Assunto: PROCESSO DE TORNEAMENTO. Informação Técnica: INTRODUÇÃO E OPERAÇÕES

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1 Assunto: PROCESSO DE TORNEAMENTO Informação Técnica: INTRODUÇÃO E OPERAÇÕES O PROCESSO DE TORNEAMENTO O torneamento, como todos os demais trabalhos executados com máquinas-ferramenta, acontece mediante a retirada progressiva do cavaco da peça a ser trabalhada. O cavaco é cortado por uma ferramenta de um só gume cortante, que deve ter uma dureza superior à do material a ser cortado. Movimento de ROTAÇÃO (RPM) Movimento de AVANÇO DE Movimento de PROFUNDIDADE DE CORTE CORTE (longitudinal) (transversal) Figura 1 Princípio do torneamento No torneamento, a ferramenta penetra na peça, cujo movimento rotativo uniforme ao redor do eixo A permite o corte contínuo e regular do material (fig. 5). A força necessária para retirar o cavaco é feita sobre a peça, enquanto a ferramenta, firmemente presa ao porta-ferramentas, contrabalança a reação desta força. Permite usinar qualquer peça que deva ter seção circular e qualquer combinação de tais seções. O trabalho abrange peças com eixos, polias, pinos e toda espécie de peças roscadas. 2

2 OPERAÇÕES que o torno executa: 1-Tornear superfície cilíndrica externa e interna com a peça presa na placa; Figura 2 Operação de tornear externo 2-Facear externa e internamente; Figura 3 Operação de facear 3-Fazer furo de centro; Figura 4 Operação de fazer furo de centro 3

3 4-Furar usando o cabeçote móvel; Figura 5 Operação de furar no torno 5-Sangrar radial e axialmente; Figura 6 Operação de Sangrar no sentido radial e axial 6-Cortar (penetrando a ferramenta até o centro consegue-se seccionar o material); Figura 7 Operação de cortar 4

4 7-Tornear superfície cilíndrica com a peça presa entre placa e contraponta; Figura 8 Operação de tornear externo com a peça presa na placa e contraponta 8-Tornear superfície cilíndrica com a peça presa entre pontas; Figura 9 Tornear superfície cilíndrica externa entre posntas 9-Tornear superfície cilíndrica interna; Figura 10 Operação de tornear interno 5

5 10-Broquear; Figura 11 Operação de broquear 11-Tornear superfícies cônicas: a) Com inclinação do carro superior; Figura 12 Operação de tornear cônico externo (qualquer inclinação, porém peças curtas) b) Com desalinhamento do cabeçote móvel; 6

6 Figura 13 Operação de tornear cônico externo ( pouca inclinação, no máx. 10º, porém peças compridas) c)usando o aparelho conificador (régua copiadora de cônes). Figura 14 Torneamento de peça cônica com auxílio de régua copiadora de cones. 7

7 12-Tornear superfície cônica interna; Figura 15 Operação de tornear cônico interno. 13-Abrir roscas externas e internas (triangular, quadrada, trapezoidal e dente de serra); Figura 16 Operação de abrir rosca externa e interna 14-Recartilhar no torno; Figura 17 Execução do recartilhado no torno. 8

8 15-Tornear superfície excêntrica; Figura 18 Centralização da peça na placa da castanhas independentes com auxílio do graminho. 16-Calibrar furo com alargador; Figura 19 Calibragem de furo com Alargador cilíndrico 9

9 17-Tornear superfície cilíndrica com lunetas: luneta fixa e luneta móvel; Figura 20 Torneamento usando a Luneta fixa e a Luneta móvel. 18-Enrolar molas; Figura Perfilar. 10

10 Figura 22 Operação de perfilar Neste estudo usaremos como meios de aprendizado, a construção de TAREFAS práticas, feitas de materiais que normalmente são usadas nas indústrias e oficinas do ramo de torneamento. Por intermédio destas TAREFAS serão executadas as OPERAÇÕES acima citadas. Assunto: TORNO MECÂNICO 11

11 Informação Técnica: CONCEITO - APLICAÇÕES - TIPOS CLASSIFICAÇÃO DOS TORNOS MECÂNICOS A fim de atender às numerosas necessidades, a técnica moderna põe nossa disposição uma grande variedade de tornos que diferem entre si pelas dimensões, características, forma construtiva, etc. A escolha do tipo de torno adequado para a execução de uma determinada fabricação deverá ser feita baseando-se nos seguintes fatores: - dimensões das peças a produzir; - forma das mesmas; - quantidade a produzir; - possibilidade de obter as peças diretamente de vergalhões (barras, perfis); - grau de precisão exigido. A classificação mais simples é a seguinte: - tornos horizontais (paralelo ou de pontas); - tornos de placa; - tornos verticais; - tornos revolver; - tornos copiadores; - tornos de produção; - tornos semi-automáticos; - tornos automáticos; - tornos especiais; - tornos CNC ( com comando numérico computadorizado ). Assunto: TORNO MECÂNICO 12

12 Informação Técnica: CONCEITO - APLICAÇÃO - TIPOS Os tornos horizontais são os mais comuns e mais usados freqüentemente. Em face da dificuldade que apresenta a mudança de ferramentas não oferecem grandes possibilidades de fabricação em série. Figura 1 Torno mecânico horizontal Os tornos de placa são empregados para tornear peças curtas e de grande diâmetro, tais como polias, volantes, rodas, etc. Figura 2 Torno de placa 13

