Processos de fabricacao.pdf

Mecânica geralProcessos de fabricação Processos de fabricação Mecânico geral Processos de fabricação Trabalho elaborado pela Divisão de Currículos e Programas e editorado pela Divisão de Material Didático da Diretoria de Tecnologia Educacional, SENAI-SP, para o Departamento Nacional do SENAI, dentro do Acordo de Cooperação Técnica Brasil- Alemanha para o curso de Formação de Supervisores de Primeira Linha. Coordenação geral Nacim Walter Chieco Walter Vicioni Gonçalves Equipe responsável Coordenação Cláudio Cabrera Elaboração Demétrio Kondrasovas Dirceu Della Coletta Marcos José de Morais Silva Equipe de editoração Coordenação Ciro Yoshisada Minei Assistência editorial Nelson Santoneri Edição de texto Maria Regina José da Silva Silvio Geraldo Furlani Audi Diagramação Lucy Del Médico Roberto Rodrigues Composição Solange Aparecida Araujo Desenho Devanir Marques Barbosa Marcos Antonio Oldigueri Arte-final Lucy Del Médico Tereza Cristina Maíno de Azevedo Capa Marcos Luesch Reis Produção gráfica Victor Atamanov SENAI Telefone Telefax SENAI on-line E-mail Home page Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial Unidade de Gestão Corporativa SP Alameda Barão de Limeira, 539 - Campos Elíseos São Paulo - SP CEP 01202-001 (0XX11) 3273 - 5000 (0XX11) 3273 - 5228 0800 - 55 - 1000 [email protected] http:// www.sp.senai.br SENAI Processos de fabricação Sumário Conteúdos 05 Objetivos gerais 09 Classificação dos processos de fabricação 11 Transformação (conformação) 17 Forjamento 63 Princípios fundamentais de corte dos metais 79 Processos manuais de usinagem dos metais 89 Processos de fabricação com máquinas 115 Torneamento 123 Fresagem 169 Furar 205 Aplainar 237 Brochar 255 Retificar 267 Brunir - lapidar – polir 295 Cortar 301 Eletroerosão 325 Uniões por solda e por cola 339 SENAI Processos de fabricação Conteúdos Classificação dos processos de fabricação • Formação original • Transformação - conformação • Cortar • União Transformação (conformação) • Laminar • Extrusar • Trefilar • Dobrar e curvar • Repuxar • Prensas 3 horas 9 horas Forjamento • Processos • Temperatura para forjar • Ferramentas - matrizes • Força de trabalho • Dilatação e contração dos materiais Princípios fundamentais de corte dos metais • 3 horas Princípios de corte Processos manuais de usinagem dos metais • Cinzelar • Limar • Serrar • Rasquetear • Roscar SENAI 3 horas 5 Processos de fabricação Processos de fabricação com máquinas 6 horas • Movimento de corte • Movimento de avanço • Movimento de aproximação e penetração • Cálculo da secção do cavaco • Composição das forças • Fatores de influência na velocidade de corte e acabamento Torneamento 8 horas • Ângulos da ferramenta de tornear • Secção do cavaco • Tipos de ferramentas para tornear • Fixação e ajustagem da ferramenta de tornear • Materiais das ferramentas • Lubrificação • O torno • Equipamentos e acessórios • Cálculo de usinagem Fresagem • Método de ação da fresa • Tipos de ferramentas e aplicação • Afiação das fresas • Tipos de fresadoras • Equipamentos e acessórios • Engrenagem • Elementos de corte 6 horas Teste I 1 hora Furar 3 horas • Ângulos das brocas • Tipos de brocas • Elementos de corte • Escarear e rebaixar • Alargar 6 SENAI Processos de fabricação Aplainar • Características das plainas • Ângulos das ferramentas • Elementos de corte • Tipos de plainas • Fixação das peças 3 horas Brochar • Ferramenta • Tipos de máquinas 3 horas Retificar • 6 horas Rebolos - características e formatos - identificação - inspeção, balanceamento e montagem • Tipos de máquinas • Elementos de corte • Refrigeração • Defeitos Brunir - polir - lapidar • Brunir • Polir • Lapidar 3 horas Cortes • Tesouras • Corte com estampo • Tipos de estampo • Folga entre punção e matriz • Força de corte • Passo e disposição da peça na fita 6 horas Eletroerosão • Eletroerosão a frio • Eletroerosão por penetração • O processo • Ajustes da máquina • Eletroerosão 3 horas SENAI 7 Processos de fabricação Uniões por solda e por cola • Solda • Solda oxiacetilênica • Solda elétrica • Tipos de chanfros • Tensões na soldagem • Segurança • Uniões coladas 5 horas Teste II 1 hora Total 75 horas 8 SENAI . SENAI 9 . o participante deverá: Conhecer Estar informado sobre: • Classificação dos processos de fabricação com e sem cavacos. • Tipos de ferramentas aplicadas nos diversos processos de fabricação. velocidade. • Cálculos de força. tempo de fabricação. consultando tabelas e normogramas. vida útil da ferramenta. • Selecionar adequadamente o processo de fabricação em função de suas vantagens e/ ou desvantagens. tempo e potência de corte. tais como: acabamento superficial. rotações. Saber Reproduzir conhecimentos sobre: • Características dos processos de fabricação. • Escolher dados específicos (velocidade de corte. • Funcionamento e aplicação das máquinas operatrizes. • Determinar o processo de fabricação em função das exigências do trabalho. • Tecnologia dos processos de fabricação com e sem remoção de cavacos. Ser capaz de Aplicar conhecimentos para: • Calcular parâmetros de usinagem aplicando fórmulas.Processos de fabricação Objetivos gerais Ao final deste programa. secção do cavaco) com o auxílio de tabelas. . ou seja. Ser capaz de Aplicar conhecimentos para: • Classificar os processos de fabricação. proporcionando-lhe uma forma. em cada processo. Saber Reproduzir conhecimentos sobre: • Classificação dos processos de fabricação. quanto aos princípios de atuação das forças.Processos de fabricação Classificação dos processos de fabricação Objetivos Ao final desta unidade. A classificação dos processos de fabricação está baseada na modificação da força de coesão. a força de união existente entre as partículas das estruturas internas dos materiais. no estado final. nos diferentes processos. SENAI 11 . quanto ao modo de atuação das forças. Introdução A fabricação de uma peça consiste em modificar um corpo em bruto. no estado inicial. o participante deverá: Conhecer Estar informado sobre: • Classificação dos processos de fabricação (com e sem cavacos) e suas características. através da geração ou imposição de uma força de coesão.Processos de fabricação Formação original Chamamos de formação original a fabricação de um corpo sólido. a partir de um material sem forma definida. Exemplos • Fundição de metais • Sinterização de pó metálico • Injeção de plástico Formação original 12 SENAI . como o corte com maçarico. Podemos ter processos elétricos de erosão e processos térmicos de fusão.Processos de fabricação Transformar (conformar) Chamamos de transformação a fabricação de um corpo sólido por intermédio de modificação plástica. Exemplos • Forjar • Extrudar • Laminar • Trefilar • Repuxar • Dobrar Transformar Cortar É a fabricação através da modificação da forma de um corpo sólido. Geramos cavacos nos processos mecânicos de tornear. embora mantendo a sua coesão. Exemplos • Cortar • Usinar • Eletroerosão SENAI 13 . rosquear. furar. rompendo a força de coesão.. Nos processos de cortar podemos ter ou não a geração de cavacos. fresar. etc. aos quais damos aqui a conotação de usinagem. aplainar. Cortar União É a fabricação de conjuntos através da junção de duas ou mais peças. etc.Processos de fabricação • Cortar com maçarico. Exemplos • Aparafusar • Rebitar • Soldar • Colar Uniões 14 SENAI . como parafusos. rebites. quer por solda. colas ou elementos de fixação. Forneça exemplos de formação original. extrudar. transformar. cortar e unir. • Cisalhar e usinar. • Forjar. através de rascunhos. trefilar. _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ 3. laminar. Faça ilustrações. das forças que atuam em cada processo abaixo: • Fundição. Em qual força se baseia a classificação dos processos de fabricação? _______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ 2.resumo 1. SENAI 15 . sinterização e injeção de plásticos. repuxar e dobrar.Processos de fabricação Questionário. . • Tipos e características das ferramentas para transformar/conformar. SENAI 17 .prima (dimensões e volume). • Força de