Tecnologia Mecânica

1. INTRODUÇÃO

Pode-se dizer que que, segundo as características geométricas das peças a fabricar e as propriedades requeridas aos seus materiais, existe uma grande variedade de processo de fabrico que dependem dos seguintes métodos de execução:

Dar a pré forma: produção de aço, siderurgia, fundição. Transformar a geometria: Forjamento, estampagem. Cortede material: Maquinagem. União: Soldadura, brasagem. Revestimento: zincagem, cromagem. Modificar propriedades. Tratamento térmico. Neste texto estuda-se a Maquinagem, processo baseado nos métodos de corte, que incluem operações de separação de material (corte, entalhe) e de arranque de apara (torneamento, fresagem, furação).

Os processos de fabricação de maquinagem consistem em arrancar sob a forma de aparas ou partículas, o excesso de material de um semiproduto previamente obtido, utilizando máquinas ferramenta e cortantes adequados, para conseguir a geometria da peça desejada e as especificações propostas.

A obtenção das dimensões e geometria definitivas de uma peça por arranque de apara, realiza-se partindo de semiprodutos fabricados por fundição, forjamento, laminagem ou por pulverometalurgia, em que, por vezes, se efectuaram operações prévias de dobragem, soldadura ou outras.

Deve ter-se em atenção que os métodos de arranque de apara são os únicos que permitem obter peças com uma precisão da ordem de micrometros enquanto que por exemplo por forjamento ou fundição a precisão anda à volta de ± 3 mm

Por outro lado em maquinagem obtêm-se acabamentos superficiais muito finos, como no caso de operações de rectificação, polimento ou lapidação.

Apesar de que todas as máquinas empregues em conformação de materiais, como por exemplo as prensas poderem ser consideradas máquinas ferramenta, geralmente, costuma-se deixar esta denominação para as máquinas que conferem a forma à peça por arranque de material, como são os engenhos de furar, as fresadoras, os tornos, etc.

2. MATERIAIS MAQUINÁVEIS

De forma geral, podem resumir-se a três grandes grupos de materiais maquináveis:

Metais: A maioria dos metais e suas ligas podem ser conformados por arranque de material, embora por vezes seja necessário aplicar um tratamento térmico antes da maquinagem, para conseguir as melhores condições de corte, o que significa que nem todos os materiais se deixam trabalhar com igual facilidade, ou seja não têm a mesma maquinabilidade.

Geralmente os aços são os materiais que mais são maquinados e também os que apresentam maior complexidade de maquinagem.

Grupos de metais maquináveis:

Aços ao carbono. Aços ligados. Aços inoxidáveis. Aços vazados

Ligas refractárias e de alta resistência. Aços ligados de alta resistência.

Metais refractários ligados. (Columbio, Tântalo, Molibdénio e Tungsténio). Aços ligados ao titânio.

Aços ligados de alta resistência a base cobalto ou níquel. Ligas de Titânio

Ligas de alumínio, cobre, níquel, magnésio, urânio, zinco. Compósitos (requerem ferramentas especiais).

Plásticos e compósitos de plásticos

Cerâmicos, em que preferivelmente se lhes aplica maquinagem abrasiva

Maquinabilidade dos metais

A maquinabilidade define se como a capacidade de arrancar material da peça com uma ferramenta de corte ou a capacidade do material a ser maquinado. A maquinabilidade avalia-se pela mediante a realização de uma série de ensaios em que se determinam as características seguintes:

A duração do gume da ferramenta. A velocidade de corte que deve aplicar-se A força de corte na ferramenta / potencia. o trabalho de corte. A temperatura de corte. A produção de apara. Acabamento superficial.

FACTORES QUE AFECTAM A MAQUINABILIDADE:

Material da peça.

Composição química do material. Tipo de microestrutura. Inclusões. Dureza e resistência. Ductilidade e fragilidade Tamanho do grão. Condutividade térmica. Presença de aditivos livres.

Condições de corte. Aresta de corte. Porta ferramenta. Máquina ferramenta. Operação. Regime de corte

Existem aços de alta Maquinabilidade, que se caracterizam por ter a sua composição química uma série de aditivos livres como são o enxofre, o chumbo, o selénio, o manganés e o fósforo.

ANTECEDENTES DA PEÇA A MAQUINAR.

Do ponto de vista das propriedades mecânicas favoráveis à maquinagem, normalmente as peças são submetidas a processos térmicos como o laminagem a quente, normalização, recozimento ou estiramento a frio, e, excepcionalmente são temperadas, uma vez que com este processo são endurecidas, o que não facilita a maquinabilidade.

3. PROCEDIMENTOS EMPREGUES NO ARRANQUE DE MATERIAL

As máquinas ferramentas para efectuar a maquinagem baseiam se nos seguintes processos tecnológicos:

Uso de navalhas. Uso de abrasivos. Uso de chispas eléctricas. Uso de ultra sons. Uso de um feixe de electrões que volatiliza o material. Uso de electrólise dirigida.

