NOTAS DE AULAS (Práticas de Oficina)

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1 Módulo: Processo de Fabricação PROCESSOS DE USINAGEM CONVENCIONAIS IX. Processos de Usinagem. Damos o nome de processos mecânicos de usinagem ao conjunto dos movimentos destinados à remoção do sobremetal mediante o emprego de uma determinada ferramenta. Os processos mecânicos têm, portanto, a finalidade de conferir forma, dimensão e acabamento superficial à peça que está sendo executada. Os movimentos de usinagem são executados de acordo com o processo de usinagem empregado. Por exemplo, para executar uma peça cilíndrica, o movimento de corte deve ser rotativo. Já, a execução de uma peça plana solicita o movimento de corte linear. Os processos mecânicos de usinagem são normalizados e padronizados pela norma NBR 675 (TB - 83 da ABNT). Por meio dela, as indústrias brasileiras e estrangeiras adotam a mesma denominação e classificação para definir os processos de usinagem. O uso da mesma linguagem técnica apresenta inúmeras vantagens, entre elas: Facilitar o processo de comunicação e intercâmbio; Garantir a confiabilidade do produto, ou seja, que foi submetido ao processo Adequado de usinagem; Possibilitar o entendimento correto de manuais técnicos e outros documentos Relacionados às operações de usinagem. Segundo a norma NBR 675 (TB - 83), existem inúmeros processos de usinagem, que se subdividem em vários subprocessos. A opção por um ou outro processo depende de alguns fatores, tais como: Torneamento Formato da peça (plano, curvo, cilíndrico ou cônico) Exatidão dimensional Acabamento superficial. O torneamento é um processo mecânico de usinagem destinado a obtenção de superfícies de revolução com o auxílio de uma ou mais ferramentas monocortantes. Para tanto, a peça gira em torno do eixo principal de rotação da máquina e a ferramenta se desloca simultaneamente segundo uma trajetória coplanar com o eixo referido. Quanto à forma da trajetória, o torneamento pode ser retilíneo ou curvilíneo. Prof. L.C.Simei Página

2 Figura. Exemplos de Torneamentos. Torneamento Retilíneo Processo de torneamento no qual a ferramenta se desloca segundo uma trajetória retilínea. O torneamento retilíneo pode ser: Torneamento Cilíndrico Processo de torneamento no qual a ferramenta se desloca segundo uma trajetória paralela ao eixo principal de rotação da máquina. Pode ser externo ou interno. Quando o torneamento cilíndrico visa obter na peça um entalhe circular, na face perpendicular ao eixo principal de rotação da máquina, o torneamento é denominado sangramento axial. Torneamento Curvilíneo O torneamento curvilíneo é um processo onde a ferramenta se desloca segundo uma trajetória curvilínea. Quanto à finalidade, as operações de torneamento podem ser classificadas ainda em torneamento de desbaste e torneamento de acabamento. Entende-se por acabamento, a operação de usinagem destinada a obter na peça as dimensões finais, o acabamento superficial especificado, ou ambos. O desbaste é a operação de usinagem, que precede o acabamento, visando obter na peça a forma e dimensões próximas das finais. Prof. L.C.Simei Página 2

3 Figura 2. Tipos Básicos de Torneamentos. Prof. L.C.Simei Página 3

4 Figura 3. Tornos Mecânicos. Figura 4. Partes de um Torno Mecânico. Prof. L.C.Simei Página 4

5 Figura 5. Lunetas Fixas e Móveis, para Apoios em Torneamentos Longos ou sem Contraponta. Aplainamento. O aplainamento é um processo de usinagem destinado à obtenção de superfícies regradas, geradas por um movimento retilíneo alternativo da peça ou da ferramenta. O aplainamento pode ser horizontal ou vertical. Quanto à finalidade, as operações de aplainamento podem ser classificadas ainda em aplainamento de desbaste e aplainamento de acabamento. Figura 6. Exemplos de Aplainamentos. Prof. L.C.Simei Página 5

6 Figura 7. Plaina Limadora. Furação A furação é um processo mecânico de usinagem destinado a obtenção de um furo, geralmente cilíndrico, numa peça, com auxílio de uma ferramenta multicortante chamada de broca. Para tanto a ferramenta ou a peça se desloca segundo uma trajetória retilínea, coincidente ou paralela ao eixo principal da máquina. A furação subdivide-se nas operações: Furação cheia Processo de furação destinado à abertura de um furo cilíndrico numa peça, removendo todo o material compreendido no volume do furo final, na forma de cavaco. Caso seja necessário fazer furos de grandes profundidades, há a necessidade de ferramenta especial; Furação escalonada Processo de furação destinado à obtenção de um furo com dois ou mais diâmetros, simultaneamente; Escareamento Processo de furação destinado à abertura de um furo cilíndrico numa peça pré-furada; Furação de centros Processo de furação destinado à obtenção de furos de centro, visando uma operação posterior na peça; Prof. L.C.Simei Página 6

