USINAGEM

1. Caractersticas Gerais

Obteno de peas por remoo progressiva de material por corte (cisalhamento). Material removido chamado cavaco.

Processo secundrio de fabricao: confere melhores tolerncias dimensionais e acabamentos superficiais s peas fundidas ou forjadas

Permite obteno de pouca quantidade de peas a partir de blocos de material metlico

Fabricao seriada a baixos custos

Obteno de detalhes, roscas internas e externas

2. Princpio da usinagem

Cisalhamento pelo efeito de ferramenta na forma de cunha, chamada ferramenta de corte.

ngulo de cunha:- menor: corte mais fcil, ferramenta menos resistente- maior: corte mais difcil, ferramenta mais resistente

Outros ngulos da ferramenta:

- ngulo de folga (f): evita atrito entre pea e ferramenta- ngulo de sada ou de ataque (s): ngulo de sada do cavaco

O ngulo de sada pode ser positivo, nulo ou negativo

3. Materiais da ferramenta

Requisitos:

-dureza a quente (resistncia ao desgaste);- tenacidade (resistncia a impactos);- estabilidade qumica.

Materiais:- ao carbono (operaes at 200oC)- aos liga(at 400oC , adio de cromo, molibdnio, tungstnio)- aos rpido (at 600oC, tungstnio, molibdnio, cobalto e

vandio)- ligas no ferrosas (at 900oC, alto teor de cobalto, so

quebradios)- metal duro ou carboneto sinterizado (at 1300oC, carbonetos de

tungstnio, de titnio, de tntalo)

Perguntas

1. Qual o princpio dos processos de usinagem em geral?

2. Qual a relao entre o ngulo de cunha das ferramentas de corte e os materiais a serem usinados? Explique

3. Procura-se desenvolver ferramentas que suportem a altas temperaturas para que seja possvel aumentar a velocidade de corte. Seria interessante que houvesse ferramenta de corte que suportasse a 2500oC? Explique

4. Movimentos de usinagem

- movimento de corte ou principal- movimento de avano- movimento de penetrao

Para um torno, por exemplo:

- movimento de rotao da pea- movimento axial da ferramenta- profundidade de corte

Cada movimento caracterizado por parmetros, chamados parmetros de corte. Pode ser uma velocidade, como a velocidade de corte, ou distncias como avano em milmetros (por ciclo) ou profundidade de corte em milmetros.

Maiores velocidades de corte e avanos aumentam a produtividade mas elevam a temperatura do contato (acelera desgaste da ferramenta)

Dependendo dos parmetros de corte e dos materiais o cavaco se forma de diversas maneiras

Cavaco prejudica o corte pois pode formar aresta postia e dificulta o resfriamento. Deve-se utilizar quebra-cavaco.

Porm, maiores deformaes do cavaco para facilitar suaa quebra exigem maiores esforos de corte e causa aumento de temperatura e diminuio da vida da ferramenta.

Cada geometria de quebra-cavaco corresponde a um par de avano e profundidade de corte.

5. Fluido de corte

Fluidos utilizados para:

- resfriar pea (melhor acabamento e tolerncias dimensionais) e ferramenta (menor desgaste)

- lubrificar contato

- proteger contra oxidao

- remover cavaco (evita aresta postia)

Fluidos slidos (apenas lubrificao):- grafite- bissulfeto de molibdnio

Fluidos gasosos (principalmente resfriamento, tambm colabora com limpeza ou mesmo proteo contra oxidao):

- ar comprimido- CO2- nitrognio

Fluidos lquidos (atingem todas as funes desejadas):- leos de corte integrais (no so misturados com gua)- leos emulsionveis ou solveis (so misturados com gua)- fluidos qumicos ou sintticos (mistura de gua com aminas,

nitritos, fosfatos, boratos, etc)

A escolha entre os vrios tipos de fluidos de corte depende do tipo de operao, do material a ser processado e do material da ferramenta.

O fluido de corte lquido pode ser coletado, filtrado e reutilizado

Perguntas

4 Para que serve o quebra-cavaco?

5. Quais so as conseqncias do uso de uma velocidade de corte acima da velocidade nominal da ferramenta?

6. Quais so as funes do fluido de corte?

7. Explique porque o resfriamento da pea em uma operao de usinagem est relacionado com a tolerncia dimensional passvel de ser requisitada.

