USINAGEM Tornearia
SENAI - PR, 2001 CÓDIGO DE CATÁLOGO : 0501 Trabalho elaborado pela Diretoria de Educação e Tecnologia do Departamento Regional do SENAI - PR, através do LABTEC - Laboratório de Tecnologia Educacional. Coordenação geral Elaboração técnica Marco Antonio Areias Secco Cláudio Alves Camargo Equipe de editoração Coordenação Diagramação Ilustração Revisão técnica Capa Lucio Suckow José Maria Gorosito José Maria Gorosito Cláudio Alves Camargo Ricardo Mueller de Oliveira Referência Bibliográfica. NIT - Núcleo de Informação Tecnológica SENAI - DET - DR/PR S474u SENAI - PR. DET USINAGEM - Tornearia Curitiba, 2001, 156 p CDU - 621.941 Direitos reservados ao SENAI Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial Departamento Regional do Paraná Avenida Cândido de Abreu, 200 - Centro Cívico Telefone: (41) 350-7000 Telefax: (41) 350-7101 E-mail: senaidr@pr.senai.br CEP 80530-902 Curitiba - PR
SUMÁRIO Conjunto... 05 Partes principais do torno... 06 Acessórios do torno... 07 Facear... 08 Tarefa 01... 11 Tornear superfície cilíndrica externa na placa universal... 12 Fazer furo de centro.. 16 Tornear superfície cilíndrica na placa e ponta... 19 Tarefa 02... 22 Tornear superfície externa entre pontas... 23 Placa arrastadora e arrastador... 26 Tarefa 03... 29 Furar usando o cabeçote móvel... 30 Tarefa 04... 34 Sangrar e cortar no torno... 35 Tornear superfície cilíndrica interna ( passante )... 39 Tornear superfície cônica usando o carro superior.. 43 Cálculo da inclinação da espera do torno... 48 Tarefa 05... 50 Roscar com macho no torno... 51 Recartilhar no torno... 55 Tarefa 06... 59 Tornear superfícies côncavas e convexas... 60 Perfilar com ferramenta de forma... 64 Tarefa 07... 66 Tornear superfície cônica desalinhando a contra ponta... 67 Cálculo do desalinhamento da contra ponta para tornear superfície cônica... 69 Deslocamento da contra ponta... 72 Tarefa 08... 74 Tornear peças em mandril... 75 Tarefa 09... 80 Centrar na placa de quatro castanhas independentes... 81 Tarefa 10... 84 Abrir rosca triangular externa, por penetração perpendicular... 85 Cálculo de quatro engrenagens para se abrir rosca métrica - Fuso em polegada. 87 Diâmetro menor do parafuso - Rosca triangular métrica... 93
Altura do filete do parafuso - Rosca triangular métrica... 94 Tarefa 11...95 Abrir rosca triangular externa por penetração obliqua...96 Abrir rosca múltipla...99 Tarefa 12...106 Abrir rosca triangular direita interna...107 Diâmetro menor da porca - Rosca triangular métrica... 110 Tarefa 13... 111 Tarefa 14... 112 Abrir rosca quadrada externa... 113 Rosca quadrada - Cálculos... 117 Abrir rosca quadrada interna... 119 Altura e largura do filete - Rosca quadrada...121 Diâmetro do furo da porca - Rosca quadrada...122 Tarefa 15...124 Abrir rosca trapezoidal externa e interna...125 Roscas trapezoidal (características e tabelas )...128 Largura da ferramenta - Rosca trapezoidal Acme..130 Largura da ferramenta - Rosca trapezoidal métrica131 Tarefa 16...134 Tornear com luneta fixa...135 Tarefa 17...138 Tabelas...139 Tabela de rosca S.A.E....140 Tabela de rosca N.C. 141 Tabela de rosca N.F..142 Tabela de rosca B.S.W....143 Tabela de rosca B.S.F....144 Tabela de rosca B.S.P....145 Tabela de rosca métrica normal...146 Tabela de rosca métrica fina...148 Tabela de tangente e co-tangente...149 Tabela de dimensões para rosca trapezoidal métrica...150 Relação entre diâmetro da broca de centro e diâmetro da peça...151 Ajustes recomendados (ISO )...152 Tabela de velocidades corte...154 Resolução de triângulos retângulos...155
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Principais partes de um torno paralelo horizontal A - Cabeçote fixo B - Cabeçote móvel C - Avental D - Barramento E - Caixa de mudança (câmbio) das velocidades de avanço F - Fuso G - Vara H - Placa I - Carro transversal Cabeçote fixo É onde está montada a árvore principal ou eixo da árvore, por meio do qual, a peça recebe o movimento de rotação necessário à sua usinagem. 6
