Curso Técnico de MecânicaPrincípios de Tecnologias Industriais Prof. Rivanei Objetivo Conhecer formas de uso manuseio de máquinas e equipamentos industriais, utilizados no processo de produção. Noções de máquinas, equipamentos de Usinagem. TIPOS DE MÁQUINAS INDUSTRIAIS: Máquinas Ferramentas 1. Torno Mecânico 2. Fresadora 3. Plania 4. Furadeira 5. Outras Fig 01 .1-TORNO MECÂNICO • Máquinas Ferramenta utilizada na produção de peças em geral. conforme componente a ser confeccionado.Operação de Usinagem É o movimento de rotação da peça a ser usinada em torno do seu próprio eixo. 03 . Fig. O processo é definido. na fabricação de componentes de máquinas. 04 . São os movimentos de penetração da ferramenta de corte na peça e deslocamento da mesma ao longo da superfície a ser usina. Fig.Operação de Avanço e Desbaste. .Operação de Avanço e Desbaste. Requisitos mínimo das ferramentas de corte . PARÂMETROS DE CORTE. GEOMETRIA E CÓDIGOS DE FERRAMENTAS . Diferença entre a máquicontrolada porcomando numérico (CN) máquina controlada por comando numérico computadorizado (CNC): . – Fresadora Máquina ferramenta de movimento contínuo.2. Fig. 22 . destinada à usinagem de peças por meio de uma ferramenta de corte (Fresa). Rotação da ferramenta fresa.Movimento linear da mesa Fig.2.2 .Operações de fresagem Processo realizado pela combinação de dois movimentos: 1 . 23 . 2 . aço liga etc.Tipos de Movimentos de Corte Movimento discordante Obs: O mais recomendado para materiais de alta dureza. Fig. 24 . como aço carbono. Operação de Corte Movimento concordante. Mais utilizada para materiais de baixa dureza. Obs: Menos recomendado. 25 Fig. devido movimentos irregulares que prejudicam a qualidade da peça. Fig. 26 . além de ocorrer o risco de quebrar os dentes da engrenagem. árvore.Classificação de Fresadoras São classificadas conforme a posição do eixo .árvore paralelo a mesa. Fig. 27 . a) Fresadora Horizontal Possui o eixo . b) Fresadora Vertical Possui o eixo-árvore vertical a mesa Fig. 28 . um vertical e outro horizontal a mesa. 29 . Fig.c) Fresadora Universal Possui dois eixos. a) Fresa de perfil cortante São fresa utilizadas para abrir canais. superfícies cônicas e convexas. 30 .Tipos de Fresas Tipos mais usados. engrenagem e outras: Fig. abrir canais. Fig. rasgos e outros. 31 .Ferramentas de corte b) Fresa planas São empregadas par usina superfícies planas. 32 .andorinha etc. Fig.c) Fresa angular São ferramentas utilizada para usinagem de perfil em ângulo rabo.de. 33 . ranhuras etc.d) Fresa para rasgos São ferramentas utilizadas para abrir rasgos de chavetas. Fig. Preferencial o movimento discordante. Velocidade de corte conforme material a ser cortado Atenção no manuseio com a ferramenta de corte Usar fluido de corte . 34 Observar a operação de corte. Prender bem a ferramenta no eixo-árvore Fig.Cuidados com a Segurança. Fig. 35 . empregado na operação de aplainar superfícies.Plainas Máquina Ferramenta de movimento retilíneoalternativo.3 . . Plaina de mesa A qual a peça faz o curso de corte e a ferramenta tem pequenos movimentos de avanço transversal .Tipos Plaina limadora A qual a ferramenta faz o curso de corte e a peça tem apenas pequenos movimentos transversais. Cuidados com a operação Usar velocidade de corte conforme material a ser usinado Cuidado com os cavacos de usinagem Manter a máquina limpa. bem como área de trabalho Não se posicionar em frente ao cabeçote (torpedo) em movimento . Deve ser de duas a três vezes a espessura da ferramenta. Tamanho da ponta da ferramenta de corte. 38 . Fig. A superfície da peça a ser usinada deve ser posicionada acima dos mordentes da morsa. Fig. 39 . 40 . coso a material apresente alta dureza. Na operação de corte não dar passos profundos. Fig. Não deslocar a mesa com o cabeçote em movimento Apertar bem os parafusos do suporte da mesa vertical. . Etapas de Operação Aplainar horizontalmente Aplainar em ângulo Aplainar verticalmente Aplainar com estrias Aplainar em ranhuras . Furadeira Máquina ferramenta utilizada na operação de furação. 41 . Fig. Tipos de Furadeira. Furadeira Portátil Furadeira de coluna a) De bancada b) De piso Furadeira radial Furadeira especial . 44 Fig.Furadeira Fig. 43 . 