7 Trepanação Processo de furação em que apenas uma parte de material compreendido no volume do furo final é reduzida a cavaco, permanecendo um núcleo maciço. Figura 7. Exemplos de Brocas Figura 8. Detalhes de Uma Broca Prof. L.C.Simei Página 7

8 Figura 9. Exemplos de Furações. Prof. L.C.Simei Página 8

9 Figura 0. Exemplos de Furadeiras de Coluna. Figura. Furadeira com Mesa de Coordenadas. Prof. L.C.Simei Página 9

10 Alargamento O alargamento é um processo mecânico destinado ao desbaste ou ao acabamento de furos cilíndricos ou cônicos, com auxílio de ferramenta normalmente multicortante, denominada alargador. Para tanto, a ferramenta ou a peça gira e a ferramenta ou a peça se desloca segundo uma trajetória retilínea, coincidente ou paralela ao eixo de rotação da ferramenta. O alargamento pode ser: Alargamento de desbaste Processo de alargamento destinado ao desbaste da parede de um furo cilíndrico ou cônico; Alargamento de acabamento Processo de alargamento destinado ao acabamento da parede de um furo cilíndrico. Figura 2. Tipos de Alargamentos. Figura 3. Alargador. Prof. L.C.Simei Página 0

11 Rebaixamento O rebaixamento é um processo mecânico de usinagem destinado à obtenção de uma forma qualquer na extremidade de um furo. Neste processo, geralmente, a ferramenta gira e deslocase simultaneamente segundo uma trajetória retilínea, coincidente com o eixo de rotação da ferramenta. Figura 4. Exemplos de Rebaixamentos. Figura 5. Escareadores/Rebaixadores. Prof. L.C.Simei Página

12 Mandrilamento O mandrilamento é um processo mecânico de usinagem destinado à obtenção de superfícies de revolução com auxílio de uma ou várias ferramentas de barra. Para tanto a ferramenta gira e se desloca segundo uma trajetória determinada. Há basicamente 4 (quatro) tipos de mandrilamento: Mandrilamento cilíndrico Processo de mandrilamento no qual a superfície usinada é cônica de revolução, cujo eixo coincide com o eixo em torno do qual a ferramenta gira; Mandrilamento cônico Processo de mandrilamento no qual a superfície usinada é cônica de revolução, cujo eixo coincide com o eixo no qual gira a ferramenta; Mandrilamento radial Processo de mandrilamento no qual a ferramenta é plana e perpendicular ao eixo em torno do qual gira a ferramenta; Mandrilamento de superfícies especiais Processo de mandrilamento no qual a superfície usinada é uma superfície de revolução, diferente das anteriores, cujo eixo coincide com eixo em torno do qual gira a ferramenta. Exemplos: mandrilamento esférico, mandrilamento de sangramento, etc. Quanto à finalidade, as operações de mandrilamento podem ser classificadas ainda em mandrilamento de desbaste e mandrilamento de acabamento. Figura 6. Exemplos de Mandriladores. Prof. L.C.Simei Página 2

13 Fresamento Figura 7. Madriladora. O fresamento é um processo mecânico de usinagem destinado à obtenção de superfícies quaisquer com o auxílio de ferramentas geralmente multicortante, denominadas fresas. Para tanto, a ferramenta gira e a peça ou a ferramenta se desloca segundo uma trajetória qualquer. Distinguem-se 2 (dois) tipos básicos de fresamento: Fresamento cilíndrico tangencial Processo de fresamento destinado à obtenção de superfícies planas paralelas ao eixo de rotação da ferramentas. Quando a superfície obtida não for plana ou o eixo de rotação da ferramenta for inclinado em relação à superfície originada na peça, será considerada um processo especial de fresamento tangencial. Fresamento frontal Processo de fresamento no qual destinado à obtenção de superfícies planas perpendiculares ao eixo de rotação da ferramenta. O caso de fresamento indicado na é considerado como um caso especial de fresamento frontal. As figuras a seguir mostram operações de fresamentos. Prof. L.C.Simei Página 3

14 Figura 8. Exemplos de Fresamentos. Há casos em que os dois tipos básicos de fresamento comparecem simultaneamente, podendo haver ou não predominância de um sobre outro. A operação indicada na pode ser considerada como um fresamento composto. Prof. L.C.Simei Página 4