Exceptuando o corte usando navalhas, em que o material arrancado aparece formando tiras fragmentadas (caso seja frágil) ou contínuas (caso seja dúctil), no resto dos processos as partículas produzidas são pequeníssimas.

Movimentos que se realizam no maquinagem

O arranque de apara realiza-se pela a penetração de uma ferramenta, cujo material é de maior dureza que o da peça a cortar. Esta operação decorre quando se efectua o movimento relativo entre a peça a trabalhar e a ferramenta de corte, como mostra a figura 1.

Figura 1. Rotação e penetração da ferramenta na superfície da peça.

TIPOS DE MOVIMENTOS A REALIZAR NA MAQUINAGEM.

Movimento de corte: É o que permite que a ferramenta corte o material, produzindo a apara, e identifica-se pelo parâmetro Vc, velocidade de corte. Movimento de avanço: É o deslocamento do ponto de aplicação do corte, identificado pelo parâmetro Va, velocidade de avanço. Movimento de penetração: É o que define a espessura de material a cortar, identificada pelo parâmetro p, profundidade de passagem.

A ferramenta e a peça fixam-se à máquina; esta é encarregada de transmitir à peça, os movimentos de corte e de

avanço, quer sejam de rotação ou de translação, dependendo do tipo de trabalho a realizar e da máquina que o executa. Por exemplo num torno universal, o movimento de corte é executado pela rotação da peça, o movimento de avanço é o deslocamento da ferramenta na direcção longitudinal ou transversal, e por último a penetração última realiza-se na direcção perpendicular à de avanço.

Tipos de maquinagem.

Segundo o acabamento superficial a conferir à peça acabada, distinguem-se três tipos de maquinagem:

Desbaste: O material eliminado é da ordem de milímetros ou décimas de milímetro, cuja finalidade é aproximar as dimensões da peça à medida final, no menor tempo possível deslocando a navalha de corte com alta velocidades de avanço e de corte. Acabamento: Com o objectivo de obter, não só as medidas finais da peça, mas também baixa rugosidade na superfície, o material eliminado é do ordem de centésimas de milímetro utilizando navalhas de corte que trabalham com velocidades de avanço baixas e velocidades de corte mais altas que as do desbaste. Rectificação: Com a finalidade de alcançar medidas muito precisas e bom acabamento superficial, o material retirado é da ordem de milésimas de milímetro e as velocidades de avanço e de corte com que se trabalha são muito altas, arrancando as partículas de material por abrasão.

Tendo em conta o tipo de peça a obter, a operação a aplicar, o acabamento requerido e a máquina em que se realiza, existem diversos processos de maquinagem, dos quais na tabela 1 se mostram os mais vulgares.

Tabela 1. Principais processos de maquinagem.

TIPOS DE PROCESSOS DESBASTE E ACABAMENTO (Aparas) RECTIFICAÇÃO (Partículas)

TIPO DE GEOMETRIA GERADA Denominação Movimento Denominação Movimento

Superfícies de revolução

Torneamento

(1)

Cilindrar (exterior) Facejar

Mandrilar (interior) Ranhurar Roscar

Ferro de forma

Rotação da peça e

translação da ferramenta

Rectificação Cilíndrica exterior

(2)

Rotação da peça e da ferramenta

Fresagem

(3)

Frontal Cilíndrica Ranhuras Contornos

Rotação da ferramenta e translação da

peça

Rectificação Plana

(4)

Rotação da peça e translação da

ferramenta

Plaina Limador

Escateladora

Translação da peça e da ferramenta

Superfícies planas

Serras

Rotação ou translacção

da ferramenta

Serrote Alternativo

(5)

Serra de Disco

(6)

Furos

Furacão e Mandrilagem

Pontear Escarear

Furar Mandrilar

Rotação e translacção

da ferramenta

Rectificação Cilíndrica Interior

Lapidação

Rotação da ferramenta e

translacção da peça

Contornos irregulares

Electroerosão Penetração Fio

(8)

Translacção da peça e da ferramenta

Afiação

(9)

Rotação e translacção da

ferramenta

Outros

Oxicorte Corte por Laser (9) Corte por feixe de

electrões(10) Corte por plasma

Corte por Ultrasons (9) (10)

Torneamento

Estudo Geral

PRANCHA 1

UMA OFICINA DE TORNEAMENTO 3.1.1. Uma oficina de fabrico com tornos paralelos. No fundo, ao alto, à direita da oficina, as máquinas ferramenta de maquinagem de peças pesadas. Em baixo máquinas Ramo em curso de montagem e de ensaio.

HISTÓRIA DO TORNEAMENTO 3.12. a) Torno de oleiro. (1) Peça em argila, (2) Prato porta-peças, (3) Volante, (4) Apoio. b) Torno antigo de arco entre pontos. (1) Peça, (2) Ferramenta, (3) Suporte da ferramenta til. (4) e (5) Pontos; (6) Arco: Corda do arco.

DOIS TIPOS DE TORNOS 3.1.3. a) Torno paralelo horizontal: (1) Peça; (2) Porta ferramenta; (3) Ponto; (4) Contraponto; EP: Entre pontos; HDP: Altura de ponto. b) Torno vertical: (1) Peça, (2) Porta-ferramenta; (3) Prato rotativo.