6. Operaes de Corte

Geralmente preparao para outras operaes de usinagem.

6.1 Corte de chapas- tesoura manual (at 1mm de espessura)

- tesoura de bancada (at 1,5mm)

guilhotina (3mm ou mais)

6.2 Serragem

manual

mquina alternativa

mquina de serrar de fita

mquina de serrar de disco circular

6.3 Jato d'gua

Corte de materiais (metlicos, cermicos, polimricos,...) por jato d'gua sob alta presso adicionado de p abrasivo.

Etapas:a. filtragem da guab. pressurizao (4000 bar)

e armazenamento em acumulador

c. mistura com p abrasivod. jateamento e cortee. amortecimento do jato

em tanque com gua e esferas de ao, cermicas ou pedras britas

Somente gua suficiente para fazer o corte porm seriam necessrias presses muito elevadas. Noventa por cento do corte devido ao p abrasivo.

Existem equipamentos tanto manuais como automticos (CNC).Parmetros a serem controlados:- dimetro do orifcio do jato- presso da gua- granulao do abrasivo- distncia do bico at a chapa (normalmente por volta de 1,5mm)

Para parmetros usuais de dimetro de orifcio e distncia entre bico e chapa obtm-se jatos de 0,5 a 2,5 mm de dimetro.

Vantagens:

- corte de chapas de at 150mm- bom acabamento superficial- permite corte de materiais cermicos- no poluente

Desvantagens:

- processo relativamente lento- provoca rebarbas em chapas finas- diminui a resistncia de peas em materiais cermicos

6.4 Corte a laser

Corte de materiais metlicos e no metlicos pela aplicao de laser.

Laser: feixe concentrado de luz com raios de propagao paralelos. Forma ponto luminoso de aproximadamente 0,25 mm de dimetro e 3000W/cm^2.

Ponto focal:chapas finas: sobre sua superfciechapas grossas: logo abaixo de sua superfcie

Movimentao da mquina feita automaticamente (CNC).

utilizado gs de assistncia para aumentar a temperatura do laser (oxignio) ou proteger material contra oxidao (nitrognio).

Aumento de velocidade de avano pode ser feito se aumentada a potncia do laser. Porm, alta potncia leva formao de rebarbas. Por outro lado, baixa velocidade faz com que uma maior regio da pea seja afetada pelo calor.

Vantagens:

- corte de chapas de ao de at 20mm- bom acabamento superficial

Desvantagens:

- chapas de alumnio e cobre limitadas a 6mm- modifica microestrutura do material

6.5 Oxicorte

Corte pelo emprego de calor obtido pela queima de combustvel. Geralmente utilizado o acetileno e por isso a operao tambm conhecida por corte oxiacetilnico.

Equipamentos similares aos da soldagem a gs.Pode ser manual ou automtico.

Manual: utiliza-se equipamentos acessrios como carrinhos e cintel

Automtico: controle por clulas fotoeltricas ou por microprocessador

Processo barato e porttil (quando manual). Acabamento inferior.

6.6 Corte Plasma

Utilizao de montagem similar a da soldagem TIG para provocar arco eltrico, aquecimento e corte.

Principal diferena em relao soldagem TIG: bocal possui dimetro reduzido para aumentar a velocidade do gs injetado.

Gs no necessariamente inerte. Pode ser utilizado ar comprimido. Mais barato mas provoca oxidao e necessita de eletrodo feito de zircnio ou hfnio.

Equipamento pode ser tanto manual como automtico.

Vantagens:- corte de chapas de at 250mm (normalmente at

50mm)- porttil (quando manual)

Desvantagens:- restrito a materiais condutores eltricos (geralmente

aos, ao inoxidvel, alumnio)- produo de gases txicos

Costuma-se utilizar uma mufla d'gua para reduzir nvel de rudo, intensidade de luz, radiao de ultra-violeta e disperso de gases txicos.