13 Assunto: TORNO MECÂNICO Informação Técnica: CONCEITO - APLICAÇÃO - TIPOS Os torno vertical, com eixo de rotação vertical, são empregados para tornear peças de grande tamanho, como volantes, polias, rodas dentadas, etc, as quais por seu grande peso, se podem montar mais facilmente sobre a plataforma redonda horizontal que sobre uma plataforma vertical do torno de placa. Figura 3 Torno Vertical Os tornos revólver apresentam a característica fundamental que é o emprego de várias ferramentas 14

14 convenientemente dispostas e preparadas para realizar as operações em forma ordenada e sucessiva o que obriga o emprego de dispositivos especiais, um dos quais é o porta-ferramenta múltiplo, a torre revólver (castelo). Figura 4 Torno Revólver 15

15 Assunto: TORNO MECÂNICO Informação Técnica: CONCEITO - APLICAÇÃO - TIPOS Tornos semi-automáticos - nos tornos há a necessidade do operador substituir uma peça acabada por outra em estado bruto, no final da série de operações realizadas sucessivamente de forma automática. A diferença fundamental entre eles e os automáticos é a seguinte: os tornos automáticos produzem peças partindo da matéria prima como barras, vergalhões, etc, com avanço automático depois de cada ciclo de operações: os tornos semiautomáticos são apropriados especialmente para usinar peças de origem fundida, forjadas ou estampadas, dada uma das quais, exige uma colocação manual nos dispositivos de montagem que as fixam. Figura 5 Tornos Semi-automáticos Os tornos semi-automáticos constituem um escalão intermediário entre os tornos revólver e os tornos automáticos, possuindo as características daqueles, melhoradas pela mudança automática das ferramentas em cada operação. A operação a cargo do operário é exclusivamente a retirada da peça acabada e a fixação da nova peça em bruto. 16

16 Tornos Automáticos - são máquinas nas quais todas as operações são realizadas sucessivamente, uma após outra, automaticamente. Figura 6 Torno automático Figura 7 Carros porta-ferramentas e mecanismos do torno automático 17

17 Assunto: TORNO MECÂNICO Informação Técnica: CONCEITO - APLICAÇÃO - TIPOS Tornos Copiadores - permitem obter peças com forma de sólidos de revolução de perfil qualquer. Para poder realizar estes trabalhos é necessário que a ferramenta esteja animada de dois movimentos simultâneos: um de translação longitudinal e outro de translação transversal, em relação à peça que se trabalha. O torno comum pode transformar-se em um torno copiador substituindo-se o avanço transversal do carro porta-ferramenta por um mecanismo apropriado. Figura 8 Torno copiador 18

18 Tornos de Produção (de corte múltiplo) - são aqueles que, para atender às necessidades da produção, aumentando a quantidade de peças e diminuindo o custo da produção são providas de dois carros, um anterior com movimento longitudinal e outro posterior, com movimento transversal, que trabalham simultaneamente, com avanço automático. Os dois carros são providos de porta-ferramentas. As ferramentas do carro superior servem para cortar lateralmente o cavaco, uma vez que o carro tem o movimento longitudinal da direita para a esquerda. A ferramenta do carro posterior, colocada radialmente, corta no sentido perpendicular ao eixo da peça. Figura 9 Posição das ferramentas no Torno de produção Tornos especiais entre os tornos especiais, podemos citar os: detalonadores, repetidores, filetadores, etc. Os tornos detalonadores são empregados para arrancar material em cabos de madeira usados em martelos e machado para cortar lenha, cujo formato seja ovalizado. Os Tornos repetidores são máquinas especialmente adequadas par a produção em série de peças obtidas por rotação em torno de seu eixo. Tais tornos são denominados de repetição porque as peças são colocadas uma de cada vez na pinça. 19

19 Assunto: TORNO MECÂNICO Informação Técnica: CONCEITO - APLICAÇÃO - TIPOS Centros de Torneamento - os centros de torneamento consistem de tornos com grande capacidade de remoção de cavaco, equipados com Comando Numérico computadorizado (CNC). Diz-se centro de torneamento, pois o mesmo consegue perfazer todas as operações possíveis de torneamento. Com tornear, facear, fazer canais, roscar, contornos, operações internas e externas, etc. Além destas capacidades os Centros de torneamento possuem grande precisão e repetibilidade. Para se conseguir este alto grau de precisão, estas máquinas devem ser de construção rígida e sólida. Figura 9 Torno CNC0 Figura 10 O Centro de Usinagem destina-se para realizar operações de usinagem com, furação, aplainamento, fresagem, alargamento, mandrilamento, abrir roscas internas, etc. Figura 11 Centro de Usinagem CNC 20

20 Assunto: SEGURANÇA NO TRABALHO Informação Técnica: CUIDADOS PARA USAR O TORNO MECÂNICO O torno mecânico é uma máquina operatriz, exige do operador vários cuidados para conservar a máquina em bom estado de funcionamento e para evitar acidentes. Estes cuidados necessários foram divididos em três classes: Cuidados - pessoais - de conservação - de operação 1. CUIDADOS PESSOAIS - retirar a chave da placa ao fixar ou soltar a peça, figura 1; Figura 1 Chave da placa encaixada no pinhão - Desligar o Botão de Emergência ao - trocar a placa; - trocar as castanhas da placa; - trocar grade de engrenagens. - Não usar luvas de qualquer espécie; Evitar usar relógios, anéis, pulseiras, roupas muito folgadas e soltas; Prenda os cabelos caso forem compridos; Usar obrigatoriamente sapatos fechados, calça comprida e óculos de proteção; Usar um gancho para retirar os cavacos da peça; Não correr e fazer brincadeiras no laboratório. 21