TORNO PARALELO 3.1.4. Descrição funcional: (1) Peça; (2) Ferramenta; (3, 4, 5, 6, 7, 8, 9) (10, 11, 12, 13, 14, 15) Elementos do dispositivo Porta-ferramentas; (16) Bancada; (17) Caixa de velociadades; (18) Caixa de avanços; (19) Motor; (20, 21) Transmissão do Movimento de avanço.

FORMAÇÃO PROFISSÕES DE TORNEIRO FUNÇÃO

DURAÇÃO MEIOS

1 Torneiro especializado OE 1 mês a

1 ano Escola profissional

2 Torneiro qualificado

P1 P2 P2

3 anos Escola profissional

3 Chefe de equipa e controlador 5 anos Promoção

4 Contramestre e chefe de oficina

Chefia da

oficina 10 anos Promoção

5 Agente técnico 5 anos Promoção

6 Técnico superior

Planea-mento

Métodos Estudos 7 anos Promoção

METROLOGIA DO CILINDRO 31.6. Exame de uma peça cilíndrica. A) Representação de um cilindro: (1) Envolvente máximo; (2) Envolvente mínimo; b) Defeitos da secção recta: (1) Ovalização; (2) Bossa; (3) Cavidade; Defeitos da secção axial: (4) Conicidade; (2) Abaulamento; (3) Curvatura.

CATEGORIAS PROFISSIONAIS 31.6. Quadro das profissões de TORNEIRO. (1) e (2) Operário torneiro (9 e (4) Mestre de oficina; (5) e (6) Preparador de trabalho.

PRANCHA 2

TORNEAMENTO 3.2.1. Eixo de roda de automóvel. Fotos Ernault-Somua. Torneamento em torno copiador. (1) Peça; (2) Ferramenta; (3) Copiador montado entre pontos com a mesma geratriz que a da peça a produzir.

ELEMENTOS DO CORTE 3.2.2. a) Cadeia cinemática do torno. (1) Peça; (2) Ferramenta; ME Movimento de corte; Ma1 e Ma2, Movimentos de avanço longitudinal e transversal. b) Corte. V, Velocidade de corte linear; n, Velocidade de rotação; a. Avanço por rotação; p, profundidade de passe; S. Secção da apara; A. Avanço por minuto; L, Comprimento de passe; Tc, Tempo de corte.

GERAÇÃO DE SUPERFÍCIES 3.2.3. Com um movimento de avanço Ma. a) Torneamento cilíndrico ou a cilindrar; b) Torneamento cónico; c) Facejamento; d) Torneamento cónico com dois carros: Ma1/Ma2 = constante; e) Geratriz curva Ma1/Ma2 = variável; f) Execução de rosca com dois movimentos Ma + Mp.

TORNEAMENTO EXTERIOR 3.2.4. Operações e ferramentas. (1) Ranhura: ferro nº 65; (2) Sangramento: ferro de sangrar nº 68; (3) Torneamento cónico: ferro de desbaste nº 61; (4) Facejamento: ferro de facejar nº 64; (5) Roscagem: ferro de roscar nº 69; (6) Abertura de ponto: broca de ponto.

TORNEAMENTO INTERIOR 3.2.5. Operações e ferramentas. (1) Ranhura: ferro de interior nº 72; (2) Sangramento: ferro de interior nº 72; (3) Torneamento cónico: ferro de desbaste-acabamento nº 62; (4) Facejamento: ferro de facejamento e acabamento nº 64; (5) Roscagem: ferro de roscar interior.

TORNEAMENTO INTERIOR 3.2.6. a) Sistema referência de peça em bruto; SD1 e SD2, superfícies de partida: maquinagem de três superfícies associadas (Ο e ⊥); b) Sistema de referência de peça pré- maquinada; SR1 e SR2, (centros = SR): maquinagem de três superfícies associadas (concêntricas).

PRANCHA 3

FERRAMENTA MONTADA NA TORRETA 3.3.1. Torreta Boëni. (1) Peça; (2) Ferro de desbaste a executar um chanfro exterior, a 45º, na face anterior da peça tubular; (3) Bucha de 3 grampos; (4) Bloco porta-ferramentas regulável; (3) Corpo da torreta.

FORÇAS DE CORTE 3.3.2. a) Cilindrar. Forças componentes: Fc, Fa, Fp segundo a direcção dos movimentos Mc, Ma, Mp. Força resultante R. b) Efeitos da orientação da aresta (x) sobre a peça. (1) Aresta oblíqua, par desbaste: defeitos de forma; (2) Aresta radial: defeitos de estado superficial; (3) Aresta de acabamento: superfície correcta.

MONTAGEM NA TORRETA 3.3.3. a) Ajustamento em altura. (1) Calços de altura; (2) Calço de protecção. b) Montagem directa de um ferro monobloco. c) Montagem com V. (1) Buril; (2) Porta buril; (3) Chaveta; (4) Suporte.

