08 - furadeiras

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

FURADEIRAS

INTRODUÇÃO

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.

INTRODUÇÃO

INTRODUÇÃOBROCA

É a ferramenta que faz o trabalho de furação.

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.

FURADEIRAS

A MÁQUINA

Furadeira vertical

A MÁQUINA

Furadeira vertical

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.

A MÁQUINA

Mecanismo para retirada de mandril ou ferramenta do cone Morse.

2.1. Tipos de furadeiras

Podem ser:

1 – Quanto ao sistema

2 – Quanto ao tipo

3 – Quanto ao número de árvores

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.

2.1.2. Quanto ao Tipo

Podem ser:a)Portátil

b)De coluna

c)De bancada

d)Radial

a) Portátil

b) De coluna

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

c) De bancada

d) Radial

2.1.3. Quanto ao Número de Árvores

Podem ser:a)Simples = uma árvore

b)Gêmea = duas árvores

c)Multipla = três ou mais ávores

a) Simples

b) Gêmea

b) Múltipla

FURADEIRAS

ACESSÓRIOS

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.

3.1. Dispositivos de Sujeição de

Peças

3.2. Acessórios das furadeiras

MANDRIL

BUCHAS CÔNICAS

CUNHA OU SACA MANDRIL/BUCHA

FURADEIRAS

A FERRAMEN

TA DE FURAR

- BROCA -

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

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.

BROCAS

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

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.

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

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.

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.

Corresponde ao ângulo formado pelas arestas cortantes da broca.

Também é determinado pela dureza do material a ser furado.

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

FURADEIRAS

TIPOSDE

BROCAS

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.

TIPOS DE BROCAS

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

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.

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.

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.

c) Broca escalonada ou múltipla

Serve para executar furos e rebaixos em uma única operação.

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.

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.

e) Broca com furo para fluido de

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.

e) Broca com furo para fluido de

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.

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.

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

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.

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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