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FACEAR Operação Facear é fazer no material uma superfície plana perpendicular ao eixo do torno, mediante a ação de uma ferramenta de corte que se desloca por meio do carro transversal. Esta operação é realizada na maioria das peças que se buchas. executam no torno, tais como: eixos, parafusos, porcas e O faceamento serve para se obter face de referência ou, ainda, como passo prévio à furação. Processo de execução 1. Prenda o material na placa universal. Observações w Deve-se deixar para fora da placa um comprimento L, inferior ou igual ao diâmetro do material. w O material deverá estar centrado; caso contrário mude sua posição, fazendo-o girar um pouco sobre si mesmo. 8
2. Prenda a ferramenta. w Coloque a ferramenta no suporte. w A distância A da ferramenta deverá ser a menor possível 2.2 Prenda o suporte de modo que ele tenha o máximo de apoio sobre o carro. Observações w A ponta da ferramenta deve situar-se na altura do centro do torno. Para isso, usa-se a contraponta como referência. A aresta de corte da ferramenta deve ficar em ângulo com a face do material. 9
3. Aproxime a ferramenta da peça, deslocando o carro principal, e fixe-o. 4. Ligue o torno. w Consultar tabela de rotações. 5. Faceie. w Faça a ferramenta tocar na parte mais saliente da face do material e tome referência no anel graduado do carro superior. w Avance a ferramenta até o centro do material. w Faca penetrar a ferramenta aproximadamente 0,2 mm. w Desloque lentamente a ferramenta até a periferia. w No caso de ser necessário retirar muito material na face, o faceamento se realiza da periferia para o centro da peça, com a ferramenta indicada na figura. w Repita as indicações b, c e d, até completar o faceamento. 10
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TORNEAR SUPERFÍCIE CILÍNDRICA EXTERNA NA PLACA UNIVERSAL Operação É uma operação que consiste em dar forma cilíndrica a um material em rotação, submetido a ação de uma ferramenta de corte. É uma das operações mais executadas no torno, com o fim de obter formas cilíndricas definitivas (eixos e buchas) ou também para preparar o material para outras operações. Processo de execução 1. Prenda o material. Observações w Deixe para fora das castanhas um comprimento maior que a parte que será cilíndrica, que não supere em três vezes o diâmetro. 12
w O material deve estar centrado; caso contrário, mude a posição girando-o um pouco sobre si mesmo, até conseguir, melhor centragem. Precaução w Certifique-se de que o material está bem preso nas castanhas. 2. Monte a ferramenta. w Deixe a ponta da ferramenta para fora o suficiente para que o porta-ferramentas não toque na castanha. 3. Fixe o porta-ferramentas de modo que ele tenha o máximo de apoio possível sobre o carro. A ponta da ferramenta devera estar à altura do eixo do torno. Para isso, usa-se a contraponta do cabeçote móvel como referência. 4. Marque o comprimento a tornear, sobre o material. 13
Desloque a ferramenta até o comprimento desejado, medindo com régua graduada ou paquímetro. w Ligue o torno e faça um risco de referência. 5. Determine a profundidade do corte. w Ligue o torno e aproxime a ferramenta, até colocá-la em contato com o material. 5.2 Desloque a ferramenta para a direita, para que ala fique fora do material. Acerte o traço zero do anel graduado pela linha de referência e faça penetrar a ferramenta em uma determinada profundidade. 14
Torneie no diâmetro. w Com avanço manual, faça um rebaixo de aproximadamente 3 mm. w Recue a ferramenta. w Desligue a máquina. w Verifique, com o paquímetro obtido no rebaixo. Precaução Faça a medição com o torno parado. w Torneie, completando o passe até a marca que determina o comprimento. Usar fluido de corte, se necessário. w Repita a indicação (e) tantas vezes quantas forem necessárias para atingir o diâmetro desejado. Vocabulário técnico Régua graduada: escala 15
FAZER FURO DO CENTRO (NO TORNO) Operação Fazer furo de centro é abrir um orifício de forma e dimensões determinadas, com uma ferramenta denominadabroca de centrar. Esta operação é feita geralmente em materiais que necessitam ser trabalhados entrepontas ou na placa e na ponta. As vezes, faz-se furo de centro como passo prévio para se furar com broca comum. Processo do execução 1. Centre e prenda o material. 2. Faceie. 3. Prenda a broca. 16
w Coloque o mandril porta-brocas no mangote. w Os cones devem estar limpos. Prenda a broca no mandril. A broca é selecionada em tabelas, de acordo com o diâmetro do material.. Aproxime a broca do material, deslocando o cabeçote Fixe o cabeçote. 4. Ligue o torno. w A velocidade de corte é selecionada em tabelas. 5. Faça o furo de centro. w Acione, com movimento lento e uniforme, o volante do cabeçote, fazendo penetrar parte da broca. Observações w A broca deve estar alinhada com o eixo do material. Caso contrário, corrija o alinhamento por melo dos parafusos de regulagem do cabeçote. 17