FERRO CIRCULAR 3.3.4. Ferro circular com perfil constante. a) Detalhe da geometria. α = 6º (saída) por deslocamento x ≈ 0,1 R; γ = α (corte). (1) Ferro em acção; (2) Perfil do ferro circular; b) Porta-ferro completo. (1) Ferro circular; (2) Haste; (3) Suporte. c) Ferro circular ranhura em meia cana; d) Ferro circular para roscar (inclinado para rosca helicoidal).

UTILIZAÇÃO DAS FERRAMENTAS DE FURAÇÃO 3.3.5. a) Foto Ramo. Contraponto de três postos. (1) Furar; (2) Alargar; (3) Abrir caixa. b) Montagem no contraponto. (1) Ferramenta; (2) Manga do contraponto; (3) Corpo do contraponto. c) Ferramentas possíveis: (1) Broca; (2) Mandril de rebaixar; (3) Mandril monobloco; (3) Mandril de acabamento.

MONTAGEM DA FERRAMENTA 3.3.6. a) Ferramenta de ângulo vivo: tipo navalha. b) Ferramenta de ponta redonda: tipo ferramenta de cilindrar e facejar. (1) Peça; (2) Ferramenta. c) Regulação de afinação da altura do ponto e controlo da flexão sob a carga F. d) Controlo com calibre inclinado. (1) Regulação a fazer por afinação; (4); h: altura do ponto.

PRANCHA 4

DISPOSITIVO PORTA-FERRAMENTA 3.4.1. Conjunto das carruagens de um torno De Vallière. (1) Comando de Ma1 (longitudinal); (2) Comando de Ma2, (transversal); (3) Comando de Ma3 (carrinho superior porta-torreta); (4) Porta ferramenta (vista posterior).

CINEMÁTICA DO PORTA-FERRAMENTA 3.4.2. Ma1 Avanço automático longitudinal D (à direita), C (à esquerda). Ma2. Avanço automático transversal. Av. (avançar), Ar. (recuar). Ma3. Avanço manual orientado. Av. (avançar), Ar. (recuar). (1) Corpo do carro longitudinal; (2) Corrediça transversal; (4) Apoio orientável.

COMANDO DOS AVANÇOS AUTOMÁTICOS 3.4.3. a) Cadeia cinemática longitudinal. Ma1 (1, 2, 3, 4, 8, 9 e 10). nal); Cadeia cinemática transversal. Ma2, (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 e 11). (1) Vara; (2 a 8) Pinhões; (9) Cremalheira; (10) Báscula para Ma1; (11) Engate de Ma2; b) Comando manual. (1) Referência fixa; (2) Escala graduada; (3) Referência móvel; (4, 5) parafusos de bloqueio.

OPERAÇÃO COM FINS DE CURSO 3.4.4. a) Transversalmente. Batentes de fim de curso (1) e (2) sobre a guia fixa. Calços (3) e (4) reguláveis na guia móvel. L. Curso permitido. b) Longitudinalmente. (5) Batente regulável sobre a bancada. (6) Calço fixo sobre o carro. C.U. = Cota maquinada; C.R. Cota de regulação. c) Carro transversal hidráulico. (1) Guia. (2) Corrediça; (3) Embolo; (4) Distribuidor.

PRÉ-REGULAÇÃO DO CARRO TRANSVERSAL 3.4.5. ´Sistema Ramo. a) Esquema de conjunto (1) Peça; (2) Porta-ferramenta anterior; (3) Porta ferramentas posterior; (4) Sistema Microbut; (5) Sistemas Polybut de pinos. (DPL); b) Microbut de seis regulações manuais do carro transversal por corrediça e batente.

UM TORNO EQUIPADO 3.4.6. Foto Ramo. Sistemas coordenado de batentes. (1) Microbut (Porta-ferramentas anterior); (2) Polybut (Porta-ferramenta anterior e posterior); (3) Pino L do carro longitudinal; (4) Botão de comando simultâneo das rotações dos três pinos (DPL).

PRANCHA 5

PEÇAS DE TORNEAMENTO 3.5.1. Alguns exemplos de peças executadas por torneamento. a) Peça em aço forjado. (1) Peça bruta centrada; (2) Peça semi-acabada. b) Peça em ferro fundido. c) Veio escalonado. d) Tubos em aço.

INFLUÊNCIA DA RIGIDEZ 3.5.2. a) Veios. (1) Peça curta L ≤ 2 D : sem risco; (2) Peça longa: risco de flexão. b) Tubos. (1) Peça espessa; sem risco; (2) Peça fina: risco de esmagamento e deformação permanente.

SISTEMAS DE REFERÊNCIA 3.5.3. a) Peça entre pontos :SR = centros. b) Suporte com patim fresado: SR com esquadro. c) Peça bruta em prato: SD em três pontos. CM - Cota de montagem. d) Apoio com patim fresado: SR em prato

CENTRAGENS 3.5.4. a) Centro vulgar e broca de centrar. b) Centre protegido e broca de centrar especial. c e d) Dimensões dos centros em função do peso suportados e da secção da apara a cortar (em aço).