Perguntas:

8. O processo de serragem manual possui empregabilidade na indstria atual? Explique.

9. Dentre os processos de corte apresentados nesta seo, quais deveriam realmente ser classificados como de usinagem e quais poderiam ser classificados como processos de conformao e como processos metalrgicos com fuso de material?

10. Compare os processos de corte por jato d'gua, laser, oxicorte e a plasma e identifique as caractersticas especficas de cada um.

7. Furao

7.1 Introduo

Obteno de furos de baixo grau de exatido de dimenses variando entre 1 e 50 mm com a utilizao de uma broca.

7.2 Broca

haste: fixao mquinacorpo: comprimento tilponta: extremidade cortante

ngulos:

de hlice: ajuda a desprender o cavaco

de incidncia: reduz atrito entre broca e pea

de ponta: ngulo entre as arestas de corte

Para chapas finas o ngulo de ponta deve ser mais aberto:

Na furao de ferro fundido utiliza-se broca com ngulo de ponta progressivo (2/3 da broca com 118o e 1/3 com 90o):

7.3 Brocas especiais

broca de centrar: furos iniciais, furo de centro

broca escalonada: furos e rebaixos em uma nica operao

broca canho: furos profundos (profundidades de 10 a 100 vezes maiores que o dimetro)

broca com furo para fluido de corte

7.4 Escareadores e rebaixadores

Abertura cnica (escareador) ou cilndrica (rebaixador) dos furos para embutimento de parafusos.

Perguntas

11. Para que servem as seguintes brocas especias: de centro, escalonada e canho?

12. Para que servem os escareadores e os rebaixadores? Como fica o perfil do furo aps o escareamento? E aps o rebaixamento?

5. Furadeiras

porttil: furadeira manual, verstil, baixa qualidade de furos

furadeira de coluna: simples, melhor acabamento que furadeira porttil, avano pode ser tanto automtico como manual

Furadeira radial:maior possibilidade de movimentao do cabeote permitindo furar em diversas posies sem mover a pea (bom para peas pesadas)

Furadeira de rvores mltiplas:

vrios furos so realizados paralelamente. Avano comum para todos os furos (deve ser ajustado pelo furor de maior dimetro), rotao de cada rvore pode ser diferente. Economiza tempo de furao

7.6 Alargamento

Melhoria dimensional (cilindricidade do furo) e de acabamento superficial.

Ferramenta: alargador:

Operao pode ser realizada manualmente ou com mquina

Perguntas:

13. Qual o volume de trabalho de uma furadeira radial?

14. Por que o avano em uma furadeira de rvores mltiplas deve ser calculado a partir do furo de maior dimetro?

15. possvel a obteno de furos com profundidades diferentes com a utilizao de furadeiras de rvores mltiplas?

7.7 Tempo de furao

onde:L: percurso totala: avano em mm/rotaon: rotaes por minuto

T c=Lan

L=lea ea0,3.d

n=V c d

Vc: velocidade de corted: dimetro da broca

Exemplo:d = 25mm, a = 0,15mm (ou 0,15mm/volta), Vc = 25m/min, l = 30mm (espessura da pea)

Exemplo:d = 25mm, a = 0,15mm (ou 0,15mm/volta), Vc = 25m/min, l = 30mm (espessura da pea)

n=V c d

= 250,025

n=318,3 rpm

L=lea=300,3.25=37,5mm

T c=Lan

=37,5

0,15. 318,3=0,785minT c=47s

7.8 Rosqueamento

Operao para gerao de roscas internas e externas.

Roscas internas (porcas): obteno com macho para roscar, aps furao com dimetro adequado.

Roscas externas (parafusos): obteno com cossinete ou tarraxa, aps fabricao de pea cilndrica com dimetro adequado.

Ferramentas possuem canais para sada de cavaco.

A geometria do canal depende da aplicao (material processado, furo passante ou no, lubrificao).

A no existncia de canais indica que a rosca obtida por conformao.

Quando a rosca interna feita por conformao o dimetro do furo inicial deve ser ligeiramente maior que o dimetro necessrio para a obteno de rosca por usinagem.

Vantagem da conformao: rosca fica mais resistente.