w Usar fluido de corte conforme a tabela Afaste a broca, para permitir a saída dos cavacos e para limpá-la. w A limpeza da broca se faz com pincel. Repita os subpassos a e b, até obter a medida. 18
TORNEAR SUPERFÍCIE CILÍNDRICA NA PLACA E PONTA Operação É uma operação que consiste em tornear o material, estando um dos seus extremos preso na placa universal e o outro apoiado na contraponta. Aplica-se quando o material a tornear é longo, pois este, somente preso na placa universal, se flexionaria sob a ação da ferramenta. Processo do execução 1. Faceie e faça o furo de centro numa extremidade do material. 2. Coloque a contraponta no mangote. w Os cones devem estar limpos. 3. Prenda o material. w Aperte suavemente o material na placa universal. w Aproxime a contraponta, deslocando o cabeçote móvel, e fixe-o. 19
Observações w Verificar o alinhamento da contraponta pela referência A e corrigir, se necessário. w O mangote deve ficar fora do cabeçote duas vezes o seu diâmetro, no máximo. w Introduza a contraponta no furo de centro, girando o volante do cabeçote móvel. Lubrificar o furo de centro. w Verifique a centricidade do material e fixe definitivarnente na placa universal. w Ajuste a contraponta e fixe o mangote através do manípulo. 4. Prenda a ferramenta. 5. Verifique o paralelismo w Ligue o torno. 20
w Determine a rotação em tabela: w Faça um rebaixo no extremo do material e tome referência da profundidade do corte no anel graduado. w Retire a ferramenta e desloque-a, para realizar o outro rebaixo, com a mesma profundidade de corte anterior. w Recue a ferramenta e meça os diâmetros dos rebaixos com o paquírnetro. Se o diâmetro do rebaixo próximo à contraponta for maior desloca-se o cabeçote móvel no sentido X; se for menor, no sentido Y. 6. Torneie na medida. Observações A peça somente deve ser retirada da placa depois de terminada, para se evitar nova centragem. Verificar freqüentemente o ajuste da contraponta e a lubrificação. 21
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TORNEAR SUPERFÍCIE CILÍNDRICA EXTERNA ENTRE PONTAS Operação É uma operação que se realiza em material montado entre as pontas do torno, que giram arrastadas por um arrastador. Executa-se em peças que devem conservar os centros para fácil centragem posterior. Processo de execução 1. Faça furos de centro nos extremos. 2. Prepare o torno. w Monte a placa de arraste. w Limpar as roscas e os cones. w Monte as pontas. 23
Verifique a centragem e o alinhamento das pontas; corrija, se necessário. 3. Monte o material e o arrastador. w Afaste o cabeçote móvel e fixe-o na posição adequada. w Coloque o arrastador, sem fixá-lo. w Ajuste o material entre as pontas e fixe o mangote. Observações w Lubrificar os centros. w A peça deve girar livremente, sem folga entre as pontas. 24
w Posicione e fixe o arrastador. w Em caso de superfícies já usinadas, usar proteção, entre o arrastador e a peça. Precaução w Verificar se a placa e o arrastador estão bem presos, e se não batem no carro superior. 4. Monte a ferramenta e cilindre. Verifique o paralelismo, com parquímetro, e corrija, se necessário. Precaução Verificar constantemente o ajuste das pontas e lubrificálas, pois, durante o torneamento, a peça se aquece e se dilata, razão pela qual as pontas devem ser reajustadas. 25
PLACA ARRASTADORA E ARRASTADOR Operação São acessórios do torno que servem para transmitir o movimento de rotação do eixo principal às peças que devem ser usinadas entre pontas. Constituição e utilização Placa arrastadora. Tem forma de disco É de ferro fundido cinzento. Possui um cone interior e uma rosca externa para sua fixação no eixo principal do torno. 26
Arrastador. É feito de aço. É fixado na peça a usinar. Tipos Placa com ranhura. Com arrastador de haste curva. 27
Placa de pino. É usada com arrastador de haste reta. Placa de segurança. Permite alojar o arrastador para proteger o operador. 28
