ocupado, consumo, depreciação).

DiretamenteEnvolvidos

IndiretamenteEnvolvidos

• Matéria prima;• Mão de obra indireta;• Controle de qualidade;• Entre outros.

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- tempo total de confecção por peça;

- salário (encargos) do operador por hora.

(

(16)

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• – valor inicial da máquina (R$);• – idade da máquina (anos);• – vida útil da máquina (anos);• – Taxa de juros por ano;• – custo de manutenção da máquina (R$/ano);• – área ocupada pela máquina (m2);• – custo da área ocupada (R$/m² .ano);• – custo total da máquina [tudo entre colchetes/H] (R$/hora);• – número de horas de trabalho por ano.

(17)

(18)

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Usinando com pastilhas intercambiáveis, temos o custo da ferramenta por vida como:

• – vida média do porta-ferramenta, em quantidade de arestas de corte;

• – custo de aquisição do porta-ferramenta;• – número de arestas de corte da pastilha;• – custo de aquisição da pastilha.

(19)

(20)

- número de peças usinadas por vida de ferramenta.

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Vida Econômica da Ferramenta

Substituindo (16), (18), e (20) em (15):

Substituindo em (21), e manipulando-se a equação:

Que se reduz a: - (R$/peça) → independe da Vc; - (R$/hora): soma das despesas com mão de obra e máquina → diminui com Vc; - constante de custo relativo à ferramenta → aumenta com Vc.

(

(22)

(23)

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Substituindo em (23), para o torneamento cilíndrico:

Substituindo (Taylor) em (24):

(24)

(25)

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Velocidade de Corte de Mínimo Custo

Figura 2 - Amorim, 201016 - 21

Como fazer para encontrar ?

De forma análoga à realizada para encontrar :

Substituindo (27) em Taylor:

(26)

(27)

𝑇 𝑜=𝐾 ∙(𝑥√ 𝐶2 ∙𝐾

60 ∙ (𝑥−1 ) ∙𝐶3)−𝑥

(28)

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Intervalo de Máxima Eficiência (IME)

Intervalo compreendido entre as velocidades de mínimo custo e máxima produção.

Figura 3 - Amorim, 201018 - 21

Escolha da Vc Dentro do IME

1. próxima de (nunca acima): usada quando tem prazos de entrega críticos, alta produção.

2. próxima de (nunca abaixo): períodos de baixa demanda, prazos de entrega “folgados”.

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Escolha da Vc Dentro do IME

3. Uma boa forma de trabalhar no IME é usar próximos de , pois, como(que é de difícil determinação) é sempre menor que , que é de fácil determinação, esta estará dentro do IME.

4. O custo de trabalhar na só é alto demais quando a ferramenta é muito cara. Em todos os outros casos, o custo por peça na não difere muito do custo na , bastando, então, a determinação da .

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Bibliografia• Processos de fabricação por Usinagem

Aspectos Econômicos da Usinagem

Heraldo Amorim

DEMEC/UFRGS - 2010

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