21 Assunto: SEGURANÇA NO TRABALHO Informação Técnica: CUIDADOS PARA USAR O TORNO MECÂNICO 2. CUIDADOS DE CONSERVAÇÃO - Lubrificar o torno antes e depois de usá-lo. Use a almotolia e lubrifique: o barramento, guias dos carros e todos os pontos de lubrificação; Figura 2 Avental do torno - Puxar a alavanca lubrificadora do AVENTAL; - Usar proteção de madeira (calço) sobre o barramento para trocar a PLACA, figura 3; Figura 3 Calço de madeira pra troca da Placa. - Ao retirar a peça da placa, mandril, broca, contraponta, ponta e bucha de redução, segure-as com firmeza para evitar que caiam sobre o torno; - Colocar somente os INTRUMENTOS sobre o cabeçote fixo do torno; - Organizar e dispor as ferramentas e acessórios sobre a tabuleta de madeira, figura 4. 22

22 Figura 4 Tabuleta para ferramentas. 3. CUIDADOS DE OPERAÇÃO - Ligar/desligar a chave geral do torno; Evite usar o freio motor em rotações elevadas; Posicionar corretamente o carro superior, para evitar que a placa enrosque nas guias do carro, figura 5 e 6; Figura 5 Carro superior na posição normal Figura 6 Carro superior deslocado 23

23 - Pocionar o limitador (batente) do carro longitudinal evitando assim que o carro transversal enrosque na placa, figura 7; Figura 7 Limitador de avanço (batente) 24

24 Assunto: TORNO MECÂNICO HORIZONTAL Informação Técnica: NOMENCLATURA (nomes das partes) A figura 1 mostra o nome das partes que compõem o Torno Mecânico Horizontal. Figura 1 Torno mecânico horizontal PARTES PRINICPAIS: 1- Cabeçote fixo 2- Eixo principal (árvore) 3- Barramento 4- Carro principal (movimento longitudinal) 5- Carro transversal (movimento transversal) 6- Carro superior (espera ou carro orientável) 7- Porta-ferramentas (tipo castelo) 8- Cabeçote móvel 9- Mangote 10- Volante do cabeçote móvel 11- Cremalheira 12- Fuso 13- Vara 14- Pés 15- Alavanca de liga/desliga e freio 16- Alavancas de mudança de avanços 17- Alavancas de mudança de velocidades 25

25 ACESSÓRIOS: a placa universal, a contraponta e o eixo de coordenada são acessórios. NOMENCLATURA DOS COMANDOS (alavancas, manípulos, botões e volantes): Na figura 2 estão indicados os comandos do torno mecânico horizontal. Figura 2 Vista frontal do torno mecânico horizontal Nome dos COMANDOS: Botão de emergência Alavanca seletora de RPM Alavanca seletora de RPM Alavanca seletora de RPM Lâmpada piloto Chave de refrigeração Manípulo seletor de avanços e roscas Manípulo inversor do sentido de rotação dos varões Manípulo seletor de avanços e roscas Manípulo seletor de avanços e roscas Manípulo seletor FUSO/VARÃO Manípulo seletor de avanços e roscas Manípulo seletor de avanços e roscas Alavanca de engrenamento PORCA/FUSO 15- Alavanca de engrenamento dos avanços (longitudinal e transversal) 16- Bomba manual p/lubrificação das guias da mesa (avental) 17- Botão de regulagem p/usinagem (esforço de corte LEVE ou PESADO) 18- Alavanca de partida/reversão e freio 19- Volante do carro principal 20- Volante do cabeçote móvel 21- Alavanca de fixação do cabeçote móvel 22- Alavanca de fixação do mangote 23- Manípulo de avanço do carro superior 24- Alavanca de fixação do porta-ferramentas (castelo) 25- Manípulo de avanço do carro transversal 26

26 Assunto: TORNO MECÂNICO HORIZONTAL Informação Técnica: CARACTERÍSTICAS Os tornos modernos têm quase todos os mecanismos alojados no interior das estruturas do cabeçote fixo e da coluna correspondente, figura 3 e 4. Figura 3 Torno mecânico horizontal Características DIMENSIONAIS: a) Distância máxima entre pontas b) Altura das pontas em relação ao barramento c) Altura da ponta em relação ao fundo da cava d) Altura da ponta em relação à mesa do carro principal e) Diâmetro do furo do eixo principal f) Passo do fuso Características construtivas: a) Número de avanços automáticos do carro b) Número de passos de roscas em milímetros c) Número de roscas módulo e diametral Pitch d) Número de velocidades do eixo principal e) Potência do motor 27

27 Assunto: TORNO MECÂNICO HORIZONTAL Informação Técnica: PARTES PRINCIPAIS CABEÇOTE FIXO é a parte do torno mecânico onde está montado o eixo principal (árvore), figura 1, que recebe o movimento de rotação de um motor elétrico, através de um jogo de engrenagens e polias. É constituído de uma estrutura de ferro fundido fixada na extremidade esquerda do barramento. Nele estão alojados o mecanismo de rotação e o mecanismo de inversão dos avanços. Figura 1 Partes principais do torno mecânico horizontal BARRAMENTO Para deslizamento do carro em seu movimento longitudinal é preciso dotar o torno de superfícies planas rígidas, isto é, de trilhos paralelos que constituem o barramento, figura 1. O barramento ou banco do torno é uma peça de ferro fundido resistente, que sustenta os elementos fixos e móveis do torno, assentando-o. Na parte superior do barramento estão as guias prismáticas ou planas. 28

28 CARRO PRINCIPAL é a parte do torno que se desloca sobre o barramento manualmente, através do volante ou automaticamente por meio do fuso/varão. Sobre o mesmo está ajustado o carro transversal e o carro superior, através de guias do tipo Rabo de andorinha. Figura 2 Carro principal 29