trabalho para a transformação/conformação. antes da transformação e conformação (tabelas) e com menor raio possível. • Cálculo da matéria. • Propriedades dos materiais a serem transformados/conformados. • Consultar tabelas de uso diário na oficina. maleabilidade. Saber Reproduzir conhecimentos sobre: • Características mais importantes dos processos de transformação/conformação e suas aplicações. • Máquinas e ferramentas para transformar e conformar materiais a quente e a frio. • Importância da zona plástica para a deformação. Ser capaz de Aplicar conhecimentos para: • Calcular as dimensões e o volume das matérias.Processos de fabricação Transformação Objetivos Ao final desta unidade. o participante deverá: Conhecer Estar informado sobre: • Processos mais comuns para transformação/conformação. flexibilidade.primas a serem transformadas/conformadas com o auxílio de fórmulas e tabelas. • Tabelas e normas. • Condições para deformação dos metais mais comuns.. etc. • Baixos custos de fabricação. • Baixo custos com material. • Precisão chega a ser excelente. laminar. onde devemos considerar as seguintes características dos materiais: R. • Grandes volumes de produção. • Repuxar. As peças concebidas pelo processo de conformação por deformação apresentam as seguintes vantagens: • Melhoria de resistência do material.Processos de fabricação Transformação É um processo de conformação por deformação na região da zona plástica do metal considerado. Exemplo: • Dobrar. a massa não se modifica e nem a força de coesão é interrompida. precisamos conhecer as possibilidades de deformação por tensão. estirar.limite elástico em N/mm 2 A. curvar e enrolar. • Não acarretam destruição dos grãos e das fibras. Tensão x deformação Nos processos de transformação.alongamento em % 18 SENAI .resistência em N/mm 2 E. Nos processos de transformação. trefilar. extrudar e forjar. concentram-se na região plástica ER e o resultado desse esforço provoca uma deformação permanente (deformação plástica). em função da temperatura de aquecimento. os esforços aplicados no material ultrapassam a zona elástica AE. e a ductibilidade aumenta. Deformação por tração Deformação permanente a quente É uma deformação provocada a uma temperatura que permite a restauração imediata do metal.Processos de fabricação Nos processos que vamos estudar. pois a resistência à deformação diminui. Diagrama da temperatura de forja SENAI 19 . Na deformação a quente o esforço necessário para obtê-la é menor. Influência do encruamento Nota-se que o encruamento é. que poderá lhes conferir a estrutura anterior. podem sofrer um recozimento. resulta um encruamento com modificação de E. desejado. ao limite de elasticidade ou à dureza de um metal.Processos de fabricação Deformação permanente a frio Quando um metal é submetido a uma deformação plástica. Zonas de transformação O diagrama de transformação informa sobre as características de deformação dos metais. através de uma recristalização dos cristais deformados. As peças encruadas pela deformação. às vezes. R e A%. para melhorar a resistência à ruptura. 20 SENAI . com núcleo preto . Metais com baixo limite de escoamento e alta ductibilidade podem ser transformados com menor força. sabemos que na compressão o comportamento é semelhante. Condições de deformação dos principais metais Metais Aços Ferro fundido .cinzentos ou brancos . Diagrama de transformação Embora nos referindo à tração.com núcleo branco Deformação a frio possível (especialmente com os aços perlíticos) não é possível Deformação a quente 900 a 1100°C de acordo com a composição não é possível deformação possível não é possível pouco deformável não é possível SENAI 21 .Processos de fabricação Cada transformação plástica ocorre sempre na zona entre o limite de escoamento (B) e o limite de resistência (C). ainda.duralumínio . Princípio da laminação 22 SENAI . entretanto sensível ao 400 800ºC deforma-se encruamento recozer razoavelmente nesta zona por pressão de impossível 350ºC a 440ºC preferência a choques impossível. caso o teor de Cu 500 a 600ºC 90% (recozer a 475º C) possível. muito 260 a 400ºC são necessárias resistente prensas com muita potência Laminar O processo de fabricação por laminação consiste em conformação por compressão através de roletes. a frio. e. com o teor de Cu entre 80 e 90% possível. compacta e de granulação fina . boa precisão dimensional e aumento da resistência mecânica.magnésio Deformação a frio fácil. com o 60% (recozer a 525ºC) teor de Cu entre 53 a 64% ou superior a 90% fácil. onde se obtém bom acabamento. resultando dessa operação um produto com estrutura homogênea. O material pode ser trabalhado a quente. recozer a 500ºC Deformação a quente 750A a 900ºC bastante fácil possível. caso o teor de Cu 700 a 800ºC possível.Processos de fabricação Metais Cobre Bronzes comuns Latões comuns Alumínio Ligas leves . caso venha sofrer laminação a frio. Laminação de chapas Laminação de perfis Produtos de laminação de perfis Após a laminação a quente. de um lado ao outro da máquina. SENAI 23 . Também é possível inverter o movimento dos rolos em cada passada. os quais se aproximam a cada passada e rolos perfilados para fabricação de perfis. entre cada passada. Esse tipo de máquina é chamado de laminador Laminador duo reversível. Tipos de laminadores Laminar duo No laminador duo o material a laminar é transportado.Processos de fabricação Utilizam-se rolos lisos para fabricação de chapas. o material é submetido a uma decapagem e desoxidação para limpeza. o material é colocado sobre o cilindro superior que se encarrega de transportá-lo de volta. Para isto. desta forma. também chamados de desbaste. os perfis são endireitados com máquinas antes de serem oferecidos ao mercado. levanta-se a mesa. o material a laminar entra num calibre ou secção mais estreita até obter o perfil desejado. que o transforma em produtos intermediários ou semi. Depois de cada passada. Laminador de barras Laminador de perfilados A figura seguinte nos mostra a seqüência de operação da etapa de laminação de perfil distinto de peça. 24 SENAI . Quando o material a laminar passou entre o cilindro inferior e o intermediário.Processos de fabricação Laminador trio O laminador trio é composto de 3 cilindros superpostos. Laminador trio Laminador de barras As barras são fabricadas por intermédio de cilindros que têm uma série de canais (calibres). efetua ao mesmo tempo duas passadas (ida e volta). normalmente em forma de lingote. Inicialmente. Depois de laminados.acabados. e torna a passar em direção inversa entre o cilindro superior e o intermediário e. passa por laminadores primários. o material. girante. a laminação de acabamento é geralmente iniciada a quente e. que forma o furo. encontra-se um mandril. abre-se ao longo de seu eixo e simultaneamente movimenta-se contra o madril.Processos de fabricação Em seguida. trilhos. sem costura. como tiras e chapas. ou seja. Seqüência de operação A laminação de desbaste é sempre feita a quente. seguem para os laminadores acabadores. Os cilindros de trabalho são cônicos nas duas extremidades. submetidas a grandes esforços. Laminação de tubos sem costura Para peças de construção. é terminada a frio. transformando-se em produtos acabados. Confecção do tarugo oco no laminador oblíquo. O laminador obliquo tem dois cilindros de trabalho oblíquos e dois roletes de guia. Laminador oblíquo SENAI 25 . No processo de laminação. Processo Mannesmann O processo Mannesmann consiste em duas operações: 1. em casos de perfis mais simples. etc. Entre os cilindros. o tarugo quente. tais como perfilados em geral. que tem o mesmo sentido de rotação. os tubos utilizados são fabricados de maneira inteiriça. Laminador de passo de peregrino No mesmo tempo o mandril e o corpo oco voltam. ao mesmo tempo que giram 90º.Processos de fabricação 2. O movimento rítmico para frente e para trás deu o nome de passo de peregrino ao processo. Confecção do tarugo oco no laminador de passo de peregrino. no próximo ataque. chega ao alcance do calibre inativo. Logo que o bloco. justamente no momento em que os calibres inativos liberam o caminho. encontra outra vez um segmento do bloco oco para laminar. ainda quente. a forma e o bloco oco outra vez avançam por 8 a 25mm. colocado sobre o mandril é avançado passo a passo para os cilindros. Portanto. 