Perguntas:

16. Qual a importncia do clculo de tempo de furao (ou de outras operaes de usinagem)?

17. Qual a ferramenta utilizada para a usinagem de roscas internas? E de roscas externas?

18. Compare as caractersticas da obteno de roscas por usinagem e por conformao.

8. Fresagem

8.1 Introduo

Usinagem realizada com ferramenta multicortante, chamada fresa, em mquina fresadora.

Alta produtividade.Ferramenta possui movimento de rotao (corte) e pea

(fixada a uma mesa) possui movimento de avano.

Tipos de movimento da mesa:

- discordante: sentido de rotao oposto ao movimento de avano- concordante: mesmo sentido de rotao e avano

Qual tipo de movimento melhor: discordante ou concordante?

Qual tipo de movimento melhor: discordante ou concordante?

Geralmente movimento da mesa dado por fuso. No movimento concordante a ferramenta empurra a pea/mesa contra a folga do fuso levando a movimentos irregulares da pea/mesa e pior acabamento, o que no ocorre no movimento discordante

8.2 Fresadoras

Horizontal: eixo-rvore (eixo da ferramenta) paralelo mesa da mquina

Vertical: eixo-rvore perpendicular mesa da mquina

Universal: possui um eixo vertical e um eixo horizontal

8.3 Fresas e ngulos de cunha

Tipo W: para usinar alumnio, bronze, plsticos. Menor nmero de dentes para permitir a sada de grandes cavacos.

Tipo N: para materiais de mdia dureza (aos baixo teor de carbono)

Tipo H: para materiais duros (aos alto teor de carbono)

8.4 Fresas e geometrias

Fresas de perfil constante: para abrir canais, gerar engrenagens (fresa mdulo)

Fresas planas: para usinar superfcies planas, abrir rasgos

Fresas angulares: rasgos prismticos (por exemplo encaixe do tipo rabo de andorinha)

Fresas para rasgos: rasgos de chaveta, ranhuras, perfil T

Fresas de dentes postios: dentes so pastilhas de metal duro fixadas por parafusos

Perguntas:

19. Qual a relao entre material a ser processado, ngulo de cunha e nmero de arestas de corte da fresa?

20. Quais so as vantagens da utilizao da fresa de dentes postios em relao a uma fresa comum?

8.5 Parmetros de corte

A velocidade de corte depende do:material a ser usinadomaterial da ferramentatipo de trabalho da fresa (desbaste ou acabamento)

Valores so tabelados. Velocidades de corte para acabamento so maiores que de desbaste (mas profundidade de corte e avano so menores).

A partir da velocidade de corte e do dimetro da fresa, calcula-se a rotao necessria no eixo-rvore

n=V c d

Exemplo: Calcular a rotao necessria no eixo rvore para ferramenta de ao rpido, usinagem de ao de 100Kgf/mm2 , desbaste de 5 mm, dimetro da fresa de 40mm. Utilizar velocidade de corte de 20m/min (valor obtido de tabela da ferramenta)

A partir da velocidade de corte e do dimetro da fresa, calcula-se a rotao necessria no eixo-rvore

n=V c d

Exemplo: Calcular a rotao necessria no eixo rvore para ferramenta de ao rpido, usinagem de ao de 100Kgf/mm2 , desbaste de 5 mm, dimetro da fresa de 40mm. Utilizar velocidade de corte de 20m/min (valor obtido de tabela da ferramenta)

Deve-se adotar a rotao mais prxima disponvel pela mquina. Para mquinas modernas possvel obter os 159 rpm mas para mquinas antigas deve-se optar entre, por exemplo, 120 ou 210 rpm.

n=V c d

= 20 40.103

n=159 rpm

O avano da mesa obtido a partir do avano por dente sendo que esse ltimo valor tabelado e depende do tipo de fresa, do material a ser usinado e do tipo de operao (desbaste ou acabamento)

av: avano por voltaad: avano por denteZ: nmero de dentes

am: avano da mesan: rotao

av=ad. Z

am=av .n

Exemplo: Calcule a velocidade de avano da mesa em mm/min para fresa cilndrica DIN884, usinagem de ao de 100Kgf/mm2, desbaste de 5mm. Considere que a fresa possui 8 dentes, trabalha a 120 rpm e o avano por dente de 0,22 mm (valor obtido de tabela da ferramenta).