29 AVENTAL - é o suporte de ferro fundido que sustenta os mecanismos que comandam os movimentos de deslocamento dos carros. Figura 3 Avental do torno No avanço automático, a vara com uma rosca sem-fim movimenta um conjunto de engrenagens ligadas à cremalheira do barramento que, por sua vez, desloca o carro. O avental transforma os movimentos giratórios do fuso ou da vara em movimento retilíneo longitudinal ou transversal em relação ao eixo-árvore, permitindo o avanço da ferramenta sobre a peça. Figura 4 Deslocamento do carro principal 30

30 CABEÇOTE MÓVEL - é a parte de ferro fundido que serve de apoio à contraponta ou mandril, para realizar as operações de torneamento entre pontas, furação, roscamento com macho ou cossinete e alargamento de furos. Figura 5 Cabeçote móvel O cabeçote pode ser fixado ao longo do barramento por meio de parafusos, porcas, placas e alavanca com excêntrico. Figura 6 Formas de fixação do cabeçote móvel 31

31 RECAMBIO OU GRADE DE ENGRENAGENS Figura 7 Recambio (vista externa) e caixa de avanços e roscas Figura 8 Recambio 32

32 Assunto: TORNO MECÂNICO HORIZONTAL Informação Técnica: ACESSÓRIOS ACESSÓRIOS DO TORNO As operações de tornear superfícies cilíndricas ou cônicas, embora simples e bastante comuns, às vezes apresentam algumas dificuldades. É o que acontece, por exemplo, com peças longas que se fossem presas somente pela placa universal se flexionariam por causa da pressão da ferramenta. O torno tem vários tipos de acessórios que servem para auxiliar na execução de muitas operações de torneamento: 8.1. PONTAS E CONTRAPONTAS As pontas e contrapontas são cones duplos retificados de aço temperado cujas extremidades se adaptam ao centro da peça a ser torneada para apoiá-la. A contraponta é montada no mangote do cabeçote móvel, padronizado pelo sistema Morse, com um cone de 60º. Recebe esse nome porque está montada em uma posição oposta a uma placa arrastadora com ponta. É apresentada em vários tipos: Figura 1: Tipos de contrapontas. Ponta fixa: suporta a peça por meio dos furos de centro. Ponta rotativa: reduz o atrito entre a peça e a ponta, pois gira suavemente e suporta esforços radiais e axiais, ou longitudinais; Ponta rebaixada: facilita o completo faceamento do topo. Nos catálogos de fabricantes, as pontas e contrapontas recebem o nome genérico de ponta. PLACA DE ARRASTO (ARRASTADORA) 33

33 A placa arrastadora é um acessório que transmite o movimento de rotação do eixo principal às peças que devem ser torneadas entre pontas. Tem o formato de disco, possui um cone interior e uma rosca externa para fixação. As placas arrastadoras podem ser: Figura 2: Tipos de placas de arrastador. Em todas essas placas usa-se o arrastador que é firmemente preso à peça, transmitindo-lhe o movimento de rotação, funcionando como órgão intermediário. Os arrastadores podem ser de vários tipos: Figura 3: Tipos de placas arrastadoras. Arrastador de haste reta: é o mais empregado na placa com pino e na placa com dispositivo de segurança. Arrastador de haste curva: é empregado com a placa com ranhura. Arrastador com dois parafusos: indicado para suportar esforços em usinagem de passes profundos. LUNETA 34

34 A luneta é outro dos acessórios usados para prender peças de grande comprimento e finas que, sem esse tipo de suporte adicional, tornariam a usinagem inviável, por causa da vibração e flexão da peça devido ao grande vão entre os pontos. A luneta pode ser fixa ou móvel. A luneta fixa é presa no barramento e possui três castanhas reguláveis por parafusos e a parte da peça que nela se apóia deve estar previamente torneada. Se a peça não puder ser torneada antes, o apoio deve ser lubrificado. Figura 4: Luneta fixa. A luneta móvel geralmente possui duas castanhas. Ela apóia a peça durante todo o avanço da ferramenta, pois está fixada no carro do torno. Figura 5: Luneta móvel. PLACA LISA 35

35 A placa lisa fornece uma superfície plana para apoio de peças de formas irregulares. Ela tem várias ranhuras que permitem a utilização de parafusos para fixar a obra. É aparafusada na extremidade do cabeçote fixo, sendo usada para peças cujos centros não são alinhados com outros tipos de suporte, para furar e alargar furos que devem ser colocados cuidadosamente. Antes de ser aparafusada, a rosca da placa e da árvore de trabalho deve ser cuidadosamente limpa e lubrificada com óleo. Figura 6: Placa lisa. A placa lisa é feita de ferro fundido cinzento, não estando sujeita a empenar nas condições ordinárias de trabalho, devendo, porém, ser usada com cuidado. PLACA DE CASTANHAS INDEPENDENTES É outro tipo de placa muito comum. Pode ter 3 ou 4 castanhas ajustáveis, por meio de uma chave, que aciona um parafuso sem-fim que comanda seu deslocamento. Figura 7: Placas de 3 e 4 castanhas, respectivamente. Este tipo de placa permite fixar firmemente obras de qualquer forma e centrar com a precisão desejada qualquer ponto da peça. 36

36 As castanhas podem ser retiradas e colocadas em posição inversa, permitindo centrar pela parte interna as obras vazadas. PLACA UNIVERSAL Neste tipo, as castanhas se movem simultaneamente pela ação da chave introduzida em um dos furos existentes. Estas placas servem para fixar peças poligonais regulares ou de seção circular. Figura 8: Placa universal de três castanhas. O emprego desse tipo de placa é comumente em peças curtas que não precisam de contraponta, economizandose tempo com a preparação dos centros. PINÇA A pinça é uma peça de aço temperado e retificado com precisão, com uma abertura central onde se adapta a obra. Rasgos longitudinais permitem uma mobilidade das extremidades da pinça que se fecham sobre a obra para fixá-la. Figura 9: Pinças. A superfície externa é cônica e se adapta à bucha cônica do furo da árvore. A outra extremidade da pinça é rosqueada para permitir sua adaptação à barra de aperto que atravessa toda a árvore do torno. Existem pinças para obras cilíndricas, quadradas, hexagonais e octogonais. 37