26 SENAI . Este jogo se repete até que o bloco oco seja transformado em tubo. o calibre de laminação. O corpo oco. na continuação do giro. Os cilindros têm um calibre de laminação e um calibre inativo. Existem outros processos semelhantes que podem ser encontrados em bibliografias específicas. Os calibres de laminação entalham o bloco e laminam uma parte. Na extrusão direta o bloco metálico é colocado numa câmara e forçado através do orifício da matriz pelo êmbolo. também existe a extrusão a frio. a fim de que a sua secção transversal seja reduzida.Processos de fabricação Extrusão É o processo de conformação em que um bloco de material metálico é forçado por compressão de um êmbolo a passar através de um orifício de uma matriz sob alta pressão. podem ser conseguidas formas de secção transversal mais irregulares quando trabalhamos com metais facilmente extrudáveis. porém. Normalmente a extrusão é realizada a quente para reduzir os esforços da deformação plástica. Prensado por extrusão A extrusão é aplicada geralmente na produção de barras cilíndricas ou tubos. Extrusão direta SENAI 27 . tal como o alumínio. Temos dois processos básicos de extrusão: direta e indireta. porém. Extrusão de perfilados Os materiais macios e de baixa resistência. menor o esforço de deformação. conseqüentemente. Extrusão indireta Observação A aplicação do processo de extrusão indireta é limitada em função das dificuldades apresentadas pelo êmbolo oco. pois não existe movimento do bloco metálico em relação às paredes. que é oco. Perfilados Embutimento por extrusão Extrudir é sinônimo de expulsar. tais como alumínio e suas ligas. Nesse caso. sendo a extremidade oposta fechada com uma placa. 28 SENAI . o atrito é menor e. podem também ser extrudados em forma de barras perfiladas.Processos de fabricação Na extrusão indireta a matriz é fixa no próprio êmbolo. O Pb. Al. A condição fundamental para obter a extrusão é que a força seja aplicada rapidamente. como bisnaga para creme dental. Ni e suas ligas são ótimos materiais para extrusão. recipientes de pilha. Sn. etc. SENAI 29 . tanto mais fácil será a extrusão. cartuchos. tampas de caneta. Cu. Operação de extrusão Quanto maior for a plasticidade do material. o que ocorre é a expulsão da matriz por meio de um punção de material plástico ali existente.1mm e= D−d 2 Conforme a figura seguinte. Destina-se principalmente à fabricação de corpos ocos de espessura fina.Processos de fabricação De fato. Dimensões do material A espessura mínima alcançável é e = 0. D2 4 SENAI .d ) (H .ef) + D 2 .h 4 Espessura do disco = h h= 30 V(peça) π .D2 . Dimensionamento Volume do disco = Volume da peça VD= Vp Volume da peça Vp = π 2 2 π (D .ef 4 4 Volume do disco VD = π .Processos de fabricação Cálculo da espessura necessária do disco para fabricação de uma peça com dimensões determinadas. Trefilação SENAI 31 . passando através de uma fieira.Processos de fabricação Exercício Calcular as dimensões do material para fabricação de cartuchos de alumínio.laminadas são trefiladas a frio. conforme desenho. D= h= Trefilar As barras pré. que reduzem a secção da barra. até que adquira a medida desejada. e de compressão. ou de válvulas.Processos de fabricação A redução de secção é progressiva.ligas ou carbono para fios. são construídas de metal duro ou diamante. para arames de precisão. de latão. visando minimizar as tensões internas e reconstituir a granulação. Por esta razão. Atuam forças de tração. sendo que. Fieiras para trefilagens As fieiras são peças de aço com furos cônicos e polidos. como cobre. dos quais a indústria elétrica tem grande necessidade. os materiais trefilados devem ser submetidos a recozimento. de certos metais raros como o tungstênio para filamentos de lâmpadas. O trefilamento é utilizado no caso de aços. O processo é possível de ser aplicado em todos os metais. Atuação das forças Este processo deixa o material duro e frágil. de cobre. sendo ocos ou maciços. que obrigam a barra a passar pelo orifício. a barra passa nos furos do trefilador em diâmetros cada vez menores. Produtos trefilados Os produtos trefilados alcançam uma grande precisão (ISO h 8 até h 11). magnésio e aço. duralumínio. devido à conformação a frio (encruamento). 32 SENAI . alumínio. A velocidade de trefilamento pode atingir 1 500m/min. de alumínio. é possível. martelar o contorno da entrada a fim de fazer voltar o orifício a suas dimensões originais. Deve ser levado em consideração o lubrificante empregado. cromo 11%.Processos de fabricação As fieiras de aço possuem normalmente a seguinte composição: C até 2%. no caso de certas fieiras especiais de aço. Fieiras O ângulo útil ∝ deve ser tanto maior quanto maior for o passe e mais macio for o metal. O material constitutivo das fieiras varia em função do seu emprego. Quando o orifício aumenta por desgaste. Dobramento As operações de dobramento são utilizadas para a fabricação de peças e perfis dobrados para estruturas metálicas e outras construções. Peça SENAI 33 . é sobre a matriz que se fixam as guias do material da peça. cuja parte inferior tem um perfil que corresponde à superfície interna da peça.Processos de fabricação Estampo de dobra Estampo de dobra de perfis Dobradores Os dobradores são constituídos de punção e matriz e geralmente guiados pelo cabeçote da prensa. Com um estampo simples de dobrar podemos conseguir vários perfis. A matriz é de aço. O punção é uma peça maciça. mudando somente a posição da peça para obter a forma desejada. onde a parte superior tem a forma da parte exterior da peça e pode ser fixada diretamente sobre a mesa da prensa. que são elementos adaptados ao estampo para dar uma posição conveniente à peça. Pode ser fixado diretamente no cabeçote da prensa ou através de espiga. Normalmente. Perfis 34 SENAI . depois da recuperação elástica. Recuperação elástica Quando se submetem as peças à ação da dobra. a peça que foi dobrada tende a recuperar sua forma inicial. assim é preciso dar um ângulo menor do que o desejado para que. ocorrem deformações localizadas que devemos considerar: • A peça comprime-se na parte interna da dobra e estende-se na parte externa. a peça fique com a forma prevista. Solicitação das fibras SENAI 35 .Processos de fabricação Fenômeno da dobra Por causa da recuperação elástica. Processos de fabricação • Existe uma região onde se localiza a fibra neutra. romper. ela pode trincar. Raio mínimo 36 SENAI . deve ser observado um raio mínimo. Por isso. que depende do material em que se trabalha. que é a área da dobra onde não ocorre deformação por tração e nem por compressão. ter uma redução da espessura da chapa e conseqüentemente perder a resistência desejada. neste tipo de dobra. Modificação da secção Raio mínimo de dobra Quando se dobra uma chapa com um raio interno muito pequeno. nota-se que na região tracionada houve diminuição da secção e na região comprimida houve um aumento da secção. Quando o raio interno de dobra (r) for maior ou igual a 5 vezes a espessura do material. Esta medida é calculada a partir do desenho da peça.prima na medida da peça desenvolvida. Neste caso o cálculo do perímetro do arco será baseado no raio (R). podem ser tomados os seguintes valores aproximados: a) Materiais macios ou recozidos 1 a 2 vezes a sua espessura b) Materiais duros 3 a 4 vezes a sua espessura c) Materiais leves 0. devemos cortar a matéria. pois. somando-se as partes retas com os comprimentos dos arcos. porém. a região do material que sofre a ação permanece uniforme. na prática. é a linha da região que sofreu deformação devido à dobra. Cálculo do desenvolvimento da linha neutra Para obtermos uma peça dobrada com as dimensões desejadas.8 vezes a sua espessura Quando a dobra se realiza de forma correta. O cálculo dos comprimentos dos arcos deve ser feito com base no raio da linha neutra.4 a 0.Processos de fabricação Podemos recorrer a normas específicas para obter o valor correto para o raio. Posição da linha neutra para r/e = 5 SENAI 37 . como foi visto. a linha neutra passará exatamente pela metade dessa espessura. Posição da linha neutra A tabela seguinte também nos dá os valores práticos para linha neutra. em relação à formula apresentada.Processos de fabricação Quando o raio interno de dobra (r) for menor do que 5 vezes a espessura do material. 