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FURAR USANDO O CABEÇOTE MÓVEL Operação Esta operação consiste em fazer um furo cilíndrico por deslocamento de uma broca montada no cabeçote móvel, com o material em rotação. Serve, em geral, de preparação do material para operações posteriores de alargamento e torneamento e roscamento internos. Processo de execução 1. Faceie. 2. Faca um furo de centro. 3. Verifique o diâmetro da broca com o paquímetro, medindo sobre as guias, sem girá-la. w No caso de broca de mais de 12 mm, às vezes é necessário fazer um furo inicial de diâmetro um pouco maior que o da alma da broca. 30
4. Fixe a broca helicoidal. Observações w A broca de haste cilíndrica é fixada no mandril. w A broca de cônica é fixada diretamente no cone do mangote ou com o auxílio de bucha de redução. 5. Prepare o torno. w Determine a rotação, consultando tabela w Aproxime o cabeçote móvel, de modo que a ponta da broca fique a mais ou menos 10 mm do material, e fixe-o. 31
w O mangote deve ficar o máximo possível dentro de seu alojamento. 6. Inicie o furo, fazendo avançar a broca com giro do volante do cabeçote móvel, até que comece a cortar. w Caso a broca oscile, deve-se prender um material macio no porta-ferramenta, fazendo-o avançar até encostar suavemente na broca, à medida que a ponta penetra na peça. w Nesse caso, os gumes da broca devem estar em posição vertical. Após a ponta da broca penetrar, retire o material utilizado como apoio. 7. Continue a furar, fazendo penetrar a broca. 32
Observações w Retirar freqüentemente a broca do furo para limpá-la com um pincel. w Refrigerar adequadamente. 8. Termine o furo na profundidade desejada w A profundidade do furo pode ser controlada pela escala existente no mangote ou com uma referência sobre a broca. Verifique a profundidade. w Afaste o cabeçote móvel. w Limpe o furo. w Verifique a profundidade do furo com a haste de profundidade do paquímetro. w Não leve em conta a parte cônica da ponta 33
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SANGRAR E CORTAR NO TORNO Operação É uma operação que consiste em abrir canais através da ação de uma ferramenta especial que penetra no material perpendicularmente ao eixo do torno, podendo chegar a separar o material, caso em que se obtém o corte. É aplicado principalmente na confecção de arruelas especiais, polias e eixos roscados. Processo de execução 1. Prenda o material. w Fixe o material de modo que o canal a fazer fique o mais próximo possível da placa, para evitar flexão da peca. 2. Marque a largura do canal. 35
w A marcação pode também ser feita diretamente com a ferramenta. 3. Prenda a ferramenta. Observações O balanço B deve ser o menor possível. w O corte da ferramenta deve estar na altura do eixo do torno. w O eixo da ferramenta deve ficar perpendicular ao eixo do torno. 4. Prepare o torno. w Localize a ferramenta entre as marcas do canal e fixe o carro principal. w Determine a rotação adequada 5. Faca o canal. 36
w Avance a ferramenta, até tocar de leve no material, e tome referência no anel graduado do carro transversal, para controlar a profundidade. w Avance a ferramenta cuidadosamente, próximo à marca llimite deixando material para o acabamento. w Afaste a ferramenta, desloque-a para o outro lado do canal e repita a indicação anterior. 37
w Termine o canal, faceando os flancos primeiramente e depois o fundo. w Verifique o corte da ferramenta e afie, se necessário antes de terminar 6. Corte (se a operação é cortar) w Para cortar, repita os subpassos a e b do 5 o passo, até que a peça se desprenda do material. 38
TORNEAR SUPERFÍCIE CILÍNDRICA INTERNA (PASSANTE) Operação Consiste em fazer uma superfície cilíndrica interna, pela ação da ferramenta, deslocando-se esta paralelamente ao eixo do torno. É conhecida, também, com o nome de broquear. Realiza-se para a obtenção de furos cilíndricos, precisos, em buchas, polias e engrenagens, e outras peças. Processo do execução 1. Prenda a peça w Deixe a face da peça afastada da placa, o necessário para a saída da ponta da ferramenta e dos cavacos. w Centre a peça 2. Fure a peça num diâmetro aproximadamente 2mm menor que o diâmetro nominal. 3. Monte a ferramenta 39
w Deixe para fora do porta-ferramentas um comprimento suficiente para broquear. w A ferramenta deve ser a mais grossa possível. w Ajuste a ferramenta na altura e no alinhamento. w O corpo da ferramenta deve estar paralelo ao eixo do torno, e a ponta da ferramenta, na altura do centro. w Fixe a ferramenta. 4. Prepare e ligue o torno. 40