37 As pinças constituem o sistema de fixação de peças mais preciso e permitem rápida produção seriada. MANDRIL São pequenas placas universais de três castanhas mais comumente conhecidas como mandris ou buchas universais que são utilizadas para fixar brocas, alargadores, machos e peças cilíndricas de pequeno diâmetro. Figura10: Mandril. 38

38 FERRAMENTAS DE CORTE ] 39

39 Assunto: FERRAMENTAS PARA USINAGEM Informação Técnica: INTRODUÇÃO E MATERIAIS USADOS NA CONSTRUÇÃO FERRAMENTAS DE CORTE As ferramentas de corte são classificadas em: monocortantes e policortantes. As ferramentas monocortantes têm uma aresta de corte como as ferramentas do torno e da plaina. As ferramentas policortantes têm várias arestas de corte. São as fresas, as brocas, os escareadores e as serras. No caso de afiação de ferramentas por meio de rebolos, é preciso especificar o rebolo adequado ao tipo de material de que foi feita a ferramenta. Geralmente, esses materiais são: o aço-carbono, o aço rápido, o metal duro e materiais sinterizados (ex: cerâmica). O AÇO CARBONO é usado em máquinas com baixa velocidade de corte, tem baixa dureza e perde rapidamente o poder de corte. O AÇO RÁPIDO é resistente ao calor e ao desgaste. Antes do aparecimento dos sinterizados, era considerado o material mais adequado para fabricação de ferramentas. O METAL DURO é obtido por processo de sinterização. Ele permite a fabricação das ferramentas adequadas a trabalhos em alta velocidade, uma vez que resiste à temperaturas de até 900 C O SINTERIZADO ESPECIAL é a última geração de material utilizado para a fabricação de ferramentas. Ele está classificado em dois grupos: pastilhas cerâmicas e superabrasivos sinterizados. Figura 1 Ferramenta de corte afiada em Bite (bitz) de Aço rápido 40

40 Assunto: AFIAÇÃO DE FERRAMENTAS PARA USINAGEM Informação Técnica: TIPOS E APLICAÇÃO Atualmente as ferramentas são construídas em forma de PASTILHAS INTERCAMBIÁVEIS (chamadas de insertos). As ferramentas feitas em PASTILHAS SOLDADAS estão em desuso. As ferramentas afiadas em Bitz são usadas para algumas operações de torneamento. A figura 02 apresenta ferramentas típicas para torneamento. Nesta figura observam-se um suporte para ferramenta, com haste direita, uma barra de aço rápido na forma como é comprada, e outra já preparada para usinar. Os tipos de bits mostrados na figura são os seguintes: A Ferramenta para tornear a esquerda; B Ferramenta de ponta redonda; C Ferramenta para tornear a direita; D Ferramenta para facear a esquerda; E Ferramenta para filetar; F Ferramenta para facear a direita; G Ferramenta para sangrar ou cortar. Figura 02 Ferramentas de corte para torneamento (Walsh e Cormier, 2006). 41

41 Assunto: AFIAÇÃO DE FERRAMENTAS PARA USINAGEM Informação Técnica: TIPOS E APLICAÇÃO Na figura 03 são mostradas as operações utilizando as ferramentas mostradas na figura 02. Figura 03 Operações de torneamento (Walsh e Cormier, 2006). 42

42 Assunto: AFIAÇÃO DE FERRAMENTAS PARA USINAGEM Informação Técnica: TIPOS E APLICAÇÃO Neste desenho (figura 4) apresentamos mais alguns tipos de processos executados no torneamento e sua respectiva nomenclatura. Figura 4 Tipos de perfis De ferramentas pra torno 43

43 Assunto: AFIAÇÃO DE FERRAMENTAS PARA USINAGEM Informação Técnica: TIPOS E APLICAÇÃO Para a usinagem de peças com precisão e rigor, é necessário dispor do tipo exato de ferramenta do torno, com um gume de corte afiado e bem apoiado, amolado especialmente para o material que se vai trabalhar, e ajustada à devida altura. Em seguida, estão apresentadas algumas ferramentas mais usuais para torno:. FERRAMENTA CURVA PARA FACEAR LATERALMENTE (de metal duro soldada) 44

44 Assunto: AFIAÇÃO DE FERRAMENTAS PARA USINAGEM Informação Técnica: TIPOS E APLICAÇÃO 9.2. FERRAMENTA RETA PARA DESBASTE (de metal duro soldada) 9.3. FERRAMENTA CURVA PARA DESBASTE (de metal duro soldada) 9.4. FERRAMENTA CURVA PARA CANTOS (de metal duro soldada) 45

45 Assunto: AFIAÇÃO DE FERRAMENTAS PARA USINAGEM Informação Técnica: TIPOS E APLICAÇÃO 9.5. FERRAMENTA RETA PARA SANGRAR E CHANFRAR (de metal duro soldada) 9.7. FERRAMENTA CURVA PARA FACEAR LATERALMENTE (de metal duro soldada) 9.8. FERRAMENTA PARA CANAL DE POLIA (de metal duro soldada) 46