Exemplo: Calcule a velocidade de avano da mesa em mm/min para fresa cilndrica DIN884, usinagem de ao de 100Kgf/mm2, desbaste de 5mm. Considere que a fresa possui 8 dentes, trabalha a 120 rpm e o avano por dente de 0,22 mm (valor obtido de tabela da ferramenta).

av=ad.Z=0.22.8av=1,76mm

am=av .n=1,76. 120am=211,2mm /min

8.6 Fresagem de superfcies planas

Duas formas:

- fresagem tangencial: eixo-rvore paralelo superfcie em usinagem.

- fresagem de topo: eixo-rvore perpendicular a superfcie em usinagem.

Cada uma das formas pode ser realizada tanto em fresadoras verticais como horizontais.

Pode-se usinar superfcies planas inclinadas com a inclinao:

- da mesa da fresadora- do cabeote da fresadora

8.7 Fresagem com simetria radial

Fixa-se a pea em aparelho divisor ou mesa divisora

Com esses dispositivos possvel rotacionar a pea em ngulos conhecidos dividindo a circunferncia em uma quantidade inteira de partes.

Dividindo em quatro partes:

Substituindo fresa por brocae dividindo em 12 partes:

Deve-se utilizar o aparelho divisor para fresagem de engrenagens. Utiliza-se as fresas mdulo.

Para cada valor de mdulo existe um conjunto de fresas. Dentro de um conjunto (mesmo mdulo), cada fresa indicada para uma certa faixa de nmero de dentes da engrenagem.

Para fresagem de engrenagens cilndricas de dentes retos, fixa-se o blanque em determinada posio angular e para cada posio usina-se o espao entre dentes com a rotao da fresa e avano da mesa.

Para fresagem de engrenagens cilndricas helicoidais, sincroniza-se o movimento do aparelho divisor com o avano da mesa atravs de uma grade de engrenagens.

As engrenagens cnicas so obtidas de forma semelhante, mas com o blanque inclinado de forma a deixar a superfcie cnica paralela superfcie da mesa

8. Processos especiais para fresagem de engrenagens

8.1 Processo Rennia

Ferramenta: fresa caracol (similar a um parafuso sem-fim).Pea possui movimento de rotao (usina-se todos os dentes

em conjunto) sincronizado com movimento de corte da fresa.Fresa possui movimento de corte e de avano

Em cada instante, mais de um dente est sendo usinado, o que reduz o tempo total de usinagem

Pode-se produzir engrenagens cilndricas de dentes retos ou helicoidais em larga escala. No possvel a usinagem de engrenagens internas.

8.2 Processo Fellows

Ferramenta: fresa fellows. Geometria similar a de uma engrenagem.

Movimento de corte dado pela translao da ferramenta (movimento alternado: corte da descida, retorno sem corte na subida).

Tanto a fresa como a pea possuem movimento de rotao.Fresa tambm possui movimento de penetrao (direo

radial da engrenagem)Para o corte ocorrer apenas da descida a mesa se afasta de

uma distncia igual profundidade de corte durante a subida da ferramenta.

Permite a produo em larga escala de engrenagens externas e internas.

8.9 Fresagem CNCCNC- Comando numrico computadorizado.Parmetros de corte (rotao, velocidade de avano) e

posicionamento da fresa/ferramenta so dados mquina por uma sequncia comandos, ou programa.

A mquina pode possuir vrios eixos (para posicionamento e corte), por exemplo cinco eixos.

Algumas mquinas possuem magazine de ferramentas e troca automtica de ferramenta. Essas mquinas so chamadas de centro de usingem

Antes da programao da mquina deve-se calcular todos os parmetros de corte, levantar os pontos que definem a geometria da pea e um caminho possvel da ferramenta para a obteno da geometria desejada.