38 SENAI . a qual denominamos de coeficiente da linha neutra. a posição da linha neutra vai depender da relação r/e. A figura abaixo nos dá a posição da linha em porcentagem da espessura do material. O valor R da linha neutra será: R = r + 0. α 360 3. 45º 360º 3.12mm SENAI 39 .D .40mm . isto é.14 .9mm Coef = 1. a 0.40mm Desenvolvimento da linha neutra (L) L=A+B π . conforme tabela.14 .0 indica que a linha neutra passa a 37% da espessura.70mm. 5.70 R = 2mm + 0.70mm D = 5.Processos de fabricação Exemplo de cálculo de desenvolvimento Cálculo do raio (R) da linha neutra. 5.40mm L = 50mm + 8 L = 20mm + 30mm + L = 50mm + 2.12mm L= 52.70 R = 2. 2.0 O coeficiente 1. Coef = r ⇒ E Coef = 2mm 1.70mm Diâmetro D da linha neutra: D = 2. 5 e a+b+c+d+e a + b + c + 2d + f + g + 2e 40 SENAI . Fórmulas para o desenvolvimento de peças dobradas Para cálculos menos precisos.Processos de fabricação Exercício Calcular o desenvolvimento da peça. a+b+ e 2 a+b+ e 2 a+b+ e 2 a + 2b + e 2 a + 2b + 2c + e a + 2d + b + c + r π + 1. L.Processos de fabricação Força de dobra É a força necessária para executar a ação de dobrar.T.E2 h FD = Força de dobra em N C = Coeficiente em função de h e E T = Resistência à tração do material em N/mm 2 L = Largura a dobrar E = Espessura do material h = Abertura de V SENAI 41 . É calculada a fim de determinar a prensa adequada para realizar o trabalho. Determina-se o esforço de dobra em V pela fórmula: FD = C. 3% C 450 600 Aço com 0. Dobradiças 42 SENAI .8% C 900 1100 Aço com 1% C 1000 1800 Aço ao silício 550 650 Aço inoxidável 650 .750 Aço com 0.2% C 400 500 Aço com 0.750 Chapa de aço para embutidos 320 .280 300 .220 Alumínio duro 260 480 Zinco 150 280 Cobre 220 .400 Latão 280 .50 Alumínio 80 .Processos de fabricação O diagrama nos da o coeficiente (C) em função do número de vezes que a espessura (E) está contida em (h).600 Bronze laminado 400 .1% C 320 400 Aço com 0. R = Resistência de ruptura à tração em N/mm 2 Macio Duro Chumbo 250 .4% C 560 720 Aço com 0.120 170 . dobradiças. O conhecimento de T é indispensável quando calculamos a força de dobra.40 Estanho 40 .380 500 .700 Material Curvar Enrolar As operações de enrolar são muito empregadas na fabricação das mais variadas formas de peças. A tabela apresenta a Resistência de Ruptura à tração em N/mm 2 de vários materiais.6% C 720 900 Aço com 0. como por exemplo.350 400 .500 500 . a partir de chapas. etc. tubos. a peça se enrola continuamente através de uma ferramenta cuja superfície ativa é curva. tubos. chapas. Calandrar É um processo de conformação.. etc. Desta maneira podem-se enrolar arames. pela passagem entre três ou quatro cilindros. SENAI 43 . Preparação prévia Estas operações são normalmente realizadas em prensas à fricção ou prensas excêntricas.Processos de fabricação Neste processo. bordas de reforço e proteção de peças repuxadas. Movimento contínuo Ferramenta de enrolar A extremidade da peça deve receber um curvamento prévio em uma operação anterior. ao passar pelo cilindro de dobramento.Processos de fabricação Através da figura seguinte verifica-se que a chapa é introduzida entre os cilindros frontais. Peças típicas obtidas por calandragem 44 SENAI .ligas de baixo teor de elementos de liga. a conformação é feita a frio e o processo se aplica principalmente a aços ao carbono de baixo teor de carbono e aços. a conformação se inicia. Processo de conformação Geralmente. A figura seguinte apresenta algumas peças conformadas por este processo. os quais a agarram e a movimentam de tal modo que. SENAI 45 . Continuando o processo.chapas. As tiras são aquecidas e conformadas por intermédio de cilindros até se obterem tubos. transformando uma chapa metálica plana em uma peça de corpo côncavo de forma previamente definida. Peças repuxadas Ferramenta de repuxo As ferramentas podem ser simples. o tubo é novamente laminado para obter a medida exata. sem prensa. Na saída dos cilindros existe um dispositivo que solda as bordas do tubo conformado. as quais são pouco usadas devido à formação de rugas durante a operação de repuxo da peça. ou seja.Processos de fabricação Tubos com costura Para a laminação de tubos são empregadas tiras de aço cuja largura corresponde ao diâmetro do tubo planificado. Conformação em tubo Repuxar (Embutir) Repuxo é um processo mecânico de conformação executado em um ou mais estágios. para permitir apenas o deslizamento para o interior da cavidade. 46 SENAI . Ferramenta de repuxo simples As ferramentas de repuxo podem ainda ser com sujeitador (prensa.chapas tem a finalidade de manter a chapa sobre compressão adequada. e não deixar que se formem rugas.chapas) que. proporções da peça e condições da ferramenta.Processos de fabricação A formação e permanência das rugas na peça final dependem do material. são as mais usadas. Ferramenta com sujeitador O prensa. Este tipo de ferramenta normalmente tem o menor custo de fabricação. embora custem mais. pelo raio da matriz.Processos de fabricação O controle da formação de rugas é feito através da regulagem da pressão exercida pelo prensa. pela lubrificação e pela aplicação de quebrarugas. A figura seguinte mostra dois tipos de extratores que proporcionam a saída da peça pela parte inferior (a) ou superior (b). Ferramentas de repuxo com extrator SENAI 47 . daí a necessidade de extratores que têm a função de expulsar a peça.chapas. Repuxo de peça com sujeitador Extratores A peça repuxada normalmente fica presa à ferramenta por causa do fenômeno do retorno elástico do material. Processos de fabricação Folga entre punção e matriz de repuxo A folga que se deve deixar entre punção e matriz de repuxo corresponde à espessura do material mais 40% da tolerância máxima de laminação. para permitir que o material adapte-se à forma do punção e evite o excesso de atrito. 48 SENAI . que origina rachaduras e marcas na peça repuxada. quanto maior a espessura do material e quanto maior a sua resistência. A operação é mais severa quanto maior a profundidade do repuxo para um mesmo diâmetro. Folga pequena Folga excessiva Número de operações ou estágios O número de operações necessário para obter um embutimento depende da severidade de repuxo. Influência da folga Folga pequena: o material tende a romper. Folga pequena Folga excessiva: deformações no perfil e variação da altura. a redução será de 20%. Estágios Para obter um repuxo racional. c) Na primeira operação deve haver uma redução de 40%. b) Quando h for maior que a metade de d. d) Para as operações sucessivas... a lubrificação e a qualidade da ferramenta. ou seja. melhorando o acabamento.d 2 . deve-se calcular o número de operações. a solução é dividir o repuxo em vários estágios. h SENAI 49 .8 d 1 .6 D é igual a d. ou seja. d 3 . devemos observar: a) A altura h não deve ultrapassar a metade do diâmetro da peça (Figura a seguir). Quando essas providências não forem suficientes para a realização do repuxo em uma única operação. 0. Número de operações O cálculo do diâmetro (D) do disco é obtido pela fórmula: D= d 2 + 4d. 0.Processos de fabricação Podemos ajudar a operação. h D= 20 2 mm 2 + 4 . Nomenclatura Exemplo Calcular o número de operações e as respectivas dimensões (d) e (h) para realizar o repuxo da peça da figura seguinte.Processos de fabricação sendo d e h medidas finais da peça.20mm . D= d 2 + 4d .80mm D= 6800mm 2 D = 82. Resolução Cálculo do diâmetro (D) do disco.46mm ∴ D ≅ 82mm 50 SENAI . 0.8 h1 = 33. d3 h1 = 6 800 .4 mm d2 = d1 . d4 h1 = 6 800 .2 d2 ≅ 39 mm h1 = D 2 . 0. d1 h1 = 6 800 .8 3º d3 = 39 . 20 5 = 80.8 2º d2 = 48 .8 = 24. 