42 Fig. .Ferramentas de corte Broca Ferramenta aplicada na operação de furação. Escareador Ferramenta aplicada na operação de assentamento de parafusos Rebaixador de furos Ferramenta empregada no rebaixamento de furos. Fig. 46 . (escareador).Cuidados com Segurança Fixar bem a ferramenta de furação (broca). (rebaixador) etc. 45 Fig. Fixação da ferramenta Fixar bem a peça a ser furada na morsa de bancada e ferramenta no mandril. Usar fluido de corte Cuidados com os cavacos de usinagem Aproximar a ferramenta de furação lentamente na peça a ser furada . . CONVERSÃO DE VELOCIDADE DE CORTE EM METROS POR MINUTOS PARA ROTCÃO POR MINUTOS RPM = VC . 320 / D Que velocidade de corte tem uma peça de 128mm de diâmetro e que da 100 rpm? CÁLCULO DO AVANÇO DA FERRAMENTA POR MINUTO. A = a . rpm A = avanço da ferramenta por minuto. a = avanço que a ferramenta faz em cada rotação Qual o avanço A da ferramenta por minuto,se em cada volta, ela avança 1 mm (a) e a peça da 120 rotações por minutos (rpm). A ferramenta fará um avanço de...... mm/minuto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . este calculo é muito importante e necessário para conhecer a potencia consumida pela máquina em uma determinada operação.em mm².sabendo-se que o avanço da ferramenta é de 2mm e a profundidade de corte é de 3mm?. Secção do cavacos: S=a x pc S=secção do cavaco em mm² a=avanço da ferramenta em 1 rotação pc=profundidade de corte em mm Qual a secção de cavaco.Como calcular a secção do cavaco (s). ou material desprendido pela ferramenta. 80% conforme conservação). o secção de cavaco e o rendimento da máquina. na usinagem das peças temos: Pot=S x Pe x Vc 60 x 75 x r Onde : Pot= potência consumida S= secção do cavaco em mm2(tabelado) Pe = presão especifica de corte kg/mm² Vc= velocidade de corte em mm/min ( tabelado) Obs=o rendimento de uma máquina fica entre(0. Partindo-se de cálculos pode-se estabelecer outro parâmetro de grande importância como o preço de custo das operações de usinagem das peças. Para cálculo de potência nas operações de corte. .60 e 0.Potência consumida nas operações de torneamento convencional ou automáticos. 1-Esmerilhadora Máquina ferramenta empregada na operação de desbaste comum de peças e ferramenta de corte. . .Tipos 1 .Esmerilhadora de pedestal Máquina empregada na operação de desbaste de peças comum e gumes de ferramentas de corte. .2 – Esmerilhadora de bancada Máquina empregada na operação de acabamentos e afiar ferramentas de corte. Rotação média de 1450 a 2800 rpm. composto por elementos abrasivos com granulação definida conforme operação realizada.Rebolo Ferramenta emprega no desbaste de peças. . Classificação de rebolos NÚMERO CARACTÉRISTICAS 4 a 10 12 a 24 30 a 80 90 a 180 APLICAÇÃO desbaste desbaste Acabamento e afiação Acabamento Super-acabamento Muito grosso Grosso Médio Fina 220 a 320 Muito fina . 3 .Retificador de rebolo Ferramenta apropriada para uniformizar a superfície do rebolo. . Afiação de ferramenta de corte . 1 Não usar rebolo com o diâmetro muito pequeno. . Ver fig.Cuidados na operação Não usar a máquina sem as proteções contra partículas. Rebolo com superfície irregular deve ser uniformizada ou substituído. Morsa de Bancada Dispositivo utilizado na fixação de peças em operações manuais tais como: a) Limar b) Dobramento c) Ajustagem d) Serra e) Limar f) Outros. . acima das mordentes da morsa. .Limar Fixar bem a peça na morsa de bancada conservando a superfície da peça.Cuidados na operação 1. 2 . marreta ou macete estão bem fixados ao cobo e se não existem rebarbas na cabeça. .Dobramento Fixar bem a peça na morsa de bancada Verificar se o martelo. .Serra manual Equipamento empregado para serrar peças de pequenos diâmetro ou espessura. .Cuidados na operação Prender bem a peça na morsa de bancada. Verificar a fixação e posição de montagem da lâmina de serra. . no retorno a mesma deve corre livremente sobre a peça. A pressão de corte deve ser feita apenas durante o avanço da ferramenta. . . Tipos a) Serra de fita vertical . Dentre essas várias maneiras de trabalhar o material metálico. a fundição se destaca. mas também porque é um dos mais versáteis. principalmente quando se considera os diferentes formatos e tamanhos das peças que se pode produzir por esse processo. não só por ser um dos processos mais antigos. . com mínimas limitações de tamanho. porque permite a obtenção de peças com formas praticamente definitivas.