APOIO DOS CENTROS 8.5.5. a) Bom: As SR de centragem coincidem. b) Ponto de mola: posicionamento constante relativamente à face de topo. c) Mau alinhamento dos centros: apoio em (1) e (2) apenas.

EXECUÇÃO DOS CENTROS 3.5.6. a) Máquina de centrar e facejar de cabeça dupla. Foto Polymécanique. A alimentação é automática. Cada cabeça está provida de uma broca de centrar e de um buril de facejar. b, c, d) Outras operações. (1) Peça; (2) Bucha porta-ferramentas.

PRANCHA 6

PONTO DO TORNO 3.6.1. Ponto de torno Rama. (1) Nariz do torno; (2, 3) Alavancas selectoras de velocidade; (5) Inversor de sentido dos movimentos de avanço. Este ponto pertence ao torno representado na Figura 3.1.1.

CONTRAPONTO 3.6.2. Contraponto de torno Rama. (1) Contraponto de esferas; (2) Manga do contraponto; (3) Corpo; (4) Base; (5) Volante de avanço da manga; (6) Freio da manga; (7) Bloqueio sobre a bancada; (8) Alavanca especial “Ser” para colocação rápida entre pontos; (9) Bancada do torno.

ÓRGÃOS PORTA-PEÇA 3.6.3. a) Esforços resultantes do corte. (1) Peça; (2) Ferramenta; (3) Ponto; (4) Contraponto; Fc, Fa, Fp, Componentes da força de corte. b) Esquema de uma caixa de velocidades do torno Ernault-Somua (1) Árvore; (2) Accionamento com arnês; (3) Caixa de velocidades; (4) Motor: Transmissão por correias.

ÁRVORE 3.6.4. a) Árvore de torno Ernault-Somua. Detalhes: (1) Nariz da árvore; (2) Chumaceira anterior; (3) Transmissão de binário por anel e arnês; (4) Polia montada em chumaceiras (5) e (6) de apoio; (7) Apoio posterior; (8) Roda de accionmento por arnês. b) Tipos de nariz de árvore. (1) De rosca directa (antigo); (2) Com apoio cónico SA e rosca; (3) Com apoio cónico Cam Lock e parafusos.

CONTRAPONTO 3.6.5. a) Comando mecânico da manga: no fim do curso de recuo, o contraponto é solto; (1) Contraponto; (2) Manga do contraponto; b) Princípios de um contraponto hidráulico. (1) Contraponto; (2) Manga; (3) Bloqueio do contraponto; (4) Selector; c) Contraponto vulgar. c) Contraponto (1) de extracção por parafuso (2).

REGULAÇÃO DO CONTRAPONTO 3.6.6. a) Alinhamento axial ou regulação de conicidade. (1) Manga e contraponto; (2) Corpo; (3) Base; (4) Freio; (5) e (6) Fuso de regulação transversal; (7) Bloqueio de (2, 3, 4); (8) Bloqueio da manga. b) Contraponto com Ma axial, automático e manual.

PRANCHA 7

ORGANIZAÇÃO DO POSTO DE TORNEAMENTO 3.7.1. O posto. (1) Peça; (2) Torno; (3) Pilha de peças em bruto; (4) Pilha de peças maquinadas. Os documentos. (5) Desenho de execução; (6) Instruções. Os agentes de função. (7) Método; (8) Tempo; (9) Controlo. A função mestre de oficina; (10, 11, 12) Chefes, equipa, secção, oficina.

EXEMPLO DE MAQUINAGEM 3.7.2. Maquinagem de 10 pinhões em aço forjado. Tolerâncias gerais ± 0,01. Estado superficial geral ∇. Tolerâncias dimensionais e de posição particulares (ver na figura abaixo).

GAMAS DE MAQUINAGEM 3.7.3. Maquinagem de 10 pinhões segundo a fig 2. Legenda: Ph. Número de ordem das fases: M.O. Símbolo do tipo de máquina ferramenta; Tp. Tempo de preparação; Tc. Tempo de corte; Tm. Tempo de mão-de-obra. (em mn).

FOLHA DE INSTRUÇÕES DETALHADAS 3.7.4. Execução da fase nº 1. Torneamento das peças segundo a fig 2. Legenda: Op. Número de ordem da operação na fase; p. Profundidade de passagem; V. Velocidade de corte (m/rnn): n. Velocidade de rotação (rpm); a. Avanço por rotação; A. Avanço por minuto; L. Comprimento de passagem.

PRANCHA 8

MONTAGEM NO TORNO 3.8.1. Montagem mista em torno Jupite. Foto Ernault-Somua. (1) Peça: Árvore oca para torno paralelo de cilindrar e facejar; (2) Prato de três grampos macios; (3) Contraponto com ponto rotativo.

MONTAGENS EM BALANÇO (1) 3.8.2. a) Esquema do prato. b) Aperto hidráulico. c) Aperto por grampos. d) Aperto por grampos com centragem. e) Aperto com centrador. f) Com esquadro. g) Com esquadro e centrador. h) Montagem com maquinagem especial.