0. d 12 4 . d2 h1 = 6 800 . obtém-se o número de operações para realizar o repuxo da peça. 0.6 = 49. d 24 4 . 0. 31 3 = 47. 0. 39 4 .2 d1 ≅ 49 mm h1 = D 2 . 49 2 = 22.8 = 20. 49 2 = 33.8 5º d5 = 25 . 0. 31 h1 = 47.8 4º d4 = 31 .2 d3 ≅ 31 mm h1 = D 2 .8 d4 ≅ 25 mm h1 = D 2 .4 h1 = 22. 20 4 . 25 4 = 61. d 25 4 . 0.8 = 31. Organizando os cálculos .8 = 39.0 4 . fazendo para isto uma transformação para isolar (h).0 h1 = 80. d4 h1 = 6 800 .8 mm d3 = d2 .0 mm Seqüência de cálculos SENAI 51 . 25 4 . 0. 49 4 . d 23 4 . 0.7 h1 = 61.Processos de fabricação As alturas para cada estágio são obtidas com a mesma fórmula acima.0 mm d4 = d3 .0 d5 ≅ 20 mm h1 = D 2 . d1 = D . d 22 4 .7 mm d5 = d4 .6 1º d1 = 82 . 57r ) D= d1 2 + 4 dh ) D= d12 + (dH + d1 h) D= d12 + 4 dh + d1 h D= d12 + dh 2 D= d 22 + 2.d12 .414 D= 52 d 2 + 2 dh d 2 + d12 D= d12 + 4 d[h + 0.57r A= SENAI ( π 2 rd ] 1 ) 2 2 .57 + h ) 0.56r 2 D = 1.28rd1 .57(R + r) D= d + 2[s(d + d1 ) + 2d h ] D= d + 2s (d + d1 ) +d d + 4 H 2 + dH D= d 2 + d12 + 4 dh D= D= d1 + 4d(0.0.Processos de fabricação Fórmulas para desenvolvimento de chapas Os diâmetros (D) dos discos calculados pelas fórmulas são aproximados: D= d 2 + 4d (h + 0. e assim sucessivamente. chamado d1. cruzando-o com a linha da 1a operação e encontra-se na ordenada o diâmetro. Repete-se o processo. agora usando d1 na abscissa e cruzando-o com o valor da espessura da chapa para encontrar d2 na ordenada. para fazer o produto da figura seguinte.Processos de fabricação Determinação do número de operações através de diagrama Procura-se na abscissa o valor do diâmetro da chapa. após a 1a operação. determinado através do diagrama. SENAI 53 . até o diâmetro desejado (d). Diagrama Exemplo Qual o número de operações. Estendendo esta operação ao longo de todo o raio da chapa obtém-se a peça no formato do modelo da figura seguinte. Um disco de chapa é preso pela região central a um modelo. Este pode ser de madeira. por exemplo.Processos de fabricação Repuxamento Peças de corpo redondo podem ser obtidas a partir de chapas metálicas. Repuxamento com reentrância 54 SENAI . não necessita habilidade e obtém-se melhores resultados. Esquema do processo de repuxamento A pressão aplicada à chapa pode ser manual ou mecânica. mediante um repuxamento. sendo mecânica. e peças com reentrâncias como caldeirões e jarros. Por este processo fabricam-se. refletores. Uma ferramenta em forma de bastão ou rolete atua comprimindo a chapa contra o modelo enquanto este gira. plástico ou metal e gira em torno do seu eixo. O repuxamento pode ser a frio ou a quente. SENAI 55 . com ferramental mais barato. Fluo.torneamento O fluo-torneamento é um caso muito particular do repuxamento. Fluo. é mais econômica para pequenas quantidades de peças. por forçamento.Processos de fabricação Nos casos com reentrâncias os modelos são desmontáveis para que a peça possa ser extraída. a diferença é ligada essencialmente a dois fatos: • Diâmetro da chapa inicial igual ao da peça a obter. • Espessura da chapa inicial muito superior às espessuras das paredes da peça. a chapa inicial é apertada num torno especial. porém. com a forma desejada. Podem-se repuxar peças com diâmetros variando entre 6m e 7m. Na maioria das vezes a operação é mais lenta que a estampagem. mas provoca. entre um mandril cônico.torneamento A pressão do rolete faz não somente coincidir a chapa inicial com a forma do mandril cônico. Entretanto. a fluidez do metal ao longo do mandril cônico. Desse modo. com chapas de 25mm ou mais de espessura. a fim de oferecer um volume que possa conter o volume de material da peça. e uma escora rotativa. no entanto.Bronze . na falta de maiores especificações. porém. A chapa repuxada escoará ainda melhor se a matriz tiver os cantos bem arredondados.Processos de fabricação As peças assim obtidas são identificáveis pelo fato de os fundos e os ressaltos serem mais espessos que as paredes. de qualidades comprovadas. Lubrificação É a aplicação de substâncias oleosas que se empregam na operação de embutir. Empregar produtos preparados especialmente para este fim. para trabalhos que exijam melhor lubrificação. e diluídos.vaselina- Zn . peças defeituosas e desgaste prematuro do estampo. para diversos tipos de materiais. Empregam-se puros. Tabela de lubrificante Material Aços Lubrificantes Sabão em pasta . esforços desnecessários. para diminuir a resistência ao deslizamento. O lubrificante a ser utilizado deve ser conforme as determinações específicas dos fabricantes.Pb . apresentamos abaixo uma tabela dos lubrificantes que se podem utilizar diluídos ou não na água.Metal branco Sebo Cu.Sn .latão Aço inox 56 sebo.óleo de coco.pasta de sabão com água .óleo de rícino talco emulsões de óleos minerais A " e suas ligas Querosene .petróleo grafitado Água grafitada SENAI .óleo grafitado Óleo mineral grosso . O lubrificante a empregar varia com o material a embutir e com o tipo de embutimento. podemos apresentar algumas normas gerais: 1. 2. Início da operação O êmbolo da prensa hidráulica exerce uma pressão sobre o coxim de borracha. e outros apenas mudam o elemento gerador de pressão.Processos de fabricação Conformação especial com coxim de borracha A conformação de um objeto por esse processo. de certo modo. a borracha atua como um fluído hidráulico exercendo a pressão recebida uniformemente ao longo de toda a superfície da peça metálica. SENAI 57 . que também é conhecido pelo nome guérim. e. realiza-se a partir de uma placa apoiada sobre uma matriz invertida. Fim da operação Existem outros processos especiais de conformação que são semelhantes ao processo guérim. Prensa de fricção 58 SENAI . que deve ter as dimensões interiores maiores que a boca. tem o princípio de funcionamento através da fricção entre os discos que entram em ação com acionamento da alavanca. às dimensões da peça. A seleção correta da prensa transforma-a numa máquina de grande produtividade. com capacidade de 1 300 a 7 200Kn.Processos de fabricação Com punção elástico Punção elástico. estampagem e dobra. Atuação do punção elástico Prensa A seleção da prensa está vinculada à força necessária da prensa está vinculada à força necessária para realizar a operação. emprega-se para regular e terminar de dar forma a uma peça embutida. geralmente de borracha. Prensa de fricção Usada para trabalhos de forja. ao movimento e à produção desejada. Prensa excêntrica Princípio do excêntrico Prensa de manivela Capacidade de 1 250 a 40 000Kn. Prensa de manivela SENAI 59 . Regulagem da posição do curso é feita pelo fuso da prensa. dobra e repuxo. tem o princípio de movimento através do giro do excêntrico.Processos de fabricação Prensa excêntrica Empregada para operações de corte. e com capacidade de 25 a 5 000Kn. que características devemos considerar? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 60 SENAI . Podem ser de simples efeito. Pela regulagem do fuso ajustável muda-se a posição do curso. A vantagem destas prensas reside na facilidade existente para regular a pressão do óleo. Capacidade até 80 000Kn ou maior. Prensa de alavanca Prensa hidráulica Para operação de repuxo. são mais indicadas prensas hidráulicas. pois permitem grandes pressões a grandes profundidades.Processos de fabricação Prensa de alavanca articulada Capacidade de 250 a 36 000Kn. Prensa hidráulica Questionário . para forjaria pesada. o que permite utilizar somente a força necessária e que esta seja controlada. com ou sem almofada de extração.resumo 1 Nos processos de transformação. cobre. latões comuns. bronzes comuns.Processos de fabricação 2 Comente o encruamento na deformação permanente a frio. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 4 Qual a possibilidade de deformação a frio e a quente dos seguintes metais: ferro fundido cinzento. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 6 Quais os três tipos de prensas existentes? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 7 Quais aspectos devem ser considerados ao se projetar um dobrador ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 8 Comente os fenômenos da dobra. com tração e com pressão. alumínio. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 9 Qual a fórmula para calcular o coeficiente para a linha neutra ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ SENAI 61 . duralumínio e magnésio? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 5 Dê exemplos dos processos de transformar: com dobramento. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 3 Comente a deformação permanente a quente. 6% e aço inoxidável ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 11 Qual a fórmula que determina o esforço de dobra ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 12 Descreva o processo guérin de conformação. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 62 SENAI . latão. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 16 Comente o processo de repuxar. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 14 Descreva o processo de laminar.Processos de fabricação 10 Qual a resistência de ruptura à tração N/mm 2 dos seguintes materiais: alumínio. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 13 Descreva o processo de calandrar. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 15 Descreva o processo de extrudar. aço com 0. Processos de fabricação Forjamento Objetivos Ao final desta unidade. o participante deverá: Conhecer Estar informado sobre: • Processos para forjar manualmente ou com o auxílio de máquina. • Ferramentas e matrizes para forjar (tipos. • Alteração na estrutura do material forjado. Ser capaz de Aplicar conhecimentos para: • Determinar aumento de volume inicial do material a ser forjado. características). Saber Reproduzir conhecimentos sofre: • Temperatura para forjar em função do material. SENAI 63 . • Especificar sobremetal para usinagem. • Dilatação e contração dos materiais no forjamento (tabelas). • Aplicação e as vantagens do forjamento. Deformação dos grãos É. Aquecimento da peça O aquecimento é baseado nas zonas térmicas. porém. além de permitir trabalhar com materiais ligados de difícil moldagem.Processos de fabricação Forjamento O forjamento permite confeccionar peças brutas por deformação plástica do metal. No forjamento. por atuarem de forma negativa. conforme o gráfico da figura ao lado. a continuidade das fibras se mantém. em geral. confere ao metal características e propriedades específicas desejadas. realizado a quente e leva à obtenção de peças semi. e conforme a tabela a seguir. além da boa formação da peça. sob efeito de choques quentes ou de pressão. O forjamento. quando bem executado. o processo é mais lento e caro. Em comparação à moldagem. quando ocorre o escoamento plástico do metal. cuja formação é bastante próxima à da peça acabada. Nos materiais para forjamento. devemos limitar os elementos P + S em < 0. melhora as propriedades mecânicas do material.acabadas.1%. Gráfico de zonas térmicas 64 SENAI . respectivamente.rápidos 1 150ºC 900ºC Cor vermelho cereja escuro vermelho cereja claro vermelho muito claro amarelo muito claro vermelho claro amarelo claro Estruturas das peças forjadas Como já mencionado. As figuras seguintes nos mostram. o que ocorre com as fibras quando formamos por forjamento ou por corte. os materiais possuem em sua estrutura interna um mecanismo de coesão. Forjados Usinados SENAI 65 .Processos de fabricação Temperatura para forjamento Material Aços para construção mecânica Temperatura Mínima 750ºC Máxima 1 250ºC Aços. Esse mecanismo possui uma orientação definidas para as fibras responsáveis pela resistência do material.ferramentas não 800ºC ligados 1 000ºC Aços. a fim de limitar as operações prévias de transformação da secção. Determinação do menor volume inicial da peça A secção e as dimensões do menor volume inicial são escolhidas de modo a se aproximarem o mais possível da forma geral e das dimensões da peça acabada.Processos de fabricação Notamos que na peça formada por corte houve um seccionamento das fibras. O aquecimento do metal provoca uma oxidação superficial e. uma perda de material. o que evidencia um enfraquecimento do material. em conseqüência. Forjamento manual Estiramento longitudinal Produz um efeito duplo as dimensões da peça trabalhada: reduz a secção e aumenta o comprimento. Estiramento longitudinal 66 SENAI . daí a necessidade de aumentar o volume inicial de 5% a 10% em função do número de aquecimento a ser realizado. pois o mecanismo de coesão foi alterado. Estiramento transversal Recalcamento Aumenta a secção da peça e reduz o seu comprimento.Processos de fabricação Estiramento transversal Tem por finalidade aumentar a largura da peça com diminuição da espessura. Recalcamento SENAI 67 . modificando ligeiramente o seu comprimento. O aquecimento deve ser localizado no ponto onde se deve aumentar a secção. Processos de fabricação Dobramento com ângulo vivo A seqüência de 1 a 8 da figura seguinte nos mostra os procedimentos para conseguir uma peça por forjamento manual com ângulo vivo. o o 1- produto a obter 3-cortar o pedaço 5- estirar 1 perna 7- estirar 2 perna 2- cálculo da peça 4- delimitar 6- formar a saliência 8- dobrar e acabar inicial Dobramento com ângulo vivo Estampagem Operação de acabamento que confere à peça uma secção regular e, em geral, circular. É precedida de desbaste. As figuras seguintes mostram a seqüência do trabalho. Produto a obter Acabamento 68 SENAI Processos de fabricação Forjamento mecânico De acordo com a quantidade de peças a realizar, temos: Forjamento sem ferramental especial É feito com martelo-pilão, prensa hidráulica ou vapo- hidráulica, quando se trata de peça unitária ou de pequena série. Martelo- pilão As ferramentas utilizadas têm uma forma análoga à das ferramentas para forjamento manual, e seu modo de ação é idêntico; entretanto, suas dimensões estão na escala das peças forjadas e, em conseqüência, freqüentemente mais volumosas. Por outro lado, sendo submetidas a choques mais intensos devem apresentar o máximo de dureza e de resistência. Ferramenta simples SENAI 69 Processos de fabricação Forjamento em matriz simples A seqüência da figura abaixo nos mostra um forjamento mecânico com matriz simples. Seqüência de um forjamento simples Inicialmente, a barra sofre o primeiro desbaste nas pontas (b). Logo após, a peça é posicionada na matriz (c), sofrendo posteriormente o forjamento (d). Convém salientar que, a partir de (c) o material começa a preencher a cavidade periférica, formando a rebarba e facilitando o contato entre as duas metades da matriz, o que garante a altura constante em todas as peças. Forjamento com estampo Quando pretendemos forjar peças com perfis bem definidos, utilizamos ferramentas de formação, chamadas estampos, que formam o perfil desejado e chegam a conferir à peça precisão de até 0,2mm. A estampagem é um processo de forjamento mecânico que consiste em produzir um objeto, obrigando, por choque ou compressão, uma peça inicial bruta a preencher o volume de uma impressão gravada no metal e que corresponde à forma da peça final. O conjunto metálico que contém a impressão chama-se matriz. A estampagem é realizada com todos os metais e ligas que podem ser forjados a quente. 