É o processo de fabricação de peças metálicas que consiste essencialmente em encher com metal líquido a cavidade de um molde com formato e medidas correspondentes aos da peça a ser fabricada. A fundição é um processo de fabricação inicial. formato e complexidade . com formato impossíveis de serem obtidos por outros processos.a) As peças fundidas podapresentar formas externas e internas desde as mais simples até as bem complicadas. b) As peças fundidas podem apresentar dimensões limitadas somente pelas restrições das instalações onde são produzidas. Isso quer dizer que é possível produzir peças de poucos gramas de peso e com espessura de parede de apenas alguns milímetros ou pesando muitas toneladas. . c) A fundição permite um alto grau de automatização e.2 mm e ± 6 mm) em função do processo de fundição usado. Por causa disso. . a produção rápida e em série de grandes quantidades de peças. com isso. há uma grande economia em operações de usinagem. d) As peças fundidas podem ser produzidas dentro de padrões variados de acabamento (mais liso ou mais áspero) e tolerância dimensional (entre ± 0. o desenho especifica uma medida de 10 mm. com uma tolerância dimensional de ± 1. . porque permite a obtenção de paredes com espessuras quase ilimitadas.Tolerância dimensional é a faixa dentro da qual uma medida qualquer pode variar. Por exemplo. e) A peça fundida possibilita grande economia de peso. Isso quer dizer que essa medida pode variar entre 9 e 11 mm. Confecção do modelo – Essa etapa consiste em construir um modelo com o formato aproximado da peça a ser fundida.1. Esse modelo vai servir para a construção do molde e suas dimensões devem prever a contração do metal quando ele se solidificar bem como um eventual sobremetal para posterior usinagem da peça . Confecção do molde – O molde é o dispositivo no qual o metal fundido é colocado para que se obtenha a peça desejada. Esse material é moldado sobre o modelo que. após retirado.deixa uma cavidade com o formato da peça a ser fundida.2. . Ele é feito de material refratário composto de areia e aglomerante. furos e reentrâncias da peça. Vazamento – O vazamento é o enchimento do molde com metal líquido. 5. . Confecção dos machos – Macho é um dispositivo. feito também de areia. que tem a finalidade de formar os vazios. 4.3. Eles são colocados nos moldes antes que eles sejam fechados para receber o metal líquido. Fusão – Etapa em que acontece a fusão do metal. . ela é retirada do molde (desmoldagem) manualmente ou por processos mecânicos. Desmoldagem .6. do tipo de molde e do metal (ou liga metálica).Após determinado período de tempo em que a peça se solidifica dentro do molde. e que depende do tipo de peça. por onde o metal líquido passe para chegar ao molde. Canais de alimentação são as vias. Ela é realizada quando a peça atinge temperaturas próximas às do ambiente. Rebarbação – A rebarbação é a retirada dos canais de alimentação. ou condutos.7. . massalotes e rebarbas que se formam durante a fundição. Massalote é uma espécie de reserva de metal que preenche os espaços que vão se formando à medida que a peça vai solidificando e se contraindo. Geralmente ela é feita por meio de jatos abrasivos. Limpeza . 8. .A limpeza é necessária porque a peça apresenta uma série de incrustações da areia usada na confecção do molde. . • fundição com moldagem em areia aglomerada com resinas. Esse processo recebe o nome de fundição de precisão. A fundição por gravidade usa também moldes cerâmicos.O processo de fundição por gravidade com moldagem em areia apresenta variações. As principais são: • fundição com moldagem em areia aglomerada com argila. Outro processo que usa molde metálico é o processo de fundição sob pressão. . Quando são usados moldes metálicos.processo de fundição por gravidade que usa moldes metálicos. por nós descritas. não são necessárias as etapas de confecção do modelo e dos moldes. Desde o produto mais simples até o mais sofisticado. todos dependem de processos de fabricação mecânica para existir. satélites.automóveis.. máquinas agrícolas. navios. trens.Panelas. geladeiras. fogões.naves espaciais. microcomputadores.. aviões. . fornos de microondas. pela usinagem.Começando pela fundição. as peças vão sendo fabricadas e reunidas para formar os conjuntos mecânicos sem os quais a vida moderna seria impensável. seguindo pelos processos de conformação mecânica como a laminação e a trefilação. passando pelo torneamento. . . . você aplicou esforços sobre o material e. resultou uma mudança de forma.Ao dobrar um pedaço de arame. Em um ambiente industrial. extrusão. algum esforço do tipo compressão. tem que ser aplicado sobre o material. tração. a conformação mecânica inclui um grande número de processos: laminação. ou um pedaço de metal qualquer. forjamento. um fio de cobre. para a produção da peça. ao martelar um prego. a conformação mecânica é qualquer operação