w Consulte a tabela pare determinar a rotação e o avanço. 5. Inicie o torneamento. w Faça a ferramenta penetrar no furo e desloque-a transversalmente, até que a ponta toque na peça. w Faça um rebaixo na boca do furo, para servir de base para a medição. w Pare o torno, afaste a ferramenta no sentido longitudinal e tome a medida com paquímetro. w Calcule quanto deve tornear e dê os passes necessários, até obter um diâmetro 0,2 mm menor que o final, para o acabamento. 41
6. Complete o torneamento. w Reafie a ferramenta, se necessário. w Consulte a tabela e determine o avanço, para dar o acabamento. w Faça um rebaixo com a profundidade final e verifique a medida w Termine o passe. 7. Verifique. w Os furos, conforme sua precisão, podem ser verificados com paquímetro, micrômetro interno, calibrador, tampão ou com a peça que entrará no furo. 42
TORNEAR SUPERFÍCIES CÔNICAS USANDO O CARRO SUPERIOR Operação É dar forma cônica ao material em rotação, deslocandose a ferramenta obliquamente ao eixo do torno, conforme a inclinação dada ao carro superior. Sua principal aplicação é na confecção de pontas de tornos, buchas e redução, sedes de válvulas e pinos cônicos. Processo de execução Exemplo 1 - Tornear cônico externo. 1.Torneie cilindricamente o material, deixando-o no diâmetro maior do cone. w Usar fluido de corte. 2. Incline o carro superior. w Solte os parafussos (A) da base. w Gire o carro no ângulo desejado, observando a graduação angular. 43
2. Aperte os parafusos da base. 3. Corrija a posição da ferramenta. w A ferramenta tem que estar rigorosamente na altura do centro a perpendicular a geratriz do cone. 44
4. Coloque o carro principal em posição de tornear o cone. w Gire a manivela do carro superior, deslocando-a totalmente para frente. w Desloque o carro principal para a esquerda, até que a ponta da ferramenta ultrapasse em 5 mm aproximadamente, o comprimento do cone. w Fixe o carro principal, apertando o parafuso B. 5. Ligue o torno. 6. Inicie o torneamento pelo extremo B do material, com passes finos, girando a manivela do carro lentamente. Observações w Trocar de mão, na manivela, de modo que não se interrompa o corte. w Usar fluido de corte. 7. Verifique o ângulo do cone, quando ele estiver mais ou menos na metade do torneado, e corrija, se necessário. 45
w Quando a verificação se faz com calibrador, deve-se afastar a ferramenta transversalmente e limpar o material e o calibrador. Precaução w Para evitar ferir-se, afaste a ferramenta e cubra sua ponta com protetor de chumbo, couro ou madeira. 8. Repita as indicações das figuras acima, até terminar a operação. Exemplo 2 - Tornear cônico interno 1. Torneie cilíndrico interno no diâmetro menor do cone. w Leve em conta o comprimento do cone. 2. Fixe o carro superior no ângulo de inclinação do cone. 3. Prenda a ferramenta de alisar interno. w Movimente a ferramenta, girando-a no sentido das flechas, para acertá-la na altura, utilizando, para isso, o verificador. 46
4. Situe o carro principal em posição de tornear o cone e fixe-o. w Sendo o comprimento do cone igual ao comprimento da peça, a ferramenta deverá sair do lado da placa aproximadamente 5 mm. 5. Determine a rpm, considerando o diâmetro maior do cone. 6. Torneie o cone. Observações w As demais fases de execução são iguais as do torneamento cônico externo com o carro superior. w Para alisar, dê os passes no sentido de B para A e repasse de A para B, sem dar profundidade de corte. 47
Vocabulário técnico Carro superior - Espera, carro orientável. Goniômetro - Transferidor. CÁLCULO DE INCLINAÇÃO DA ESPERA DO TORNO Cálculo Determinar o ângulo de inclinação da espera, para se tornear o cônico indicado abaixo: Convenções I = Ângulo de inclinação da espera (ângulo de inclinação do cone) C = Comprimento do cone D = Diâmetro maior do cone d = Diâmetro menor do cone tang. i = Tangente do ângulo i Fórmula: tang. i = D - d 2 x C 48 Dados C = 110 mm D = 80 mm d = 74 mm Pedido: i
Solução Substituindo, na fórmula, os valores literais pelos valores numéricos dados, teremos: Tang i = 80-74 2 x 110 Tang i = 3,0000 110 0800 0,027 2 0300 080 tang.i = 0,0272 Resposta: i = 1º 30 6 3 = 3 2 1 X 110 110 Consultar a tabela de tangentes, onde encontrará tang. 1º 30' (um grau e trinta minutos) 49
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