08 - furadeiras

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FURADEIRAS

Professora: Maria Adrina Paixão de Souza da Silva, Dra. Eng.

SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁINSTITUTO DE TECNOLOGIA DA UFPA

FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICADISCIPLINA: USINAGEM DOS METAIS

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FURADEIRAS

INTRODUÇÃO




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INTRODUÇÃO




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INTRODUÇÃOFURAÇÃO

É um a operação muito antiga e que já foram encontrados vestígios arqueológicos dessa prática com mais de 4000 anos no antigo Egito, para recortar blocos de pedra.

Processo de usinagem destinado à obtenção de furos

A ferramenta mais empregada na furação é a broca helicoidal.

Apesar de todos os esforços no sentido de aumentar o rendimento da operação de furação, as brocas helicoidais constituem um incômodo gargalo de qualquer tipo de usinagem, exigindo freqüentemente a redução da velocidade de corte das ferramentas de tomo, quando operam em conjunto em máquinas automáticas.




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INTRODUÇÃO




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INTRODUÇÃOBROCA

É a ferramenta que faz o trabalho de furação.




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INTRODUÇÃOFURADEIRAS

As máquinas de furar, ou simplesmente furadeiras, consistem basicamente de uma árvore, que gira com velocidades determinadas, onde se fixa a ferramenta. Esta árvore pode deslizar na direção de seu eixo ou ter uma mesa onde se fixa e movimenta a peça.




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FURADEIRAS

A MÁQUINA




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A MÁQUINA




Furadeira vertical

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A MÁQUINA




Furadeira vertical

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A MÁQUINA




Geralmente, o encaixe na árvore de trabalho é do tipo cônico (cone Morse ou ISO).

Neste cone podem-se fixar diretamente ferramentas de haste cônica ou um mandril universal tipo Jacobs para fixação de ferramentas de haste cilíndrica.

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A MÁQUINA




Mecanismo para retirada de mandril ou ferramenta do cone Morse.

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2.1. Tipos de furadeiras




Podem ser:

1 – Quanto ao sistema

2 – Quanto ao tipo

3 – Quanto ao número de árvores

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2.1.1. Quanto ao Sistema




Quanto ao sistema de avanço pode-se classificar como manual (ou sensitiva) ou automática (elétrico ou hidráulico).

Ao contrário do que possa parecer as furadeiras sensitivas possuem grande aplicação no meio industrial.

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2.1.2. Quanto ao Tipo




Podem ser:a)Portátil

b)De coluna

c)De bancada

d)Radial

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a) Portátil




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b) De coluna




é a mais encontrada em oficinas de manutenção e de produção sob encomenda devido a sua alta versatilidade.

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c) De bancada




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d) Radial




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2.1.3. Quanto ao Número de Árvores




Podem ser:a)Simples = uma árvore

b)Gêmea = duas árvores

c)Multipla = três ou mais ávores

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a) Simples




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b) Gêmea




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b) Múltipla




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FURADEIRAS

ACESSÓRIOS




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3.1. Dispositivos de Sujeição de

Peças




Os dispositivos de fixação de peças utilizados nas furadeiras são similares, e muitas vezes os mesmos, utilizados nas fresadoras.

Utiliza-se cantoneiras, morsas, grampos, blocos e gabaritos.

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3.1. Dispositivos de Sujeição de

Peças




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3.2. Acessórios das furadeiras




MANDRIL

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BUCHAS CÔNICAS

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CUNHA OU SACA MANDRIL/BUCHA

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FURADEIRAS

A FERRAMEN

TA DE FURAR

- BROCA -




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BROCAS




As brocas são as ferramentas de abertura de furos. Possuem de 2 até 4 arestas de corte e sulcos helicoidais por onde corre o cavaco. O ângulo da ponta varia de 90º à 150º de acordo com a dureza do material a furar, sendo o ângulo de 120º o mais comum de se encontrar, essa ferramenta de corte é chamada de broca helicoidal

Ex: a broca utilizada por dentistas para cuidar de seus clientes é helicoidal

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BROCAS




A broca helicoidal é uma ferramenta de corte de forma cilíndrica, fabricada com aço rápido, aço-carbono, ou com aço-carbono com ponta de metal duro.

A broca de aço rápido pode também ser revestida com nitreto de titânio, o que aumenta a vida útil da ferramenta porque diminui o esforço do corte, o calor gerado e o desgaste da ferramenta. Isso melhora a qualidade de acabamento do furo e aumenta a produtividade, uma vez que permite o trabalho com velocidades de corte maiores.

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BROCAS




Para fins de fixação e afiação, ela é dividida em três partes: haste, corpo e ponta.

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BROCAS




A haste é a parte que fica presa à máquina. Ela pode ser cilíndrica ou cônica, dependendo de seu diâmetro e modo de fixação.

O corpo é a parte que serve de guia e corresponde ao comprimento útil da ferramenta. Tem geralmente dois canais em forma de hélice espiralada.

A ponta é a extremidade cortante que recebe a afiação. Forma um ângulo de ponta que varia de acordo com o material a ser furado.

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BROCAS




A broca é caracterizada pelas dimensões, pelo material com o qual é fabricada e pelos seguintes ângulos:

a) ângulo de hélice - indicado pela letra grega γ

b) ângulo de incidência ou folga - representado pela letra grega α e

c) ângulo de ponta - representado pela letra grega σ

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a) γ




Auxilia no desprendimento do cavaco e no controle do acabamento e da profundidade do furo. Deve ser determinado de acordo com o material a ser furado:

-Para material mais duro -- ângulo mais fechado;-Para material mais macio -- ângulo mais aberto.

-É formado pelo eixo da broca e a linha de inclinação da hélice.