15 Figura 9. Tipos e Modelos de Fresas. Figura 20. Detalhe de Uma Fresa de Topo. Prof. L.C.Simei Página 5

16 Figura 2. Fresadoras. Figura 22. Divisor Diferencial, utilizada para Dividir Diâmetros de Forma Compassada (como fresagem de engrenagens e eixos). Prof. L.C.Simei Página 6

17 Figura 23. Fresamento Obliquo. Serramento O serramento é um processo mecânico de usinagem destinado ao seccionamento ou recorte com auxílio de ferramentas multicortantes de pequena espessura. Para tanto, a ferramenta gira, se desloca ou se mantém parada. O serramento pode ser: Serramento retilíneo Processo de serramento no qual a ferramenta se desloca segundo uma trajetória retilínea, com movimento alternativo ou não. Quando alternativo, classifica-se o serramento como retilíneo alternativo. Caso a contrário o serramento é retilíneo contínuo; Serramento circular Processo de serramento no qual a ferramenta gira ao redor do seu próprio eixo e a peça ou a ferramenta se desloca. Prof. L.C.Simei Página 7

18 Figura 24. Exemplos de Serragem. Brochamento O brochamento é um processo mecânico de usinagem destinado à obtenção de superfícies quaisquer com o auxílio de ferramentas multicortantes. Para tanto, a ferramenta ou a peça se desloca segundo uma trajetória retilínea, coincidente ou paralela ao eixo da ferramenta. Prof. L.C.Simei Página 8

19 O brochamento pode ser: Brochamento interno Processo de brochamento executado num furo passante da peça; Brochamento externo Processo de brochamento executado numa superfície externa da peça. Figura 25. Exemplo de Brochamento e Detalhes de Brochas. Figura 26. Brochadeira Horizontal. Prof. L.C.Simei Página 9

20 Figura 27. Brochadeira Vertical. Roscamento O roscamento é um processo mecânico de usinagem destinado à obtenção de filetes, por meio da abertura de um ou vários sulcos helicoidais de passo uniforme, em superfícies cilíndricas ou cônicas de revolução. Para tanto, a peça ou a ferramenta gira e uma delas se desloca simultaneamente segundo uma trajetória retilínea paralela ou inclinada ao eixo de rotação. O roscamento pode ser: Roscamento interno Processo de roscamento executado em superfícies internas cilíndricas ou cônicas de revolução; Roscamento externo Processo de roscamento executado em superfícies externas cilíndricas ou cônicas de revolução. Prof. L.C.Simei Página 20

21 Figura 28. Exemplos de Roscamento. Figura 29. Tipos de Machos. Limagem A limagem é um processo mecânico de usinagem destinado à obtenção de superfícies quaisquer com auxílio de ferramentas multicortantes (elaboradas por picagem) de movimento contínuo ou alternado. Prof. L.C.Simei Página 2

22 Figura 30. Limagem Mecânica. Figura 3. Limagem Manual. Prof. L.C.Simei Página 22

23 Figura 32. Tipos de Limas. Figura 33. Morfologia do Corte de Limas. Prof. L.C.Simei Página 23

24 Rasqueteamento Processo manual de usinagem destinado à ajustagem de superfícies com auxílio de ferramenta multicortante. Este processo é muito utilizado no ajuste de peças, e para formação de veios para superfícies deslizantes, já que cria sulcos para acondicionamento de óleo e/ou ar. Figura 34. Rasqueteamento. Prof. L.C.Simei Página 24

25 Figura 35. Tipos de Rasquetes. Afiação Processo mecânico de usinagem por abrasão no qual é dado o acabamento das superfícies da cunha cortante da ferramenta, com o fim de habilitá-la à fazer sua função. Desta forma, são obtidos os ângulos finais da ferramenta, como gume de corte, ângulos de saída de cavaco e alivio. Prof. L.C.Simei Página 25

26 Figura 36. Afiação. Retificação É o processo de abrasão utilizado na execução de peças que devem apresentar dimensões e formas rigorosas, rugosidade superficial muito pequena ou, ainda, peças com dureza elevada (acima de 40RC). Na retificação, são empregadas ferramentas abrasivas rotativas denominadas rebolos. Os rebolos são responsáveis pela realização do movimento de corte. Dependendo do perfil do rebolo, as superfícies a serem usinadas (internas ou externas) podem ser cilíndricas, cônicas, planas, entre outras. Figura 37. Processos de Retificação. Prof. L.C.Simei Página 26

27 Figura 38. Processos de Retificação. Prof. L.C.Simei Página 27

28 Figura 39. Retificadoras Esq. Plana Tangencial e Dir. Plana Vertical. Figura 40. Retificadora Cilíndrica. Prof. L.C.Simei Página 28