46 Assunto: AFIAÇÃO DE FERRAMENTAS PARA USINAGEM Informação Técnica: TIPOS E APLICAÇÃO 9.9. FERRAMENTA PARA ROSQUEAR EXTERNO (de metal duro soldada) FERRAMENTA PARA ROSQUEAR INTERNO (de metal duro soldada) FERRAMENTA PARA TORNEAR FURO PASSANTE (de metal duro soldada) FERRAMENTA PARA TORNEAR FURO NÃO-PASSANTE (de metal duro soldada) 47

47 Assunto: AFIAÇÃO DE FERRAMENTAS PARA USINAGEM Informação Técnica: FINALIDADE E APLICAÇÃO FERRAMENTA RETA PARA ACABAMENTO (de metal duro soldada) FERRAMENTA RETA PARA SANGRAR E CORTAR (de metal duro soldada) 48

48 . FERRAMENTA CURVA PARA ACABAMENTO (de metal duro soldada) 49

49 SUPORTES E PASTILHAS INTERCAMBIÁVEIS Os suportes de torneamento ou fresamento são fabricados em AÇO-LIGA, temperados e servem de apoio para as pastilhas intercambiáveis. Na figura abaixo mostra a tabela de identificação dos SUPORTES DE TORNEAMENTO. 50

50 As pastilhas intercambiáveis, geralmente são fabricadas de CARBONETO METÁLICO. Na figura abaixo mostra a tabela de identificação das PASTILHAS DE FRESAMENTO. 51

51 PARÂMETROS DE CORTE 52

52 Parâmetros de corte Parâmetros de corte são grandezas numéricas que representam valores de deslocamento da ferramenta ou da peça, adequados ao tipo de trabalho a ser executado, ao material a ser usinado e ao material da ferramenta. Os parâmetros ajudam a obter uma perfeita usinagem por meio da utilização racional dos recursos oferecidos por determinada máquina-ferramenta. Para uma operação de usinagem, o operador considera principalmente os parâmetros: Velocidade de corte; Avanço. Além desses, há outros parâmetros mais complexos tecnicamente e usados em nível de projeto: Profundidade de corte. Área de corte. Pressão específica de corte. Força de corte Potência de corte A determinação desses fatores depende de muitos fatores: o tipo de operação, o material a ser usinado, o tipo de máquina-ferramenta, a geometria e o material da ferramenta de corte. Além disso, os parâmetros se inter-relacionam de tal forma que, para determinar um, geralmente, é necessário conhecer os outros. Velocidade de corte Dependendo da operação, a superfície da peça pode ser deslocada em relação a ferramenta, ou a ferramenta é deslocada em relação a superfície da peça. Em ambos os casos, tem-se como resultado o corte, ou desbaste do material. Para obter o máximo rendimento nessa operação, é necessário que, tanto a ferramenta quanto a peça desenvolvam velocidade de corte adequada. Velocidade de corte é o espaço que a ferramenta percorre, cortando um material dentro de um determinado tempo. Vários fatores influenciam na velocidade de corte: tipo de material da ferramenta; tipo de material a ser usinado; tipo de operação que será realizada; condições de refrigeração; condições da máquina, etc. Nas máquinas-ferramenta em que o movimento de corte é produzido pela rotação da ferramenta ou da peça, determina-se o número de rotações por minuto (n) através de cálculo, ou com auxílio de gráficos ou diagramas. Depende da velocidade de corte (Vc) determinada pelas condições de usinagem e pelo diâmetro (d) da peça ou ferramenta, e é expressa em rotações por minuto: rpm. 53

53 n = número de rotações por minuto da peça ou ferramenta (rpm) Vc = velocidade de corte (m/min) d = diâmetro da peça ou ferramenta (mm) = constante da circunferência (3,1416) Embora exista uma fórmula que expressa a velocidade de corte, ela é fornecida por tabelas que compatibilizam o tipo de operação com o tipo de material da ferramenta e o tipo de material a ser usinado. Quando o trabalho de usinagem é iniciado, é preciso ajustar a rotação da máquina-ferramenta: rpm (rotações por minuto) ou gpm (golpes por minuto). Isso é feito tendo como dado básico a velocidade de corte. A escolha da velocidade de corte correta é importantíssima tanto para a obtenção de bons resultados de usinagem quanto para a manutenção da vida útil da ferramenta e para o grau de acabamento. 54

54 Tabelas Relativas à Velocidade de Corte no Torno Tabelas como as que se seguem, permite determinar a velocidade de corte para cada caso, conhecidos os fatores vistos anteriormente. Conhecida a velocidade de corte, pode-se encontrar a rotação por minuto (rpm), por cálculos ou em tabelas Tabela de Velocidade de Corte (V) Para o Torno (em metros por minuto) Ferramentas de Carboneto Metalico Ferramenta de Aço Rápido Materiais Desbaste Acabamento Roscar Recartilhar Desbaste Acabamento Aço Carbono Macio Aço Carbono Duro Aço Carbono Extraduro Ferro Fundido Maleável Ferro Fundido Cinzento Ferro Fundido Duro Bronze a Latão e Bronze a Alumínio a Fibra e Ebonite