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b) α




Tem a função de reduzir o atrito entre a broca e a peça. Isso facilita a penetração da broca no material.

Sua medida varia entre 6 e 15°.

Ele também deve ser determinado de acordo com o material a ser furado: quanto mais duro é o material, menor é o ângulo de incidência.

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c) σ




Corresponde ao ângulo formado pelas arestas cortantes da broca.

Também é determinado pela dureza do material a ser furado.

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c) σ




Importante que as arestas cortantes tenham o mesmo comprimento e formem ângulos iguais em relação ao eixo da broca (A = A').




Além desses ângulos, ainda existem outros elementos, como se pode ver pela figura que se segue

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FURADEIRAS

TIPOSDE

BROCAS




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TIPOS DE BROCAS




Da mesma forma como os ângulos da broca estão relacionados ao tipo de material a ser furado, os tipos de broca são também escolhidos segundo esse critério.

O quadro a seguir mostra a relação entre esses ângulos, o tipo de broca e o material.

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TIPOS DE BROCAS




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5.1. BROCAS ESPECIAIS




Além da broca helicoidal existem outros tipos de brocas para usinagens especiais:

a)broca de centro

b)broca calçada com pastilha

c)broca escalonada ou múltipla

d)broca canhão

e)broca com furo para fluido de corte

f)anulares

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a) Broca de centro




É uma broca curta e de diâmetro relativamente grande. Sua alta rigidez impede que ocorra uma flambagem e que o furo seja executado fora do local correto.

Sua função é a de iniciar o furo de uma peça, ou seja, fazer um pequeno furo para que a ponta da broca não se desloque-se da posição.

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b) Broca calçada com pastilha




As brocas calçadas com pastilhas são indicadas para furação de materiais de maior dureza e/ou para obter-se rendimentos superiores.

As pastilhas são soldadas ao corpo.

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b.1) Brocas com pastilhas

intercambiáveis




Similares às brocas calçadas há as brocas com pastilhas intercambiáveis, largamente utilizadas em altas produções e em máquinas CNC, devido a rapidez e simplicidade em se manter a afiação do gume cortante.

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c) Broca escalonada ou múltipla




Serve para executar furos e rebaixos em uma única operação.

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c) Broca escalonada ou múltipla




As brocas múltiplas são especialmente afiadas para executar furos complexos em apenas uma operação.

As possibilidades são muito grandes.

Sua aplicação é voltada para grandes produções onde o custo de preparação de brocas especiais acaba se diluindo na execução de grandes lotes em tempo mais reduzidos.

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d) Broca canhão




Tem um único fio cortante. É indicada para trabalhos especiais como furos profundos de dez a cem vezes seu diâmetro, onde não há possibilidade de usar brocas normais.

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e) Broca com furo para fluido de

corte




É usada em produção contínua e em alta velocidade, principalmente em furos profundos.

O refrigerante é enviado diretamente para a região de formação do cavaco, evitando o superaquecimento da ferramenta e auxiliando na remoção do cavaco. Essa ferramenta permite a usinagem de furos relativamente profundos em um único aprofundamento.

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e) Broca com furo para fluido de

corte




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f) Anular




Permitem executar furos de grandes diâmetros com menor geração de cavaco.

Este tipo de broca remove apenas um anel de material e a cápsula resultante pode até ser utilizada como matéria prima.

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Existe uma variedade muito grande de brocas que se diferenciam pelo formato e aplicação.

Os catálogos de fabricantes são fontes ideais de informações detalhadas sobre as brocas mostradas aqui.

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Bibliografias• ABREU FILHO, Carlos. Tornearia Mecânica – Notas de

Aula, Belém, 2007.

• AGOSTINHO, Oswaldo Luis. VILELLa, Ronaldo Castro (In Memoriam), BUTTON, Sérgio Tonini. Processos de Fabricação e Planejamento de Processos. Universidade Estadual de Campinas - Faculdade de Engenharia Mecânica - Departamento de Engenharia de Fabricação - Departamento de Engenharia de Materiais. Campinas, SP. 2004

• BRAGA, Paulo Sérgio Teles, CPM - Programa de Certificação de Pessoal de Manutenção – Mecânica - Processos de Fabricação, SENAI/CST, Vitória, ES. 1999.

• COSTA, Éder Silva & SANTOS, Denis Júnio. Processos de Usinagem. CEFET-MG. Divinópolis, MG. março de 2006




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Bibliografias• DINIZ, A. E., Tecnologia da Usinagem dos Materiais. 3 ed.

São Paulo: Artliber Editora, 2003.

• FERRARESI, Dino. Fundamentos da Usinagem dos Metais. Editora Edgard Blücher LTDA. São Paulo, SP, 1977

• INMETRO. SISTEMA Internacional de Unidades – SI (tradução da 7ª edição do original francês “Le Système International d’Unités”, elaborada pelo Bureau International des Poids et Mesures - BIPM). 8ª edição Rio de Janeiro, 2003. 116 p.

• INMETRO. Vocabulário Internacional de Termos Fundamentais e Gerais de Metrologia – VIM – Portaria Inmetro 029 de 1995. 3ª edição, Rio de Janeiro, 2003. 75p.

• reimpressão.




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Bibliografias• PALMA, Flávio. Máquinas e Ferramentas. Apostila,

SENAI-SC, Blumenau, 2005.

• SECCO, Adriano Ruiz; VIEIRA, Edmur & GORDO, Nívia. Módulos Instrumentais – Metrologia. Telecurso 2000. São Paulo, SP, 2007

• VAN VLACK, L. H., Princípios da Ciência e Tecnologia dos Materiais. Tradução Edson Carneiro. Rio de Janeiro: Elsevier, 1970 – 4ª reimpressão.




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