Torno Mecânico. Prof. João Paulo Barbosa, M.Sc.

Transcrição

1 Torno Mecânico Prof. João Paulo Barbosa, M.Sc.

2 EVOLUÇÃO DOS TORNOS O PRINCIPIO TORNO TIPOS DE TORNOS PARTES FUNDAMENTAIS DO TORNO HORIZONTAL ACESSÓRIOS SISTEMA DE FIXAÇÃO DA FERRAMENTA DE CORTE ANÉIS GRADUADOS FERRAMENTAS DE CORTE TERMINOLOGIA MOVIMENTOS DA PEÇA E DA FERRAMENTA PRINCIPAIS ÂNGULOS DA FERRAMENTA MATERIAIS USADOS PARA FERRAMENTA DE CORTE

3 A evolução dos Tornos

4 Os Primeiros Tornos

5 Inovações proposta por: Moudslay e Whitworth O primeiro torno a vapor Suporte para ferramenta Avanço transversal

6 Inovações no Torno

7 A reta final do desenvolvimento 1906: O torno já incorporava todas as modificações feitas por Moudslay e Whitworth 1925 o torno paralelo 1960 o torno automático 1978 o torno de CNC

8 Torno Definição: São máquinas que executam trabalhos de torneamento destinados a remover material da superfície de uma peça em movimento de rotação por meio de uma ferramenta de corte que se desloca continuamente

9 Subsistemas da Máquina Ferramenta Atualmente as maquinas ferramentas apresentam 5 subsistemas básicos, mudando um pouco de máquina para máquina porém mantendo suas características. Subsistema de Suporte Subsistema de Fixação da Peça Subsistema de Fixação e Movimento da Ferramenta Subsistema de Avanço Subsistema de Acionamento Principal Outros Subsistemas

10 Subsistema de Suporte É responsável pela sustenção de todos os órgãos da máquina. Ele é constituído pelos seguintes componentes: Apoios, barramento e guias. No caso do torno, a finalidade das guias é manter o alinhamento do movimento do cabeçote móvel e do carro longitudinal.

11 Subsistema de Suporte

14 Subsistema de Fixação da Peça É responsável pela fixação, na máquina, da peça a ser usinada. É constituído pelo cabeçote móvel e placa.

15 Subsistema de Fixação da Peça

16 Subsistema de Fixação da Peça

17 Subsistema de Fixação e Movimento da Ferramenta Tem a função de fixar a ferramenta e realizar a sua movimentação em diferentes direções. No caso do torno, é composto pelo carro longitudinal, carro transversal, carro porta-ferramentas, torre de fixação das ferramentas, fuso e vara.

18 Subsistema de Fixação e Movimento da Ferramenta

24 Subsistema de Avanço Tem a finalidade de proporcionar o movimento automático da ferramenta e suas variações de velocidade. Seus principais componentes são as engrenagens da grade e as engrenagens no próprio variador de avanço.

25 Subsistema de Avanço

26 Subsistema de Avanço

27 Subsistema de Acionamento Principal A função deste subsistema é proporcionar o giro da peça com diferentes velocidades. Como principais constituintes temos o motor de acionamento, polias, correias, eixos e engrenagens para transmissão de movimentos.

28 Subsistema de Acionamento Principal

31 Tipos de Tornos Tornos horizontais Tornos de placa Tornos verticais Tornos revolver Tornos CNC

32 Tornos horizontais

33 Torno Horizontal

34 Torno Horizontal

35 Torno Horizontal

36 Tornos de Placa São empregados para tornear peças curtas e de grande diâmetro, tais como polias, volantes, rodas. São variantes dos tornos horizontais e a fabricação deste tipo de tornos tem sido cada vez menor em função da evolução dos tornos verticais.

37 Tornos de Placa

38 Tornos verticais Com eixo de rotação vertical, são empregados para tornear peças de grande tamanho

39 Tornos verticais

40 Tornos Revólver

41 Tornos Copiadores Permitem obter peças com forma de sólidos de revolução de perfil qualquer

42 Tornos copiadores

43 Tornos automáticos São máquinas nas quais todas as operações são realizadas sucessivamente, uma após outra, automaticamente.