Em seguida, programa-se a mquina. Em linguagem G, por exemplo:

- S2400 M3 instrui a rotacionar a fresa a 2400 rpm no sentido horrio

- G0 X-10,Y-10,Z50 movimentao rpida (sem corte) para posio (-10,-10,50)

- G1 X10,Y10,Z50 movimentao (com corte) em linha reta para (10,10,50)

Essas tarefas podem ser feitas tanto manualmente como automaticamente a partir dos modelos do blanque e da pea final a ser obtida com o auxlio de softwares CAD / CAM.

Um comando bastante til, principalmente para programao manual, compensa o dimetro da fresa na usinagem. Para circuitos percorridos no sentido horrio, utiliza-se a funo G41 enquanto para o sentido anti-horrio, utiliza-se a funo G42.

Perguntas:

21. Quais so os ganhos em se utilizar mquinas CNC?

22. Por que as mquinas CNC alcanam maiores produtividades que as mquinas tradicionais?

TORNEAMENTO

1. Introduo

Obteno de peas cilndricas, cnicas, perfiladas (de revoluo), furos e roscas.

Pea possui movimento de rotao.

Ferramenta possui movimentos de avano e penetrao (manual ou automtico)

Operaes:

1- Cortar2 - Cilindrar direita3 - Sangrar4 - Alisar5 - Facear direita

6 - Sangrar com grande dimenso7 - Desbastar direita8 - Cilindrar e facear esquerda9 - Formar10 - Roscar

2. Mquina de tornear

As peas so fixas nas placas de trs castanhas. Quando so muito compridas so apoiadas na contra-ponta (instalada no cabeote mvel para evitar descentralizao).

Furos so obtidos trocando a contra-ponta por uma broca e realizando movimento de avano com o cabeote mvel. Primeiramente utiliza-se a broca de centro para abrir o furo e aps realiza-se a furao com a broca do dimetro desejado

(vdeos desbaste, faceamento, contra-ponta, furao)

Para melhorar acabamento pode-se fazer usinagem interna

(vdeo interna)

Para apoiar a pea (sem contra-ponta) necessaria a utilizao de luneta. A luneta pode ser fixa (ponto de apoio constante) ou mvel, movimentando-se com a ferramenta (ponto de apoio varia e sempre prximo ao ponto de corte)

(vdeo luneta)

23. Qual a diferena entre utilizao de contra-ponta, luneta fixa e luneta mvel?

3. Tempo de corte

T c=Lan

a: avano em mm/voltaL: percurso da ferramentan: rotaes por minuto

n=V cd

Vc: velocidade de corted: dimetro da pea

Exemplo:

eixo L = 1350 mm, d = 95 mm, Vc = 14m/min, a = 2mm

Exemplo:

eixo L = 1350 mm, d = 95 mm, Vc = 14m/min, a = 2mm

n=V c d

= 14 .0,095

n=46,9 rpm

T c=La.n

=1350

2.46,9=14,4min

4. Fora e potncia de corte

s: rea da seo transversal do cavacoKs: presso de corte (tabelado conforme operao e materiais)

a: avanop: profundidade de corte

Fc: fora de corteVc: velocidade de corte

Fc=s.K s

s=a.p

Pc=Fc.Vc

Exemplo: continuando o exemplo anterior (tempo de corte), para profundidade de corte de 5mm e Ks = 950 N/mm2, calcule a fora e a potncia de corte.

Exemplo: continuando o exemplo anterior (tempo de corte), para profundidade de corte de 5mm e Ks = 950 N/mm2, calcule a fora e a potncia de corte.

s=a.p=2.5=10mm2

Fc=s.K s=950.10=9500N

Vc = 14 m/min = 0,23 m/s

Pc = 9500.0,23 = 2216,6 W

Considerando um rendimento de 0,7 (ou 70%), calcule a potncia de entrada (potncia do motor)

Considerando um rendimento de 0,7 (ou 70%), calcule a potncia de entrada (potncia do motor)

Pm=Pc=

2216,60,7

=3166,6W=4,25HP

RETIFICAO

1. Introduo

Processo de usinagem por abraso utilizado para dar melhor acabamento e tolerncias dimensionais s peas depois de torneadas, fresadas, etc.

Retirada de no mximo 0,5 mm de material (processo lento).

2. Retificadoras

2.1 Retificadora plana

Retifica superfcies planas paralelas, perpendiculares ou inclinadas.