MONTAGENS EM BALANÇO (2) 3.8.2. Peça em prato de grampos. a) Esquema do prato. b) Vista dos três grampos c) Com três grampos duros de aperto exterior. d) Com três grampos duros de aperto interior. e) Com três grampos macios de aperto exterior. f) Com três grampos macios de aperto interior. g) Prato com quatro grampos independentes. h) Peça apertada com grampos independentes. i) Peça apertada com grampos hidráulicos.

MONTAGENS ENTRE PONTOS 3.8.4. a) Montagem directa. b) Montagem com mandril liso. (1) Peça; (2) Mandril. c) Montagem com luneta fixa. (1) Peça; (2) Ferro; (3) Luneta fixa. d) Montagem com luneta móvel. (1) Peça; (2) Ferro; (3) Luneta móvel.

MONTAGENS MISTAS 3.8.2. Entre prato e contraponto. a) Aperto pelo prato. b) Aperto com centrador. c) Aperto com centrador excêntrico. No prato. d) Em parto de grampos duros. e) Em parto de grampos macios. f) Com prato e luneta. g) Com aperto em esquadro. h) Com centragem por esquadro. i) Com dois V.

LUBRIFICAÇÃO DO CORTE 3.8.6. a) Instalação integrada. (1) Ajustamento; (2) Deposito de óleo; (3) Flutuador de aspiração; (4) Electro-bomba com filtro. b) Dois tipos: (1) De grande caudal e baixa pressão; (2) De baixo caudal e alta pressão. c) Dispositivos de lubrificaçãp por cima; (1) Torneamento vulgar; (2) Desbaste; (3) Torneamento automático.

PRANCHA 9

Exemplo: Velocidade de rotação n = 80 rpm

1º alavanca 2º alavanca 3º alavanca

Posição 1 Posição B Posição H COMANDO DOS MOVIMENTOS 3.9.1. a) Conjunto dos comandos. (1) Interruptor; (2) Lâmpada testemunha; (3) Bomba; (4) Caixa de botões; Mc; (5, 6 ver fig. 2) Velocidades n; (7, 8, 9, 10 ver fig. 3) Avanços a e passos p; (11) Inverso. b) Comando da carruagem. (12) Longitudinal por vara; (13) Automático: L. Longitudinal; T. Transversal; (14) Transversal por manivela; (15) Roscagem.

REGULAÇÃO DAS VELOCIDADES DA ÁRVORE (n) 3.9.2. A cada escolha de n correspondem três manobras sucessivas de alavancas. Exemplo: Para obter n = 80 rpm colocar as alavancas nas posições: 1, B, H, Para obter n = 100 rpm colocar as alavancas nas posições: 2, B, H. H: Arnês; V: Vara.

REGULAÇÃO DOS AVANÇOS (a) E DOS PASSOS (p) 3.9.3. A cada escolha correspondem três manobras de alavancas. (1) Fuso (V) ou vara de cilindrar (B); (2) Caixa métrica ou (3) Caixa em polegadas; (4) Caixa Norton. Valores de avanços: longitudinais: a = 1/10 passo: transversais: a = 1/15 passo. Exemplo: Passo métrico = 5 mm

PENETRAÇÃO (p) A CILINDRAR 3.9.4. a) Posição normal das carruagens. b) Posição a desmultiplicar 10 vezes p. c) Regulação de p. (1) Aproximar o ferro; (4) Afastar lateralmente o ferro; (3) Avançar p; (4) Tambor graduado em mrn; (5) Espera fixa.

REGULAÇÃO DAS FOLGAS DA ÁRVORE 3.9.5. a) Esquema de montagem da árvore. (1) Árvore; (2) Apoio anterior; (3) Apoio posterior. b) Casquilho cónico fendido (antigo): folga radial. c) Rolamentos duplos de rolos cónicos: folga radial e axial. d) Rolamento axial e rolamento radial de esferas: folga radial e axial. (1) Parafuso redutor de folga; (2) Parafuso de bloqueio.

REGULAÇÃO DAS FOLGAS DAS CARRUAGENS 3.9.6. a) Esquema de um comando. (1) Sistema porca-parafuso; (2) Calço. b) Correcção longitudinal. J1 Folga porca-parafuso; J2 Folga do apoio. c) Correcção transversal. (1) Guia; (2) Corrediça; (3) Calço; (4 et 5) parafusos e porcas de regulação.

PRANCHA 10

TORNEAMENTOS EXTERIORES 3.10.1. a) Torneamento cilíndrico: ferramentas nº 61, 62, 69, 64, 65, 66. b) Facejamentos: nº 63; 66; Concordâncias: ferramenta nº 64; Ranhurar: ferramenta nº 66; Facejar de topo: ferramentas nº 61, 63; Facejamentos grandes: ferramentas nº 61, 63.

TRABALHOS DE PENETRAÇÃO 3.10.2. a) Sangramentos: quer completo que interrompido por um furo axial: ferramenta nº 68; b) Regulação precisa da distância L. c) Ranhuras: oblíqua, direita, larga, meia-cana: nº 68, 66.