44 Tornos automáticos

45 Tornos CNC São tornos desenvolvidos nos últimos 20 anos que tem como objetivo a produção de peça de forma automática e computadorizada.

46 Tornos CNC

47 PARTES FUNDAMENTAIS DO TORNO HORIZONTAL Cabeçote móvel ou Contra-ponta: Que encerra os mecanismos para a transmissão dos movimentos da ferramenta.

48 PARTES FUNDAMENTAIS DO TORNO HORIZONTAL

49 PARTES FUNDAMENTAIS DO TORNO HORIZONTAL Carro inferior: O avanço longitudinal pertence ao carro inferior, que se avança na direção paralela ao eixo do torno. Carro: Pelo qual se prende a peça usinada, quando esta tem grande extensão ou peso.

50 PARTES FUNDAMENTAIS DO TORNO HORIZONTAL Cabeçote motriz: Que encerra os mecanismos para a transmissão do movimento do trabalho à peça usinada. Carro superior - Sobre o carro superior, ou carro porta-ferramenta fixa-se o portaferramenta.

51 PARTES FUNDAMENTAIS DO TORNO HORIZONTAL Carro transversal - O avanço transversal pertence ao carro transversal, que arrasta consigo o carro superior e a ferramenta na direção perpendicular ao eixo do torno.

52 PARTES FUNDAMENTAIS DO TORNO HORIZONTAL

53 PARTES FUNDAMENTAIS DO TORNO HORIZONTAL Barramento

54 PARTES FUNDAMENTAIS DO TORNO HORIZONTAL ANÉIS GRADUADOS

55 Acessórios Placa de arrasto: É uma placa simples provida de um rasgo no qual se entrosa o grampo que torna a peça solidária à arvore de trabalho, transmitindo o seu movimento de rotação.

56 Acessórios Placa lisa: A placa lisa fornece uma superfície plana para apoio de peças de formas irregulares. Mandril: Pequenas placas universais de 3 castanhas conhecidas como mandris ou buchas universais são utilizadas para fixar brocas, alargadas, machos e obras cilíndricas de pequeno diâmetro. Grampos: São mordaças especiais que se aplicam à extremidade de uma peça

57 Acessórios Placa de castanhas independentes: Pode ter 3 ou 4 castanhas ajustáveis, por meio de uma chave, que aciona um parafuso sem fim que comanda seu deslocamento.

58 Acessórios Placa universal: Neste tipo as castanhas se movem simultaneamente pela ação da chave introduzida em um dos furos existentes.

59 Acessórios Pinças: As pinças constituem o sistema mais preciso de fixação de peças, permitindo rápida produção seriada.

60 Acessórios Lunetas: Quando se devem usinar peças compridas e delgadas de vão grande entre pontos ou entre placa e contraponta ocorrem vibrações e flexão da peça, tornando a usinagem precisa impossível.

61 SISTEMA DE FIXAÇÃO DA FERRAMENTA DE CORTE A fixação da ferramenta de corte no portaferramenta influi no rendimento e na qualidade do trabalho, assim como na duração do corte da própria ferramenta.

62 SISTEMA DE FIXAÇÃO DA FERRAMENTA DE CORTE

63 FERRAMENTAS DE CORTE

64 Superfícies na peça Superfície a usinar: é a superfície da peça a ser removida pela usinagem; Superfície usinada: é a superfície desejada, produzida pela ação da ferramenta de corte; Superfície transitória: é a parte da superfície produzida na peça pelo gume da ferramenta e removida durante o curso seguinte de corte, durante a rotação seguinte da peça ou da ferramenta ou pelo gume seguinte.