Pea fixada por ao magntica mesa.Movimento de corte dado ao relobo (ferramenta de corte).Avano dado pela mesa.Pode ser tangencial de eixo-horizontal ou de topo de eixo-vertical

(videos retificaco plana)

2.2 Retificadora cilndrica universalRetifica superfcies cilndricas externas ou internas e superfcies

planas (faceamento).

Pea fixa em placa universal (similar do torno) que possui movimento de rotao (lento em relao rotao do rebolo)

(vdeos cilindrica e faceamento)

2.3 Retificadora sem centro (center less)

Retificao de superfcies cilndricas externas em srie.

Pea fica confinada ao espao entre rebolo, disco de arraste e lmina de apoio.

Disco de arraste rotaciona a pea e produz movimento de avano (devido a uma pequena inclinao de aproximadamente 3 a 5 graus de seu eixo)

3. Rebolo

Ferramenta de usinagem.Composto por:- gros abrasivos- aglomerante

Os gros abrasivos podem variar em:- material (xido de alumnio, carbeto de Silcio, carbeto de

Boro, diamante)- granulao (tamanho dos gros abrasivos)

O aglomerante pode variar em:- material (vitrificado, resinide, borracha)- grau de dureza- estrutura (porosidade)

Geralmente utiliza-se aglomerante vitrificado (no sofre ataque qumico pela gua, leo ou cidos).Gros de xido de alumnio so mais baratos e so geralmente empregados.Para materiais mais duros utiliza-se rebolos de carbetos.Antes de utilizado o rebolo deve ser verificado quanto a ausncia de trincas e balanceado. Caso contrrio o acabamento ser prejudicado

Existem rebolos de diversas geometrias, conforme a aplicao

Muitas vezes as geometrias esto associadas ao afiamento de ferramentas

(vdeo afiamento)

24. Por que deve-se utilizar mesa magntica para fixao de peas a serem retificadas (e no equipamentos mecnicos de fixao) ?

25. O processo de retificao poderia ser recomendado para o desbaste de 2mm do dimetro de um eixo?

ELETROEROSO

1. Introduo

Usinagem de materiais (condutores eltricos) por descargas eltricas.

Vantagens:permite usinar materiais duros como carbonetos metlicosobteno de formas complexas, furos irregularessuperfcie final de alta qualidade, pouca distoro e alterao microestruturalprocesso automtico (posicionamento e controle de corrente eltrica)

Aplicado na fabricao de:matrizes (corte, forjamento, cunhagem)moldes de injeo (para plsticos)ferramentas de metal duro

2. Funcionamento

Ferramenta (eletrodo) e pea so submersos em lquido isolante, chamado dieltrico, polarizadas em corrente contnua positiva e negativamente (normalmente) e aproximadas.

Para uma certa distncia, chamada GAP, a diferena de potencial entre a pea e o eletrodo rompe o isolamento do dieltrico e h formao de descarga eltrica.

Temperaturas de 2500oC a 50000oC provocam vaporizao do metal da pea, conforme geometria desejada.

Eletrodo tambm erodido mas ajustando a mquina corretamente tem-se 99,5 % de eroso da pea e 0,5% de eroso do eletrodo.

GAP:alto (0,5 mm): menor tempo de usinagem, maior rugosidadebaixo (0,01mm): maior tempo de usinagem, menor rugosidade

Descargas so controladas eletronicamente atingindo at 200 mil ciclos por segundo.

Tenses e correntes envolvidas: 40 a 400 volts, 0,5 a 400 ampres.

26. possvel usinar peas de materiais cermicos pelo processo de eletroeroso? Por que?

27. Os processos de eletroeroso so relativamente lentos. Por que eles no so inviveis?

3. Tipos

H dois tipos:- eletroeroso por penetrao- eletroeroso a fio

3.1 Eletroeroso por penetrao

Eletrodo possui o formato negativo da pea que se deseja obter.

Materiais utilizados:

Metlicos:- cobre eletroltico- cobre tungstnio- cobre sinterizado

No metlico:- grafite

Eletrodos metlicos: apresentam melhor acabamento e podem ser obtidos por outros processos convencionais de usinagem.