TRABALHOS FRONTAIS 5.10.3. a) Sangramento profundo, corte frontal (ou trepanação). (1) Peça; (2) Ferramenta. b) Furação muito longa de barra cilíndrica. (1) Peça; (2) Ferramenta de trepanação no topo de um tubo (3); (4); Tarugo; (5 et 6) Tubagens de lubrificação.

TRABALHOS COM O CONTRAPONTO 3.10.4. a) Esquema de uma furação após centragem. (1) Broca de centrar; (2) Broca helicoidal; (3) Suporte para guiar a entrada da broca. b) Furação. c) Calibragem. d) Mandrilagem. e) Rebaixo com fresa e guia.

TRABALHOS INTERIORES 8.10.5. a) Alargamento de desbaste. (1) Cilindrar, (2) Facejar. b) Alargamento de acabamento. (1) Com mandril; (2) Com ferro (cilíndrico+facejamento do fundo). c) Alargamento de forma. (1) Início: penetração com batente D: (2) Fim: cilindrar entre batentes L1 e L2.

TRABALHOS DIVERSOS 8.10.6. a) Recartilhagem. (1) Peça a recartilhar, (2) Recartilhas em suporte articulado. b) Roscagem por laminagem. (1) Peça; (2; 3) Moentes perfilados ISO. c) Repuxagem. (1) Chapa; (2) Mandril; (3; 4) Enformação; (5) Ferramenta; (6) Ejector; (7) Guia cónica; (8) Guia curvilíneo.

PRANCHA 12

Direito

Seccionar

Inclinado Roscar exterior

Navalha Alisar

Facejar Inclinado Alisar e facejar

Retocar Alargar

Ranhurar Roscar interior

Sangrar FERROS PRINCIPAIS FERRAMENTAS PRISMÁTICAS 3.12.1. Designação das ferramentas. a) Ferros de pastilha de carboneto ou buril em aço rápido. b) Ferros em aço rápido. Exemplo: O ferro de torneamento cilíndrico em aço rápido é designado pelo nº 61.

DEFINIÇÃO GEOMÉTRICA 3.12.2. a) Ferro de ranhurar. b) Ferro de corte vulgar. c) Ferro de cilindrar. Ângulos: γ, de ataque ou de saída da apara; α, livre ou de incidência; β, de gume ou de corte; λ, inclinação da aresta; χ, direcção da aresta. Planos: Pr, de referencia; Ps, da aresta; Pt, de trabalho.

TRÊS MODOS DE ACÇÃO DA ARESTA 3.12.3. a) Ferro de desbaste: grande débito, mas defeitos de forma. b) Ferro de semi-acabamento: precisão geométrica mas com estrias. c) Ferro de acabamento: supressão das estrias; a. Avanço por rotação; p. Profundidade de passagem.

SENTIDO DE TRABALHO 3.12.4. Segundo Ma: movimento de avanço. a) Desbaste cilíndrico. b) Facejamento. D. Ferro à direita, G. Ferro à esquerda. Segundo Mc: movimento de corte. c) Ferro em posição normal. d) Ferro em posição invertida.

AÇO RÁPIDO

CARBONETO

CERÂMICO

DIAMANTE

Densidade R Térmica

Dureza HRc V (m/mn) Ap (mm2)

Preço

8 550 ºC

62 40

0,2 x 5

14 800 ºC

80 100

0,2 x 5

3,8 900 ºC

82 200

0,1 x 1

3,4 -

100 200

0,1 x0,1

FERRAMENTAS DE PERFIL CONSTANTE 3.12.5. a) Ângulo de corte γ = 0º. Ferro prismático; b) Ângulo de corte γ > 0º. Ferro circular. (1) Face de corte plana afiada. O afiamento faz-se exclusivamente sobre a face de corte.

COMPARAÇÃO DOS PRODUTOS PARA CORTE 3.12.6. a) Aço rápido: monobloco. b) Carboneto metálico: pastilha brasada. c) Cerâmico: pastilha substituível: 4x2 arestas sucessivas. d) Diamante: buril brasado com prata. Valores numéricos fornecidos a título de exemplo.

PRANCHA 16

TORNO PARALELO (1) 3.16.1 Foto A.M.C. Cabeçote fixo (visto de cima) e caixa de velocidades (aberta). (1) Nariz da árvore.

TORNO PARALELO (2) 3.16.2 Foto A.M.C. Cabeçote fixo (vista interior da caixa de velocidades). (1) Ponta posterior da árvore; (2) Polia mandada.

CADEIA CINEMÁTICA 3.16.3 Exemplo: Torno AMC 380 Cv VP V2 de 16 velocidades de rotação da árvore

PoliaMotriz

Caixa de avanços

Cremalheira módulo 1,75

Fuso Passo=6mm

Vara

Avental Ponto

Árvore

Polia Mandada

Caixa de velocidades Nº de dentes das rodas (da esquerda para a direita

Fonte: AMC

TORNO PARALELO (3) 3.16.3 Foto AMC. Vista de conjunto do torno apresentado nas fig. 1, 2 e 3 da prancha 16 acima. Altura de ponto 160 mm; Diâmetro admissível: 325 mm sobre a bancada e sobre as guias do carro principal. Diâmetro admissível sobre os carros: 150 mm. Comprimento entre pontos: 600 mm ou 1000 mm. Gama das velocidades de rotação: 25 a 2500 rpm.