70 SENAI Processos de fabricação É um processo de elaboração econômico, com um consumo mínimo de metal. Permite fabricação em grande série. As peças obtidas têm uma boa qualidade mecânica. Seqüência de forjamento por estampagem SENAI 71 Processos de fabricação Princípio da subida do metal No trabalho por choque (carneiro ou pilão), o metal tem tendência a subir, por efeito da inércia, em direção ao bloco - matriz superior. É por isso que nesta parte deve estar a impressão gravada, a mais funda ou a que comporta os detalhes mais delicados. Linhas de escoamento do metal É necessário que essas linhas determinem uma posição das fibras que favoreça a peça, isto é, uma orientação das fibras que dê à peça uma boa resistência na direção onde deverão aparecer os maiores esforços. O escoamento é facilitado por um polimento cuidadoso das superfícies sobre as quais desliza o metal e pela supressão dos ângulos vivos. A rebarba A formação de uma rebarba, excesso de metal que se escoa pelo plano de contato das matrizes, num alojamento que envolve a impressão gravada, é necessária, pois garante a estanqueidade, o que obriga o metal da peça inicial encher completamente a impressão gravada. Fatores diversos a considerar no forjamento • Natureza do metal a estampar, sua contração dimensional. • Superespessuras para a usinagem (eventualmente). • Extração das peças estampadas (as impressões gravadas devem ter incidência de 3% a 10%, de acordo com a profundidade). • Metal constitutivo da matriz e seu tratamento térmico são escolhidos em função do tipo de trabalho e do esforço que a matriz deve suportar. As características mais importantes são o limite elástico, a dureza, a resistência ao efeito de contato a alta temperatura, o tipo de aço utilizado (composição: C = 0,3% W = 10%, Cr = 2,5%, Ni = 2%). 72 SENAI Processos de fabricação Matrizes Uma matriz é, em geral, composta de dois blocos: um bloco superior e um inferior, nos quais foram feitas impressões ou gravações que reproduzem numa concavidade a forma externa da peça. O preço de custo de uma matriz é alto. Em conseqüência, esse processo é usado somente para as fabricações em grande série. Matriz independente Os dois blocos - matrizes não são fixados sobre os órgãos do aparelho de estampagem; seu posicionamento relativo é garantido por meio de prisioneiros ou pinos de referências. Matriz independente Matriz fixa Os dois blocos são fixados, um à parte fixa, o outro à parte móvel do aparelho de estampagem. SENAI 73 Processos de fabricação A posição relativa desses dois blocos deve ser bem controlada para assegurar a coincidência das impressões gravadas. Matriz fixa Matrizes especiais Matrizes especiais são utilizadas quando se trata de grande série de peças, pois as máquinas são especiais, como prensas horizontais e máquinas automáticas. Matrizes com impressões múltiplas São matrizes fixas que comportam não somente a impressão gravada acabadora, mas várias impressões que permitem realizar progressivamente o desbaste da peça por meio de diversas operações preliminares. Matriz múltipla 74 SENAI Processos de fabricação Essas operações prévias, que possibilitam que os volumes de metal sejam repartidos de acordo com a forma geral da peça, facilitam a realização da estampagem final, diminuem o trabalho e, conseqüentemente, o desgaste da impressão gravada destinada ao acabamento. Desenvolvimento das fases Estampagem de acabamento Esta operação consiste em realizar uma segunda estampagem da peça numa matriz acabadora, a fim de tornar mais precisas as formas e as dimensões da peça. É também realizada uma calibragem a frio, numa prensa, a fim de suprimir certas superespessuras de usinagem. Esta calibragem permite obter espessuras com aproximação de 0,2mm. Rebarbagem É uma operação necessária em todas as operações com matrizes. Pode ser realizada por meio de usinagem ou, quando se trata de grande séries, por recorte numa matriz para rebarbagem. Matriz para rebarbar SENAI 75 Processos de fabricação Contração do metal O metal aquecido à temperatura de forjamento ditala e, ao resfriar, contraí. Isto deve ser levado em conta no projeto da matriz, que deve ser construída de forma que a peça resultante não tenha dimensões menores que as projetadas. Sob o ponto de vista prático, podem ser considerados os seguintes calores para a contração, de acordo com o tipo de material. Aço 1% (de 1020º a 20ºC) Bronze 0,8% (de 520º a 20ºC) Latão 0,9% (de 520º a 20ºC) Cobre 0,8% (de 520º a 20ºC) Ligas leves 0,9% (de 420º a 20ºC) Por exemplo, se o material da peça for aço e a dimensão, no desenho, de 100mm, a cavidade de matriz correspondente deverá ter a dimensão de 101mm. Sobremetal para usinagem O excesso de material deve ser determinado em função das dimensões da peça, tanto para diâmetros como para larguras, do seguinte modo: • Até 20mm, sobremetal de 0,5 a 1,0mm; • De 20 a 80mm, sobremetal de 1 a 1,5mm; • De 80 a 150mm, sobremetal de 1,5 a 2,0mm; • De 150 a 250mm, sobremetal de 2,0 a 3,0mm. Questionário- resumo 1. Descreva o processo de forjamento. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 2. Em quanto deve ser aumentado o volume inicial do material a ser forjado ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 76 SENAI Processos de fabricação 3. Comente a estrutura das peças forjadas. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 4 Cite os tipos de forjamento manual. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 5 Quais os tipos de forjamento mecânico ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 6 Para um diâmetro de 100mm, qual o sobremetal para usinagem ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 7 Quais os diversos fatores a considerar no forjamento por estampagem ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 8 Quais os tipos de matrizes e suas características ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 9 Sob o ponto de vista prático, qual é o coeficiente de contração do aço ao forjar ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ SENAI 77 Processos de fabricação Princípios fundamentais de corte dos metais Objetivos Ao final desta unidade, o participante deverá: Conhecer Estar informado sobre: • Alfabeto grego maiúsculo e minúsculo. Saber Reproduzir conhecimentos sobre: • Princípio e efeito da cunha no processo de fabricação com cavacos; • Ângulos que formam a ferramenta de corte e formação do cavaco (geometria de corte); • Tipos de cavacos em função de vários fatores, tais como: material, ferramenta, etc. Ser capaz de Aplicar conhecimentos para: • Descrever o efeito da cunha no processo de corte; • Identificar os ângulos que formam a ferramenta de corte; • Descrever o efeito da cunha na formação de cavacos. Introdução Na fabricação de peças que envolvem processos mecânicos de corte, utilizamos ferramentas que sempre possuem uma cunha de corte como característica geométrica principal. Os princípios fundamentais de corte estão calcados no efeito da cunha, como veremos a seguir. SENAI 79 Processos de fabricação Alfabeto grego Na área técnica é comum a utilização de letras do alfabeto grego; os tópicos de corte desta apostila o utilizam bastante. Alfabeto grego Princípios de corte Efeito da cunha Uma certa força, aplicada numa cunha, decompõe-se em duas forças F 1 e F 2 , como mostra a figura seguinte. Efeito da cunha 80 SENAI por exemplo. com remoção de cavacos (usinagem) e em função das resistências envolvidas.e mais fácil será a penetração da cunha. dos ângulos e das arestas de corte é normalizada. devemos utilizar ferramentas com uma forma de cunha bem definida. maiores serão as forças F 1 e F 2 . que. através da decomposição das forças. sem remoção de cavacos (cisalhamento). Cortar sem e com cavacos Geometria de corte A denominação das superfícies da ferramenta. como. Esta forma é variável em função do tipo de corte. Paralelograma das forças Quando cortamos os materiais por processos mecânicos. Verificando a figura abaixo notamos.Processos de fabricação Essas forças decompostas dependem do ângulo B da cunha. SENAI 81 . quanto menor for o ângulo de cunha B. os quais determinam a geometria de corte da ferramenta. esse elementos da ferramenta de corte. Ângulos da ferramenta de corte Definiremos os ângulos que formam a cunha de corte das ferramentas de forma sucinta. Um deles são ângulos que formam a cunha de corte. o que lhes permitem cortar materiais de durezas inferiores . Denominação Cunha da aresta principal As ferramentas são construídas de materiais que lhes ofereçam elevadas durezas.Processos de fabricação As figuras seguintes apresentam. existem outros aspectos de grande importância na construção de ferramentas de corte.Porém. pois voltaremos ao assunto em unidades posteriores. de forma clara. Ângulos α = ângulo de incidência ou de folga β = ângulo de cunha γ = ângulo de saída (figura ao lado) Determinação dos ângulos 82 SENAI . Processos de fabricação Fatores de influência dos ângulos O ângulo de incidência α (figura a seguir) diminui o atrito entre a peça e a ferramenta. e depende de dois fatores: • Resistência da matéria. Para o corte de materiais muito duros. rompendo suas forças de coesão. Daí conclui-se que: • Materiais duros γ menor • Materiais moles γ maior Ângulos da cunha SENAI 83 . Para materiais duros. • Maior dissipação do calor. O ângulo de saída γ (figura a seguir) foi criado para facilitar a saída do cavaco e depende dos fatores: • Resistência e dureza do material. a ângulo deve ser aumentado. para materiais moles.prima de que é feita a ferramenta. • Aumento do tempo de vida útil. • Quantidade de calor gerado pelo corte. α deve ser maior. α deve ser pequeno. com isto conseguiremos: • Ferramenta mais resistente ao desgaste. O ângulo de cunha β (figura a seguir) corta o material. • Área de secção do cavaco. • Resistência do material da peça. A solicitação a que o material é submetido aumenta até ultrapassar a carga de ruptura. 