55 A velocidade de corte incorreta pode ser maior ou menor que a ideal. Quando isso acontece, alguns problemas ocorrem: Velocidade Maior Superaquescimento da ferramenta, que perde suas características de dureza e tenacidade. Superaquescimento da peça, gerando modificação da forma e dimensões da superfície usinada. Velocidade Menor O corte fica sobrecarregado, gerando travamento e posterior quebra da ferramenta, inutilizando-a e também a peça usinada. Problemas na máquina-ferramenta, que perde rendimento de trabalho porque está sendo subutilizada. Desgaste prematuro da ferramenta de corte. A broca de uma furadeira fica azulada, porque a temperatura de corte aumentou excessivamente e alterou as características da ferramenta, ou seja, ela perdeu a dureza. Avanço de corte Unidades de medida usadas nas máquinas-ferramenta: Plaina: mm/golpe Furadeira: mm/rotação ou mm/minuto Torno: mm/rotação Fresadora: mm/dente da fresa ou mm/minuto; Retificadora: mm/minuto O trabalho de usinagem não é realizado de um só vez, porque a ferramenta é muito mais estreita do que a superfície a ser trabalhada. Por isso, é necessário que a ferramenta percorra várias vezes seu trajeto, À pequena distância e paralelamente ao percurso anterior. Assim, uma vez estabelecida a velocidade de corte, o operador deve compatibilizá-la com o avanço da ferramenta ou da peça. O avanço nada mais é que a velocidade de deslocamento de uma em relação a outra a cada rotação do eixo da máquina (mm/rot). O avanço pode, também se referir ao espaço em que a peça ou ferramenta se desloca uma em relação a outra a cada golpe do cabeçote da máquina ferramenta (mm/golpe). Esses valores são tabelados, publicados em catálogos dos fabricantes das ferramentas. Eles estão relacionados com material a ser usinado, a ferramenta e a operação de usinagem. O fundamental para a usinagem, é que a ferramenta cortante seja mais dura do que o material usinado. Assim, usando a ferramenta de corte correta e os parâmetros adequados, não há como 56

56 errar. Além disso, é necessário que o cavaco se desprenda de tal maneira que a superfície apresente as características de acabamento e exatidão de medidas adequadas à finalidade da peça. Avanços recomendados de acordo com diâmetro da peça. Avanços para Avanços para Avanços para: Sangrar, Diâmetro em mm desbaste acabamentos Torneamento interno. 10 a 25 Em mm/rotação 0,1 Em mm/rotação 0,05 Em mm/rotação 0,05 26 a 50 0,2 0,1 0,1 51 a 75 0,25 0,15 0,1 76 a 100 0,3 0,2 0,1 101 a 150 0,45 0,3 0,2 151 a 300 0,5 0,3 0,2 301 a 500 0,6 0,4 0,3 Cavaco O cavaco é o resultado da retirada do sobre metal da superfície que está sendo usinada. Pelo aspecto e formato do cavaco que está sendo produzido, é possível avaliar se operador escolheu a ferramenta com critério técnico correto e se usou os parâmetros de corte adequados. A quebra do cavaco é necessária para evitar que ele, ao não se desprender da peça, prejudique a exatidão dimensional e o acabamento da superfície usinada. Para facilitar a quebra do cavaco, é necessário que o avanço e a profundidade de corte estejam adequados. Em condições normais de usinagem, a formação do cavaco ocorre da seguinte forma: Durante a usinagem, por causa da penetração da ferramenta na peça, uma pequena porção de material, (ainda preso à peça) é recalcada, isto é, fica presa contra a superfície de saída da ferramenta. O material recalcado sofre uma deformação plástica que aumenta progressivamente, até que as tensões de cisalhamento se tornam suficientemente grandes para que o deslizamento comece. 57

57 Com a continuação do corte, há uma ruptura parcial ou completa na região do cisalhamento, dando origem aos diversos tipos de cavacos. Na continuação da usinagem e devido ao movimento relativo entre a ferramenta e a peça, inicia-se o desprendimento do cavaco pela superfície de saída da ferramenta. Simultaneamente outro cavaco começa a se formar. Os cavacos podem ser diferenciados em quatro tipos básicos: (1) em fita, (2) helicoidal, (3) espiral e (4) em lascas ou pedaços. O cavaco em fita pode provocar acidentes, ocupa muito espaço e é difícil de ser transportado. O formato de cavaco mais conveniente é o helicoidal. Além do formato, quatro tipos básicos de cavacos podem ser formados de acordo com as características físicas do material e os parâmetros de corte usados: (1) cisalhado, (2) de ruptura, (3) contínuo e (4) contínuo com aresta postiça. Embora inevitável, o cavaco se torna indesejável tão logo é produzido. Sua presença na região de corte pode danificar a ferramenta ou a superfície da peça usinada. Assim, por exemplo, a aresta postiça, ou falsa apara, que é um depósito de material aderido à face da ferramenta, torna-se uma falsa aresta cortante que varia constantemente durante a realização do corte. Ela é devida a um forte atrito entre o cavaco e a ferramenta, que produz o arracamento de pequenas partículas de material quente do cavaco e que acabam se soldando no gume da ferramenta. Na usinagem caracterizada por esse tipo de cavaco, a superfície fica coberta de fragmentos adjacentes, compridos e parcialmente aderidos a essa superfície, que fica áspera. O grau de aspereza é tanto maior quanto maiores são os fragmentos. Esse tipo de cavaco pode ser evitado escolhendo-se adequadamente a espessura do cavaco, a temperatura de corte e o ângulo de saída, a superfície de saída da ferramenta e o lubrificante próprio. O cavaco do tipo contínuo na maioria dos casos é indesejável, porque é muito grande e pode causar acidentes. Além disso, ele: prejudica o corte; provoca quebra da aresta de corte; dificulta a refrigeração direcionada; dificulta o transporte; faz perder o fluido de corte; prejudica o acabamento. Para atenuar esses efeitos, empregam-se os quebra-cavacos, que são ranhuras formadas na face da ferramenta de corte. Ou, então, são peças de metal duro preso à ferramenta. Na verdade, os quebra-cavacos não "quebram" os cavacos, mas os "encrespam" contra uma obstrução. Essa obstrução quebra os cavacos em intervalos regulares. Os quebra-cavacos reduzem o contato entre a apara quente e a ferramenta, reduzindo a transferência de calor para a ferramenta. Além disso, as aparas quebradas oferecem uma obstrução muito menor ao fluxo de fluido de corte sobre a aresta de corte. Outras vantagens do uso do 58