PRANCHA 33

Fonte: Sandvik Coromant

FERRAMENTAS - CARBONETOS POTÊNCIA ABSORVIDA e EMPREGO das FERRAMENTAS

3.33. Exemplo de utilização: Dados – Material a cortar aço R = 60 hbar; Rendimento do torno 0,7; Velocidade de corte 20 m/mn; Profundidade de passe p = 3 mm; Avanço a = 0,4 mm/rot. Ler o valor da potência útil: 7,4 kW Acima do Quadro: Foto Sandvik: dos ferros com pastilhas substituíveis de carbonetos.

PRANCHA 37

TORNO AUTOMÁTICO 3.37.1 a) Torno automático Manuthin tipo PF. (1) Carro transversal posterior; (2) Carro transversal anterior; (3, 4, 5) Carros radiais; (6) Porta árvores basculante de três árvores porta ferramentas; (7) Batente independente de arranque. b) Detalhe do comando dos carros: (8) Curso; (9) Alavanca.

RANHURAR 3.37.2 Exemplo de trabalho em Torno Manuthin PF 42. a) Peça a ranhurar. b, c) Esquemas de maquinagem. Ordem das operações: Ferro de perfilar (R.5); Recartilhar (R4); Abrir ponto e preparar melhor a face (BR1); Furar (T.1) com broca escalonada - furacão dupla (BR2); Ferro de roscar exterior (T.2) e roscar interior com macho (BR3); Chanfrar e sangrar (R3).

TORNO AUTOMÁTICO 3.37.3 Torno automático Manuthin tipo PF. A árvore principal, de cames, comande os carros: dois transversais de movimentos cruzados, três radiais e uma torreta revólver de seis postos.

OPÉRAÇÕES SIMULTÂNEAS 3.37.4 Exemplo de trabalho em Torno Manuthin TR.36. a) Peça em liga de alumínio, série 5000, varão Ø31. V. 176 m/min. n. 1800 rpm. Produção horária: teórica, 46,7 peças; prática 37 peças; a, b, c, d, e, f, g) Agrupamentos ordenados das operações.

TORNOS MULTI-ÁRVORE 3.37.3 Disposição das árvores e dos porta ferramentas. a) 4 árvores. b) 6 árvores. b) 8 árvores. (1) Tambor porta árvores de revolução; (2) Carros transversais porta ferramentas. d) Conjunto do tambor porta árvores (à esquerda) e da torreta porta ferramentas de seis postos (à direita).

EQUIPAMENTO DOS OITO POSTOS 3.37.4 Exemplo de trabalho. a, b, c, d, e, f, g, h) Agrupamento ordenado Dispositivos especiais. (1) Corrediça de cilindrar; (2) Alisar; (3) Calibragem; (4), (5) laminagem-roscagem; (6) Fresagem; (7) Furacão; (8) Suporte para sangramento.

TERMINOLOGIA DAS OPERAÇÕES DE TORNEAMENTO

SUPERFÍCIES ELEMENTARES 3.I.1 Exteriores. a) Cilindro. (1) Face de topo; (2) Superfície cilíndrica. b) Tronco de cone. (2) Superfície cónica. Interiores. c) Tubo cilíndrico. (2) Superfície cilíndrica interior. d) Tubo cónico. (2) Superfície cónica interior.

ESCALONAMENTOS E ALARGAMENTOS NORMAIS 3.I.2 Torneamentos exteriores. a) Veio escalonado. b) Veio rebaixado. Torneamentos interiores. c) Furo escalonado. d) Furo alargado e escalonado.

SUPERFÍCIES HELICOIDAIS 3.I.3. Roscas exteriores. a) Rosca triangular. b) Rosca trapezoidal. Roscas interiores. c) Rosca triangular. e d) Rosca trapezoidal.

ESCALONAMENTOS E ALARGAMENTOS CÓNICOS 3.I.4 Árvores. a) Pinhão cónico. b) Escalonamento em cauda de andorinha. Furações. c) Cone de centragem. d) Ranhura de regulação de um furo.

SUPERFÍCIES DE RÉVOLUÇÃO DE FORMA 3.I.5. Árvores. a) Alavanca; b) Gargantas de polia para correias trapezoidais. Furações. c) Cubo de rótula para junta homocinética (cardan). d) Ranhuras para feltro de captura de partículas de limalha.

SUPERFÍCIES DE VÁRIOS EIXOS DESALINHADOS 3.I.6. Árvores. a) Cruzeta (eixos perpendiculares). b) Cambota (eixos paralelos). Furações. c) Eixos perpendiculares. d) Eixos paralelos.

ÁBACOS DE CORTE