durante a qual se aplicam esforços mecânicos em metais. desse esforço.. que resultam em uma mudança permanente em suas dimensões. trefilação. estampagem.Esses processos têm em comum o fato de que. dobramento. Elasticidade e da plasticidade é a capacidade que o material tem de se deformar. se um esforço é aplicado sobre ele. e de voltar à forma anterior quando o esforço pára de existir. permite que o material se deforme e mantenha essa deformação. Essas duas propriedades são as que permitem a existência dos processos de conformação mecânica. se for submetido a um esforço de intensidade maior e mais prolongada. . A plasticidade. por sua vez. eles se deformam mais facilmente do que os que apresentam os outros tipos de arranjos. . que está associado ao modo como os átomos dos metais estão agrupados. Estrutura CFC.Reticulado cristalino dos metais. os planos de escorregamento permitem quecamadas de átomos “escorreguem” umas sobre as outras com mais facilidade. Por isso. têm uma forma de agrupamento atômico que permite o deslocamento de camadas de átomos sobre outras camadas. cúbica de face centrada. Isso acontece porque. nessa estrutura. temos o cobre e o alumínio. . Esse é o caso daqueles rolos de folhas de papel-alumínio que você compra no supermercado. esses metais são mais fáceis de serem trabalhados por conformação mecânica. Por isso. A prova disso é que o alumínio pode ser laminado até a espessura de uma folha de papel.Metais que apresentam esse tipo de estrutura após a solidificação. . que é como se chama cada passagem do metal pelos cilindros de laminação. com a mesma velocidade.Conformação por laminação A laminação é um processo de conformação mecânica pelo qual um lingote de metal é forçado a passar por entre dois cilindros que giram em sentidos opostos. Assim consegue-se a redução da espessura do metal a cada passe de laminação. Por causa disso. o aumento do comprimento é sempre maior do que o da largura. Como a largura é limitada pelo tamanho dos cilindros. ele tem uma redução da espessura e um aumento na largura e no comprimento. o material sofre deformação plástica. .Ao passar entre os cilindros. nesse tipo de estrutura. O aço. é sempre laminado a quente porque.A laminação pode ser feita a quente ou a frio. as forças de coesão são menores. Além disso. quando necessita de grandes reduções. sua estrutura cristalina apresenta a configuração CFC se presta melhor à laminação. quando aquecido. . o que também facilita a deformação. Ela é feita a quente quando o material a ser conformado é difícil de laminar a frio ou quando necessita de grandes reduções de espessura. do alumínio e de algumas de suas ligas. . O encruamento aumenta a dureza e a resistência mecânica. É o caso do cobre. o que é mais econômico. associada a uma deformação permanente dos grãos do material. quando este é submetido à deformação a frio.Encruamento é o resultado de uma mudança na estrutura do metal. A laminação a frio se aplica a metais de fácil conformação em temperatura ambiente. Quando se necessita de precisão dimensional e ductilidade. a chapa laminada a frio passa por um tratamento térmico chamado recozimento. Em alguns casos. . nesse caso.A laminação a frio também pode ser feita mesmo em metais cuja resistência à deformação é maior. São passes rápidos e brandos cuja finalidade é obter maior precisão nas dimensões das chapas. a dureza e a resistência do material melhoram já que. ele fica “encruado”. . pode se transformar em produtos de uso imediato como trilhos. Pode se transformar também em produtos intermediários que serão usados em outros processos de conformação mecânica.Sendo a quente ou a frio. a laminação parte dos lingotes que. passando pelos laminadores. vigas e perfis. . É o caso de tarugos que passarão por forjamento, extrusão e trefilação e das chapas que serão estampadas para a fabricação de automóveis, ônibus, fogões, geladeiras... A máquina de laminar chama-se... laminador. O laminador é o equipamento que realiza a laminação. Mas, não é só de laminadores que a laminação é composta. Um setor de laminação é organizado de tal modo que a produção é seriada e os equipamentos são dispostos de acordo com a seqüência de operações de produção, na qual os lingotes entram e,ao saírem, já estão com o formato final desejado seja como produto final, seja como produto intermediário. As instalações de uma laminação são compostas por fornos de aquecimento e reaquecimento de lingotes, placas e tarugos, sistemas de roletes para deslocar