PROCESSOS DE USINAGEM – prof. Furlan

PROCESSOS DE USINAGEM CARGA HORÁRIA SEMANAL: 3 horas, CARGA HORÁRIA TOTAL: 60 horas EMENTA Máquinas-ferramentas e usinagem mecânica. Processos de usinagem: torneamento, fresamento, furação, plainamento, serramento, brochamento, retificação. Fundamentos de usinagem por corte. Ferramentas básicas. Forças desenvolvidas. Fluidos de corte.

BIBLIOGRAFIA ADOTADA DOYLE, L.E., 1992, Processos de Fabricação e Materiais para Engenheiros, Edgard Blucher, São Paulo, Brasil. FERRARESI, Dino. Usinagem dos metais. São Paulo: E. Blücher: Ed. da USP, 1970. nv. FREIRE, J.M., 1989, Introdução às Máquinas Ferramentas Vol. 2, 2ª Edição, Inter ciência.

BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR DINIZ, A. E. , MARCONDES, F. C., & COPPINI , N. L., 2002, Tecnologia da Usinagem dos Materiais , 3ª Edição, Artliber. CHIAVERINI, V., 1986, Processos de Fabricação e Tratamento, vol. II, 2a Ed.. MEYERS, Marc A. & CHAWLA, Krishan K., Princípios de Metalurgia Mecânica, São Paulo, Edgar Blücher, 1982.

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TEORIA DA

USINAGEM DOS

MATERIAIS

Teoria da Usinagem dos Materiais – Luiz Furlan

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• O termo usinagem compreende todo processo

mecânico onde a peça é o resultado de um

processo de remoção de material.

• segundo a DIN 8580, aplica-se a todos os

processos de fabricação onde ocorre a

remoção de material sob a forma de cavaco.

• Usinagem - operação que confere à peça

forma, dimensões ou acabamento, ou ainda uma

combinação qualquer desses três, através

da remoção de material sob a forma de cavaco.

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Classificação dos processos de usinagem

Os processos de usinagem são classificados da

seguinte forma:

• Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida

• Usinagem com Ferramentas de Geometria Não

Definida

• Usinagem por Processos Não Convencionais

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Processos de usinagem

a) Torneamento

b) Fresamento

c) Aplainamento

d) Serramento

e) Furação

f) Brochamento entre outros

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A) Torneamento

• Processo mecânico de usinagem destinado à

obtenção de superfícies de revolução com o auxílio

de uma ou mais ferramentas monocortantes.

• Para tanto, a peça gira em torno do eixo principal de

rotação da máquina e a ferramenta se desloca

simultaneamente segundo uma trajetória coplanar

com o referido eixo.

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Operações de torneamento:

• Faceamento;

• Sangramento;

• Torneamento longitudinal (ou cilindragem);

• Torneamento de rosca;

• Perfilamento, entre outros.

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Faceamento

Neste caso o movimento de avanço da

ferramenta se dá no sentido normal ao eixo de

rotação da peça. Tem por finalidade obter uma

superfície plana.

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Torneamento Longitudinal (cilindragem)

Operação de torneamento onde se obtém uma

geometria cilíndrica, coaxial ao centro de rotação. Pode

ser externo ou interno (geração de um tubo).

Superfícies cônicas podem ser obtidas de forma similar,

com adequada orientação do carro porta-ferramentas.

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Torneamento de rosca

Como o próprio nome indica, neste caso, velocidade

de corte e avanço são tais a promover o filetamento da

peça de trabalho com um passo desejado. Para isto, é

preciso engrenar a árvore do cabeçote fixo com o fuso de

avanço por meio de engrenagens.

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Perfilamento

Operação onde uma ferramenta com perfil

semelhante àquele desejado avança

perpendicularmente ao eixo de rotação da peça.

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Tipos de equipamentos

A usinagem começou em tempos remotos com processos

totalmente manuais e hoje em dia evolui muito com o uso de

máquinas de alta precisão, por exemplo chamadas CNC (com

comando numérico computadorizado), que são controladas

por computador. A precisão de tal máquinas chega a ser tão

pequena quanto 1 mícron.

