EME005 - Tecnologia de Fabricação IV Operação de Furação

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1 UNIFEI EME005 - Tecnologia de Fabricação IV Operação de Furação Constituição e tipos de furadeiras Aula 15 Prof. José Hamilton Chaves Gorgulho Júnior Furadeira Vertical de Piso (Vertical Drill machine) 1 - Base; 2 - Coluna; 3 - Mesa; 4 - Sistema motriz; 5 - Avanço da ferramenta; 6 - Árvore de trabalho; 7 - Mandril; 8 - Broca.

2 Furadeira Vertical de Bancada (Bench Drill Machine) Furadeira Radial (Radial Drill) Movimentos motorizados. Pode possuir mais de uma mesa. Pode possuir um fosso em um dos lados.

3 Furadeira Radial (Radial Drill) Furadeira Gêmea Furadeiras Múltiplas (Multiple Spindle Drill Press) Furadeiras Múltiplas

4 Fixação de ferramenta de haste cilíndrica e pequeno diâmetro Fixação de mandril porta ferramenta e ferramentas de haste cônica

5 Fixação de mandril porta ferramenta e ferramentas de haste cônica Adaptador para cone Morse (Drill Sleeves) Extrator para adaptador/ferramentas cone Morse (Ejecting Drift) Dispositivos de fixação

6 Gabarito de furação Limitador para broca (Drill Bit Stop) As brocas Ferramentas Brocas Alargadores Rebeixadores Escareadores Machos

7 Brocas Ângulos da broca Ângulo da hélice: 10 a 40º Ângulo de folga: 9 a 15º Ângulo da ponta: 90 a 150º Ângulos da broca tipo J Ângulos da broca tipo N Ângulos da broca Ângulo da ponta (σ) Aplicação Ângulos da broca Ângulo da ponta (σ) Aplicação 80 º Materiais prensados, ebonite, náilon, PVC, mármore, granito. 130º Aço de alto carbono. 118 º Ferro fundido duro, latão, bronze, celeron, baquelite. 118º Aço macio, ferro fundido, latão e níquel. 140 º Aço de alta liga. Material duro Cavacos curtos Materiais de média dureza

8 Ângulos da broca tipo W Ângulos da broca Ângulo da ponta (σ) Aplicação Afiadoras de Brocas (Drill Sharpening) 130º Alumínio, zinco, cobre, madeira, plástico. Material macio Cavacos longos 3.5 à 16 mm 4 à 30 mm Broca de Centro (center drill) Curta e de diâmetro relativamente grande (alta rigidez). Impede que ocorra flambagem e que o furo seja executado fora do local correto. Inicia o furo de uma peça, tornando desnecessário o puncionamento.

9 Broca calçada Broca com dentes postiços Material de maior dureza (pastilhas) são soldadas ao corpo. Broca canhão (gun drill) Broca canhão (gun drill) Tem um único fio cortante e são indicadas para execução de furos profundos, entre 10 e 100 vezes o seu diâmetro.

10 Broca escalonada (step drill) Broca escalonada (step drill) São especialmente afiadas para executar furos complexos em apenas uma operação Broca com canais de refrigeração Broca anular (Hollow drill) Executa furos de grandes diâmetros com menor geração de cavaco. Remove apenas um anel de material e a cápsula resultante pode até ser utilizada como matéria prima. Operação de trepanação.

11 Broca anular (Hollow Drill) Alargadores (Reamers) Calibra um furo previamente aberto dando-lhe diâmetro, cilindricidade e rugosidade que não se consegue com o uso de brocas convencionais Alargadores Alargadores (Reamers)

12 Alargadores Cônicos Alargadores com pastilhas intercambiáveis Alargadores (Reamers) Em geral as brocas não produzem furos com bom acabamento (rugosidade superficial), circularidade e cilindricidade. O furo obtido possui diâmetro maior que a dimensão da broca (em geral com tolerância H12). Erros de forma (cilindricidade e circularidade) (mm) H8 H9 H10 H / / / / > / / / / > / / / / > / / / / > / / / /

13 Erros de forma circularidade Alargador com espaçamento desigual Alargador com espaçamento extremamente desigual Alargador ajustável Erro até 10 µm Erro até 2 µm Alargador ajustável (Adjustable Reamer) Escareadores (Counter Sink) Gera um rebaixo cônico no início de um furo previamente aberto que receberá a cabeça de parafuso de cabeça cônica.

14 Rebaixadores (Counter Bore) Piloto ou guia Gera um rebaixo cilíndrico no início de um furo previamente aberto que receberá a cabeça de parafuso. Rebaixadores Machos (Tap ou Hand Tap)

15 Jogos de Machos Desandador (Tap Wrench) Ferramentas para abertura de roscas. Em oficinas de manutenção e pequenas produção a rosca é aberta com auxílio do desandador. Desandador (Tap Wrench) Machos

16 Broca-Macho (Combo Drill-Tap Bit) Tabela de roscas métricas (grossa e fina), passos e brocas Diâmetro (mm) Passo MA (mm) Passo MB (mm) Diâmetro da Broca (mm) M3 0,50 0,35 2,5 M4 0,70 0,50 3,3 M5 0,80 0,50 4,2 M6 1,00 0,75 5,0 M8 1,25 1,00 6,8 M10 1,50 1,00 8,5 M12 1,70 1,50 10,2 M14 2,00 1,50 12,0 M16 2,00 1,50 14,0 M18 2,50 1,50 15,5 Cálculos para rosqueamento k Torque [Nm] = Vc [m/min] 1000 Rotação [rpm] = π Diâmetro [mm] 2 2 c [N/mm ] (Passo [mm]) 8000 Torque [Nm] rotação [rpm] Potência [Kw] = 9500 Diâmetro[mm] Valores válidos para machos de roscar novos. Ferramentas desgastadas podem triplicar o torque (e a potência requerida). Cálculo de torque e potência Material Kc [N/mm 2 ] Aço N/mm Aço N/mm Aço N/mm Aço <600 N/mm Aço Inox 3200 Cobre fundido 1900 Ferro fundido cinzento (HB 170) 1600 Ferro fundido branco temperado 1250 Cobre 1100 Ferro fundido branco 900 Latão 720 Liga de Al-Si 680 Ligas de zinco 440 Termoplásticos/madeira 200

17 Exemplo Calcule a velocidade de rotação para a abertura de uma rosca M36 (passo 4 mm) bem como os valores mínimos de torque e potência que a máquina ferramenta deve oferecer. Material: aço 900 N/mm2. Velocidade de corte sugerida: 5.5 m/mim. Rotações disponíveis em passos de 10 rpm. Rotação = Torque = 5, = Rotação = 50 [rpm] π Torque = 187 [Nm] 8000 Potência = 187,2 50 Potência = [kw ] 9500

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