Grafite: possui a vantagem de suportar altas temperaturas, no se deforma e leve, mas muito quebradio.

(vdeo eletroeroso por penetrao)

3.2 Eletroeroso a fio

Fio de lato ionizado submerso em gua desionizada utilizado para cortar perfis complexos com exatido.

(vdeo eletroeroso a fio)

4. Processos de recirculao do dieltrico

O dieltrico, alm de funcionar como isolante e permitir GAPs pequenos para a ocorrncia de descargas eltricas, remove as partculas j desprendidas da pea.

Muitas partculas diminuem a resistncia eltrica e as descargas ficam descontroladas. Ao mesmo tempo, desejvel algumas partculas em suspenso para que as descargas sejam mais estveis.

4.1 Limpeza por injeo

Dieltrico forado a passar por baixo da pea, empurrando partculas em suspenso para cima e para os lados. Eletrodo pode ser furado.

4.2 Limpeza por aspirao

Dieltrico aspirado por baixo da pea.

4.3 Limpeza por jato lateral

Se no for possvel fazer orifcio nem no eletrodo nem na pea, injeta-se o dieltrico sob presso diretamente sobre a superfcie de trabalho.

4.4 Limpeza por agitao do dieltrico

Prprio movimento do eletrodo agita o dieltrico e s vezes suficiente para expulso de partculas.

28. Quais so os dois tipos de processos de eletroeroso? Quais so as suas diferenas?

29. Por que a recirculao do dieltrico necessria?

OUTROS PROCESSOS DE USINAGEM

1. Feixe de eltrons

Bombardeamento da pea por feixe de eltrons causa fuso e remoo de material.

Realizado em cmaras a vcuo (menor resistncia dos eltrons com o ar)

Eltrons acelerados por diferena de potencial de 150KV atingem 0,2 a 0,7 vezes a velocidade da luz.

Convergncia do feixe de eltrons controlada por bobinas e pode variar conforme aplicao (usinagem, soldagem, tratamento superficial, corte).

2. Ultra-som

Usinagem por ferramenta que vibra em frequncias de 20KHz a 100KHz.

Utiliza-se frequncia prxima a alguma frequncia de vibrao natural da pea, causando o efeito de ressonncia (grandes amplitudes de movimento com pequena amplitude de excitao).

Aplica-se pasta com elementos abrasivos entre ferramenta (sonotrodo) e pea.

Pode-se usinar materiais duros e frgeis como vidros, cermicas e diamante.

3. Usinagem Qumica

Utilizada na obteno de peas pequenas, precisas, delicadas (circuitos impressos).

Tentativas de utilizao para fabricao de micro-mquinas.

A usinagem realizada quimicamente sobre partes desprotegidas da pea. Segue-se os seguintes passos:

- limpa-se a superfcie a ser usinada- confecciona-se uma mscara (negativo da usinagem) em

borracha, plsticos, resinas fotossensveis, vernizes- submerge-se a pea em soluo agressiva (custica ou

cida)- limpa-se a pea (remoo da mscara e resduos da

usinagem)

a: mscarab: parte usinada da superfciec: parte no usinada da superfcie (protegida pela mscara)d: mscara

30. Para que serve a mscara na usinagem qumica?

31. Considerando que o processo de usinagem qumica amplamente utilizado na fabricao de placas de circuito impresso, quais as caractersticas de acabamento e tolerncias dimensionais dele esperadas?

32. O processo de usinagem qumica pode ser aplicado na usinagem de peas grandes como uma asa de avio, por exemplo?

4. Usinagem Eletroqumica

Usinagem devido eletrlise (quebra qumica por passagem de corrente eltrica).

Exemplo: Fe2H 2OFeOH 2H 2

Processo similar a uma ferrugem controlada

Eletrodo pode ter o formato negativo da pea que se deseja obter (similar eletroeroso).

Mquinas tambm apresentam caractersticas funcionais semelhantes a de eletroeroso. Mas, remoo de material realizada de forma qumica apenas acelerada pela passagem de corrente eltrica.

33. Qual a principal diferena entre o processo de eletroeroso e o processo de usinagem eletroqumica?