• Torno paralelo

• Torno semi-automático de torre

• Torno automático

• Torno platô

• Torno vertical

• Torno CNC

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Tipos de ferramentas

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Parâmetros de corte Velocidade de corte (vc) [m/min]. Velocidade linear relativa

entre a ponta da ferramenta e a peça em rotação.

Avanço (f) [mm/rotação] – distância percorrida pela ferramenta por revolução da peça. Permite remoção contínua de material.

Profundidade de corte (ap) [mm] - espessura ou profundidade de penetração da ferramenta medida perpendicularmente ao plano de trabalho.

Taxa de remoção de material – volume de material removido por unidade de tempo

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Parâmetro de corte

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Parâmetro de corte

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• A operação de Fresamento é uma das mais

importantes no processo mecânico de fabricação.

• A operação consiste em remover cavaco de um

material com a finalidade de construir superficies

planas retilineas ou com uma determinada forma

B) Fresamento

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FRESADORA

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PARTES PRINCIPAIS DA FRESADORA • Base ou corpo – geralmente de ferro fundido, deve

ser forte e rígido

• Coluna – é a armação principal da máquina. O motor

e grande parte do mecanismo de acionamento

devem ser alojados dentro da coluna

• Consolo – (suporte da mesa) – O consolo que

desliza sobre suas guias fixadas na face anterior da

coluna, suporta a sela e mesa, sendo acionado por

meio de um parafuso sem fim para ajustagem em

altura.

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FRESA • A Fresa é uma ferramenta cilindrica provida de

dentes cortantes paralelos á superficie a ser

usinada.

• Através do movimento combinado entre a rotação da ferramenta e o deslocamento da peça é possivel produzir uma superficie plana ou com forma determinada.

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Movimentos na fresa

a) movimento concordante

b) movimento discordante

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TIPOS DE FRESA

• Fresa Cilíndrica

• Fresa calçada com

pastilha de material duro

• Fresa de topo

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OPERAÇÕES NO FRESAMENTO

• fresamento paralelo ou comum

• fresamento de ranhura

• fresamento lateral

• fresamento de forma

• fresamento de topo

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FRESADORA HORIZONTAL

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FRESADORA VERTICAL

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ESFORÇO NO FRESAMENTO

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Processo de usinagem que consiste em obter

superfícies planas, em posição horizontal, vertical

ou inclinada. As operações de aplainamento são

realizadas com o emprego de ferramentas que tem

apenas uma aresta cortante que retira o sobremetal

com movimento linear

C) Aplainamento

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APLAINAMENTO

O processo de aplainamento é um dos processos de

usinagem mais antigos que utiliza ferramenta com

geometria definida. Este processo foi substituído

pelo fresamento e brochamento na linha de

produção e só é utilizado em situações particulares

ou em produção de peças de reposição.

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O aplainamento é uma operação de desbaste. Por isso, e dependendo do

tipo de peça que está sendo fabricada, pode ser necessário o uso de

outras máquinas para a realização posterior de operações de

acabamento que dão maior exatidão às medidas.

O aplainamento apresenta grandes vantagens na usinagem de réguas,

bases, guias e barramentos de máquinas, porque cada passada da

ferramenta é capaz de retirar material em toda a superfícies da peça.

Nas operações de aplainamento, o corte é feito em um único sentido. O

curso de retorno da ferramenta é um tempo perdido. Assim, esse

processo é mais lento do que o fresamento.

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Por outro lado, o aplainamento usa ferramentas de

corte com uma só aresta cortante que são mais

baratas, mais fáceis de afiar e com montagem mais

rápida. Isso significa que o aplainamento é, em

regra geral, mais econômico que outras operações

de usinagem que usam ferramentas multicortantes.

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Aplicações do aplainamento

O aplainamento pode ser executado para várias operações. Elas são:

1. Aplainar horizontalmente superfície plana e superfície paralela

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2. Aplainar superfície plana em ângulo

3. Aplainar verticalmente superfície plana

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4. Aplainar estrias

5. Aplainar rasgos

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