Definição sobre usinagem Aplica-se a todos os processos de fabricação onde ocorre a remoção de material sob a forma de cavaco (DIN 8580) Usinagem Confere forma, dimensão e acabamento a peça através da remoção de material sob a forma de cavaco Cavaco Porção irregular de material da peça que é retirado pela ferramenta O estudo da usinagem é baseado na mecânica (atrito, deformação), na termodinâmica (calor) e nas propriedades dos materiais 1
Usinagem Material Bruto Sequência de Fabricação Produto Final Remoção de Material Remoção de Material Remoção de Material 2
Importância da Usinagem na Industrial Metal-Mecânica usinagem Produtos industrializados etapas de produção 3
Importância da Usinagem na Industrial Metal-Mecânica 80% dos furos são realizados por usinagem 100% dos processos de melhoria da qualidade superficial são feitos por usinagem 70% das engrenagem para transmissão de potência 90% dos componentes da industria aeroespacial 100% dos pinos médico-odontológicos 70% das lentes de contatos extraoculares 4
Limites dos processos de usinagem 5
Classificação dos Processos de Usinagem Processos de Fabricação Com remoção de cavaco Sem remoção de cavaco Usinagem Fundição Soldagem Metalurgia do pó Conformação Convencional Não Convencional Laminação Extrusão Trefilação Forjamento Estampagem Torneamento Fresamento Furação Aplainamento Mandrilamento Retificação Jato D água Jato Abrasivo Eletroquímica Eletroerosão Feixe de Elétrons Laser Plasma 6
Usinagem dentro dos processos de fabricação 7
Operações de Usinagem Desbaste: conferir forma e dimensões próximas às finais Acabamento: obter dimensões finais com acabamentos finais especificados 8
Classificação dos processos de usinagem Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida Usinagem com Ferramentas de Geometria Não Definida Usinagem por Processos Não Convencionais 9
Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida 10
Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida Torneamento obtém de superfícies de revolução com auxílio de uma ou mais ferramentas monocortantes; A peça gira em torno do eixo principal de rotação da máquina e a ferramenta se desloca simultaneamente segundo uma trajetória coplanar com o referido eixo; 11
Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida Classificação das Operações de Torneamento Retilíneo Curvilíneo Aplainamento Ferramenta com deslocamento em trajetória retilínea Ferramenta com deslocamento em trajetória curvilínea Movimento alternativo da peça e da ferramenta com deslocamento retilíneo 12
Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida Torneamento Retilíneo 13
Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida Torneamento Retilíneo 14
Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida Torneamento Curvelíneo 15
Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida Aplainamento 16
Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida Furação Movimento de giro da peça ou da ferramenta com movimento simultâneo da peça ou da ferramenta com deslocamento retilíneo -Em cheio -Escareamento -Escalonada -De centros -Trepanação 17
Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida Furação 18
Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida Alargamento Movimento de giro da peça ou da ferramenta com movimento simultâneo da peça ou da ferramenta com deslocamento retilíneo 19
Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida Rebaixamento Obtenção de formas quaisquer na extremidade de um furo 20
Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida Mandrilamento Obtenção de superfícies de revolução com 1 ou mais ferramentas de barra 21
Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida Fresamento Obtenção de superfícies quaisquer com ferramentas multicortantes 22
Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida Serramento Operação de recorte ou seccionamento de ferramentas multicortantes 23
Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida Brochamento Obtenção de superfícies quaisquer com Ferramentas multicortantes 24
Usinagem com Ferramentas de Geometria Não Definida 25
Usinagem com Ferramentas de Geometria Não Definida Retificação 26
Usinagem com Ferramentas de Geometria Não Definida Brunimento 27
Usinagem com Ferramentas de Geometria Não Definida Lapidação 28
Usinagem com Ferramentas de Geometria Não Definida Polimento 29
Usinagem por Processos Não Convencionais Remoção térmica Remoção Química Remoção Eletroquímica Remoção por ultra-som Remoção por jato d'água, outros 30
Evolução Histórica SÉC. XVII Melhoria nos processos de fabricação de ferro e aço SÉC. XVIII - Primeiras obras conhecidas sobre torneamento Jacques Plumier - L ART DE TORNEURS. Senot primeiros tornos de concepção modernos Torno de Senot - 1795 31
Evolução Histórica SÉC. XIX Revolução industrial Desenvolvimento da máquina a vapor James Watts Primeiras Máquinas-Ferramentas projetadas segundo princípios modernos Tornos de Maudslay 1800 e 1848 32
Evolução Histórica SÉC. XIX Revolução industrial Fabricação em série Aço ferramenta é o principal material de ferramentas de usinagem Furadeira de Willkinson Acionada a roda d'água 33
Evolução Histórica SÉC. XX Século da tecnologia 1900 Taylor apresenta o Aço Rápido 1930 Vanner Bush inventa o primeiro computador analógico 1935 é desenvolvido o Metal Duro 1946 é desenvolvido o primeiro computador eletrônico digital o ENIAC 1947 é desevolvido o primeiro transistor nos Laboratórios Bell 1950 Primeira máquina-ferramenta numericament controlada, MIT 34
Evolução Histórica SÉC. XX Século da tecnologia 1960 - Primeira LASER foi construído por Theodore Maiman, Laboratórios de pesquisa Hugues 1968 Borroughs produz os primeiros computadores utilizando circuitos integrados '70 - BRIAN Primeiras Pesquisas sobre usinagem de ultraprecisão '70 Primeiras ferramentas Cermets Japão '80 Primeiras pesquisas sobre usinagem de alta-velocidade '90 Ferramentas cerâmicas '90 Ferramentas CBN, Diamante 35
Evolução Histórica SÉC. XXI Tecnologias Inovadoras 10 - Máquinas Flexíveis 10 Integração total por computadores Tendências para a usinagem no século XXI 36
Grandezas do Processo 37
Cinemática Geral dos Processos de Usinagem Os processos de usinagem necessitam de um movimento relativo entre peça e ferramenta. 38
Cinemática Geral dos Processos de Usinagem Movimentos Ativos (causam diretamente a remoção de cavaco): de corte de avanço efetivo de corte Movimentos Passivos (não causam diretamente a remoção de cavaco): de aproximação e afastamento de ajuste de correção 39
Cinemática Geral dos Processos de Usinagem Movimentos nos processos de usinagem 40
Cinemática Geral dos Processos de Usinagem Movimentos nos processos de usinagem 41
Relações que envolvem a qualidade de uma peça usinada 42
Desvantagens dos Processos de Usinagem Processos lentos, quando comparados com outros. Altos custos envolvidos 1. Mão de obra altamente especializada; 2. Maquinário caro; 3. Ferramental caro; 4. Alta produção de resíduo. (10% =>cavaco) 43