65 Superfícies na peça

66 Elementos da Ferramenta Corpo Haste Furo da ferramenta Eixo da ferramenta Partes ativas Base Cunha

67 Superfícies da Ferramenta Quebra cavaco Face Face redutora Flanco

68 Ferramenta de Corte

69 Torneamento com pastilha de corte

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71 Geometria da pastilha de corte

72 Gumes São arestas formadas pela face e flanco destinada a efetuar o corte Gume principal da ferramenta Gume secundário da ferramenta Gume ativo Quina

73 Gumes de uma ferramenta de corte

74 MOVIMENTOS DA PEÇA E DA FERRAMENTA Movimento de corte Movimento de avanço Movimento resultante de corte Velocidade de corte (VC) Velocidade de avanço (Vf ) Direção do movimento de corte Direção do movimento de avanço Direção resultante de corte

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76 PRINCIPAIS ÂNGULOS DA FERRAMENTA Ângulo de incidência principal ou de folga ( n ) Ângulo de saída do cavaco ( n) Ângulo de cunha ( n )

77 PRINCIPAIS ÂNGULOS DA FERRAMENTA

78 MATERIAIS USADOS PARA FERRAMENTA DE CORTE As exigências básicas para materiais usados como ferramenta de corte são: 1. Elevada dureza a frio e a quente, bem superior a da peça usinada; 2. Tenacidade para resistir a consideráveis esforços de corte e impacto; 3. Resistência à abrasão; 4. Facilidade de obtenção a preços econômicos; 5. Estabilidade química.

79 MATERIAIS USADOS PARA FERRAMENTA DE CORTE Aços carbono Dureza a quente em torno de 250ºC Baixo custo Afiação simples e arestas agudas Tratamento térmico simples Elevada dureza e resistência ao desgaste Boa tenacidade Baixa velocidade de corte < 25m/min

80 MATERIAIS USADOS PARA FERRAMENTA DE CORTE Aços rápidos comuns Elementos básicos de liga W, Cr, Mo,Va Resistência a abrasão > velocidade de corte > vida >> aço carbono Dureza a quente entre 520 e 600 ºC Tratamento térmico complexo aprox. 1300ºC Preço elevado

81 MATERIAIS USADOS PARA FERRAMENTA DE CORTE Aços rápidos com cobalto 5 a 12 %Co Aumenta dureza a quente proximamente 650ºC Aumenta resistência ao desgaste Diminui a tenacidade

82 MATERIAIS USADOS PARA FERRAMENTA DE CORTE Aço rápido sinterizado Metalurgia do pó; estrutura firme e uniforme Menor deformação por tratamento térmico Menor tendência a trincas e tensões internas Maior tenacidade Vida maior

83 MATERIAIS USADOS PARA FERRAMENTA DE CORTE Ligas fundidas Altas porcentagens de W17%, Cr33%, Co 44%,Fe3%, são fundidas e retificadas Qualidades intermediarias entre o aço rápido e o metal duro Dureza a quente em torno 700 a 800ºC

84 MATERIAIS USADOS PARA FERRAMENTA DE CORTE Metais duros Dureza a quente em torno de 900 a 1000ºC Velocidade de corte superior a 300m/min

85 MATERIAIS USADOS PARA FERRAMENTA DE CORTE Diamantes policristalino Dureza do diamante policristalino < que a do monocristalino Forma e as dimensões iguais as das pastilhas comerciais de metal duro Não pode usinar materiais ferrosos e duralumínio

86 Microestuturas de diversas pastilhas vistas pelo MEV

87 Metais duros com uma camada de revestimento

88 Operações de acordo com a ferramenta Com a variação dos movimentos, da posição e do formato da ferramenta, é possível realizar uma grande variedade de operações: (a) Tornear superfícies externas e internas (b) Tornear superfícies cônicas externas e internas. (c) Roscar superfícies externas e internas. (d) Perfilar superfícies. Além dessas operações, também é possível fazer sangria, furar, alargar, recartilhar, roscar com machos e cossinetes, mediante o uso de acessórios próprios para a máquinaferramenta.

89 Torno Mecânico Prof. João Paulo Barbosa, M.Sc.