os produtos, mesas de elevação e basculamento, tesouras de corte e, principalmente, o laminador. Os cilindros são as peças-chave dos laminadores, porque são eles que aplicam os esforços para deformar o metal. Eles podem ser fundidos ou forjados; são fabricados em ferro fundido ou aço especial, dependendo das condições de trabalho a que eles são submetidos. Podem ser lisos, para a produção de placas e chapas, ou com canais, para a produção de perfis. Esse conjunto recebe o nome de trem de laminação. as mesas de elevação. as tesouras.. os empurradores. . ou seja. Junto a esse conjunto.Os laminadores podem ser montados isoladamente ou em grupos.formando uma seqüência de vários laminadores em série. trabalham os equipamentos auxiliares. as mesatransportadoras.. . . . . . cuja função é transformar os lingotes de metal em produtos intermediários ou semi-acabados como blocos. . trilhos. A laminação de desbaste. Passa varias veze no laminador a fim de que o perfil ou a chapa adquiram ou o formato.A laminação nunca é feita de uma só vez. placas e tarugos. ou a espessura adequada para o próximo uso. chapas. tiras. Esses produtos passam depois pelos laminadores acabadores onde são transformados em produtos acabados como perfilados. a placa é levada a um outro laminador que diminui a espessura e também aumenta a largura da placa original. 3. O lingote. . passa pelo laminador de desbaste e se transforma em placas.Nessa operação usa-se também jato de água de altpressão. Na saída dessa etapa.1. a chapa também passa por um dispositivo que achata suas bordas e por uma tesoura de corte a quente. pré-aquecido em fornos especiais. A placa é reaquecida e passa então por um laminador que quebra a camada de óxido que se formou no aquecimento. 2. Por meio de transportadores de roletes. 5. a placa é encaminhada para o conjunto de laminadores acabadores. Finalmente. . Nessa etapa ela sofre reduções sucessivas. que pode ser formado de seis laminadores quádruos. até atingir a espessura desejada e se transformar finalmente em uma chapa. a chapa é enrolada em bobina por meio de bobinadeiras. Quando sai da última cadeira acabadora.4. e passa por um processo de tratamento térmico que produz a recristalização do material e anula o encruamento ocorrido durante a deformação a frio. que dá à superfície da chapa um acabamento melhor.Espessuras ainda menores. ela é rebobinada. a laminação prossegue. . as bobinas passam por um processo de limpeza da superfície chamado de decapagem. Após a laminação a frio. Para isso. porém a frio. as espessuras também são reduzidas. ao alumínio e sua ligas. na maioria dos casos. esse processo de conformação mecânica também é aplicável ao cobre e suas ligas. perfis. As formas desses produtos são muito simples: barras. à borracha e ao papel. Seu comprimento é sempre muito maior que sua largura e. .Além da grande variedade de produtos de aço que se pode fabricar por laminação. chapas. Posteriormente. Eles causam tanto defeitos de superfície quanto enfraquecimento da resistência mecânica do produto. originam-se dos defeitos de fabricação do próprio lingote. eles se agregam ao lingote e permanecem no material até o produto acabado na forma de defeitos na superfície. os defeitos mais comuns dos produtos laminados são: • Vazios .os produtos laminados apresentam defeitos que. geralmente.podem ter origem nos rechupes ou nos gases retidos durante a solidificação do lingote. • Gotas frias . Assim.são respingos de metal que se solidificam nas paredes da lingoteira durante o vazamento. . • Dobras . .aparecem no próprio lingote ou durante as operações de redução que acontecem em temperaturas inadequadas.são provenientes de reduções excessivas em que um excesso de massa metálica ultrapassa os limites do canal e sofre recalque no passe seguinte. ou do desgaste de refratários e cuja presença pode tanto fragilizar o material durante a laminação. • Inclusões . quanto causar defeitos na superfície.• Trincas .são partículas resultantes da combinação de elementos presentes na composição química do lingote. • Segregações . ou fora de seção. as últimas a se solidificarem.acontecem pela concentração de alguns elementos nas partes mais quentes do lingote. e nas condições de temperatura sem uniformidade ao longo do processo. . retorcido. Elas podem acarretar heterogeneidades nas propriedades como também fragilização e enfraquecimento de seções dos produtos laminados. em conseqüência de deficiências no equipamento. o produto pode ficar empenado.