58 quebra-cavacos são o menor riso de acidentes para o operador, a facilidade de maior remoção dos cavacos e sua manipulação mais econômica. Uma vez estabelecidos os parâmetros de corte e controlado o problema da remoção dos cavacos, o bom resultado da usinagem, passa a depender, então, da redução do atrito entre a ferramenta e o cavaco, e o calor gerado durante o corte. Essa é uma função dos fluidos de corte. 59

59 TORNEAMENTO CÔNICO 60

60 Assunto: OPERAÇÕES BÁSICAS DE TORNEAMENTO Informação Técnica: TORNEAR SUPERFÍCIE CÔNICA Assunto: OPERAÇÕES BÁSICAS DE TORNEAMENTO Informação Técnica: TORNEAR SUPERFÍCIE CÔNICA É dar forma cônica ao material em rotação, deslocando-se a ferramenta obliquamente ao eixo do torno. O torneamento cônico também pode ser externo (figura 1) ou interno (figura 2). Figura 1 Torneamento cônico externo Figura 2 torneamento cônico interno O torneamento de cones externos e internos difere do torneamento cilíndrico apenas pela posição da peça ou direção do curso da ferramenta.o desbaste grosso e o alisamento realizam-se sob as mesmas condições com as mesmas ferramentas que se empregam no torneamento cilíndrico. No entanto, é importante que a ferramenta esteja colocada rigorosamente na altura do centro da peça, para não alterar a forma do cone torneado. Etapas a seguir para tornear um cone: a) Efetuar os cálculos referentes à conicidade ou às dimensões do cone; b) Preparar o torno mecânico para realizar a operação; c) Fazer a medição e verificação do cone. 61

61 Assunto: OPERAÇÕES BÁSICAS DE TORNEAMENTO Informação Técnica: TORNEAR SUPERFÍCIE CÔNICA MÉTODOS PARA TORNEMENTO DE SUPERFÍCIIE CÔNICA São três os métodos que podem ser usados para obtenção de superfícies cônicas: 1- INCLINANDO O CARRO SUPERIOR DO TORNO; Este método é indicado para superfícies cônicas com qualquer inclinação. Limitações do método: -o avanço da ferramenta de corte, figura 3, deve ser feito manualmente, através do carro superior; -o comprimento da superfície fica limitada pelo deslocamento máximo do curso do carro superior; -caso o comprimento do cone C for maior do que o curso do carro superior é necessário fazer o torneamento em etapas. Figura 3 Deslocamento manual da ferramenta de corte Cálculo da inclinação do carro superior: D-d Tg α = 2.c Figura 4 Ângulo superior α de inclinação do carro 62

62 Relação tangente A primeira coisa que você tem de fazer, quando recebe uma tarefa como essa, é analisar o desenho e visualizar o triângulo retângulo. É através da relação entre os lados e ângulos que você encontrará a medida que procura. Vamos ver, então, onde poderia estar o triângulo retângulo no desenho da peça que você recebeu. Figura 5 Exemplo de inclinação do carro superior -Verifique o ângulo do cone, quando ele estiver mais ou menos na metade do torneado (figura 6 e 7) e corrija, se necessário. 63

63 Figura 6 Verificação do ângulo com transferidor Figura 7 Verificação do cone com Calibrador Qual é o ângulo de inclinação do carro superior do torno para que se possa tornear a peça com superfície cônica interna mostrada a seguir. Figura 8 Exemplo de peça com superfície cônica interna TORNEAMENTO DE SUPERFÍCIE CÔNICA INTERNA -O procedimento para o torneamento é semelhante ao cônico externo; -movimente a ferramenta avançando-a conforme indicam as setas da figura 9. Figura 9 Deslocamento manual da ferramenta pra cone interno 64

64 Assunto: OPERAÇÕES BÁSICAS DE TORNEAMENTO Informação Técnica: TORNEAR SUPERFÍCIE CÔNICA 2- DESALINHANDO O CABEÇOTE MÓVEL; Este método é indicado para peças com cones longos e de pouca conicidade, com no máximo 10º. É determinar o desalinhamento da contraponta com a linha de referência do eixo principal do torno, para se tornear cônico externo entre pontas (figura 10). Figura 10 Deslocamento do cabeçote móvel em mm. 65

65 Figura 11 66

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68 Assunto: OPERAÇÕES BÁSICAS DE TORNEAMENTO Informação Técnica: TORNEAR SUPRFÍCIE CÔNICA 3- DESVIO DA RÉGUA-GUIA DO APARELHO CONIFICADOR É determinar a inclinação da régua-guia do aparelho conificador para reproduzir automaticamente pelo afastamento da ferramenta na parte cônica do material a ser torneada (fig. 1). Fig. 12 Aparelho Conificador Esse sistema é indicado para usinagem de peças em série, cones precisos, roscas c6onicas, cujo comprimento seja igual ao curso da régua-guia, não ultrapassando de 15º de conicidade. Quando a régua-guia se desloca no pino central ( fig. 1 ), podemos calcular: a) para graduação em graus da régua-guia, pela fórmula: D - d tg = C Exemplo: Uma peça deve ser torneada cônica com o seguintes dados: D = 9,04, d = 6,4 e C = 60,8 Solução: D - d 9,04-6,4 tg = = = 0,043 C 60,8 Consultando a tabela de valores das funções naturais da tangente, temos =

69 Assunto: OPERAÇÕES BÁSICAS DE TORNEAMENTO Informação Técnica: TORNEAR SUPRFÍCIE CÔNICA 70

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