3 Contínuo com fragmentos ou contínuos com falsa apara. acarretando a seguir o arrancamento local. ao penetrar na peça. Esses três tipos de cavacos estão relacionados não só pelo tipo de material da peça. quando ocorre a formação do cavaco ou limalha. Mecanismo da formação do cavaco A ação de qualquer ferramenta de corte pode produzir. Cavaco partido 84 SENAI . recalca a camada de material que se encontra à frente da face de ataque.Processos de fabricação Mecanismo da formação do cavaco A aresta cortante ou gume da ferramenta. como também pelo ângulo de saída y da ferramenta. de acordo com as características físicas do material. 2 Contínuo ou com apara fluente. três espécies distintas de cavacos: 1 Partindo por arrancamento ou cisalhamento. Cavaco partido O cavaco partido pode ser formado de duas maneiras: 1. Por arrancamento. sem deformação plástica do material. Cavaco contínuo SENAI 85 . • Pequena velocidade de corte. mas contínuo. com deformação plástica do material. O acabamento superficial depende do tamanho dos pedaços de cavacos quebrados. • Ângulo de saída muito pequeno. Por cisalhamento.Processos de fabricação 2. o cavaco não se apresenta partido. O acabamento é bom quando o cavaco é quebrado em pequenos pedaços. Cavaco cisalhado O cavaco partido ocorre normalmente quando se tem: • Material quebradiço. • Grande profundidade de corte. Cavaco contínuo Quando se usina um material plástico. proporcionando superfícies irregulares. que adere à ferramenta. sendo proveniente do deslocamento fluente das aparas elementares. ocorrido durante o escoamento do cavaco contínuo. Esse depósito de material. que constitui uma falsa aresta cortante. A formação do cavaco contínuo ocorre quando existe: • Material dútil. Aresta postiça A grande resistência imposta ao cisalhamento do cavaco sobre a face da ferramenta separa parte do material da face anterior ao cavaco. • Impedimento mínimo de fluxo do cavaco. Aresta postiça de corte É constituída por um depósito de material da peça sobre a face de corte da ferramenta.Processos de fabricação O cavaco contínuo é uma forma particular de apara cisalhada. 86 SENAI . • Grande velocidade de corte. • Pequena profundidade de corte. • Baixa temperatura de corte. pois favorece a formação de asperezas. • Gume de corte liso. varia constantemente durante a realização de cortes longos. Comente a penetração de uma talhadeira com ângulo de cunha menor em relação a outra com ângulo de cunha maior. dependendo das características físicas do material e da ação cortante da ferramenta . Comente o mecanismo de formação do cavaco.resumo 1. escolhendo bem os seguintes elementos de corte: • Área da secção do cavaco. Esse fluido deve resistir e dificultar a adesão das duas superfícies metálicas. • Fluido ou óleo refrigerante utilizado no corte. arrancamento e ruptura. comente os ângulos que formam a cunha de corte (folga ou incidência. Quais as espécies distintas de cavacos que podem ocorrer. baseado no recalque.Processos de fabricação Podemos evitar a formação dessa aresta postiça. Baseado na geometria de corte. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 4. • Temperatura de corte. Como podemos evitar a formação de aresta postiça sobre a face de corte da ferramenta durante o escoamento do cavaco contínuo ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ SENAI 87 . cunha e saída). e conter porcentagens de tetracloreto de carbono ou enxofre. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 3. • Ângulo de saída. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 2. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 5. Questionário. . e tendem a evoluir mais ainda em termos de precisão e automatização. Introdução Embora os processos de fabricação tenham evoluído muito nos últimos tempos. Saber Reproduzir conhecimentos sobre: • Características das ferramentas manuais para fabricação. • Diferentes ângulos de corte das ferramentas manuais. • Tipos de acabamento artificial conforme a ferramenta e o processo manual de fabricação empregado. o participante deverá: Conhecer Estar informado sobre: • Processos manuais de fabricação com auxílio de ferramentas • Diversos tipos de ferramentas para usinagem. etc. • Consultar tabelas de furação para abrir roscas.Processos de fabricação Processos manuais de fabricação com ferramentas Objetivos Ao final desta unidade. nos ajustes. SENAI 89 . na fabricação de peças unitárias. • Relação do ∅ do furo com o ∅ e passo da rosca e material da peça. Ser capaz de Aplicar conhecimentos para: • Selecionar e adequar o tipo de ferramenta manual ao material a ser trabalhado. não podemos abrir mão dos processos manuais. que não podem ser substituídos nos reparos de peças. confeccionada em aço temperado. Cinzel O cinzel é uma ferramenta cortante. mas também porque se não for perfeitamente dimensionada e tratada termicamente. em forma de cunha. A aresta de corte é a parte mais importante do cinzel. não apresentará um bom rendimento. Além da talhadeira . exemplificamos na figura seguinte outros tipos de cinzel: 1 Cinzel para acanalar 2 Bedame 3 Goivas ou vazadores Tipos de cinzel 90 SENAI .Processos de fabricação Cinzelar Esta operação objetiva separar e cortar uma quantidade de material. mediante a ação de uma ferramenta chamada cinzel. não só porque é com ela que se realiza diretamente o trabalho. Liga 75º a 85º Ângulos Emprego dos cinzéis Corte de material Formação de canais SENAI 91 .Processos de fabricação Ângulos dos cinzéis A aresta cortante deve ter os ângulos convenientes de acordo com o material a ser trabalhado. Materiais <) β (Ângulo da cunha) Alumínio 30º Cobre 50º Aço 65º Ferro Fundido 70º Aços. Lima fresada 92 SENAI . alumínio. O grau de dureza da lima varia entre 50 e 60 HRC. estanho. que podem ser fresados (obtidos por fresamento) ou picados (obtidos por conformação). A lima é uma ferramenta de aço temperado. em cujas faces existem dentes cortantes. raspar ou polir um material mediante a ação de uma lima.Processos de fabricação Formação de canais em mancais Vazamento de furos Limar É uma operação que tem por finalidade desgastar. etc. Lima São dois os tipos de lima: Lima fresada Utilizada para materiais bem moles como chumbo. 9 dentes por cm. ou suas ligas utilizamos limas de picado simples. 3 Murça. 16 dentes por cm. tais como Pb. Lima picada Quanto ao picado 1 Bastarda. Zn. 2 Bastardinha. Sn e Cu.Processos de fabricação Lima picada Utilizada em materiais moles e de média dureza (não temperados). A " . 25 dentes por cm. Tipos de picados simples SENAI 93 . Picados Para usinagem de materiais moles. Grosa Esses diferentes tipos de picados determinam a rugosidade da superfície da peça de trabalho.carbono. como nos mostra a figura seguinte.liga. que chamamos de grosa. Picado cruzado oblíquo Temos também um tipo de lima. tais como aço. utilizamos limas de picado cruzado. utilizado em madeira. que nos dá melhor acabamento. normalmente de aço. aço fundido e aço. Picado cruzado Os picados cruzados podem possuir ranhuras oblíquas de ângulos iguais ou em ângulos diferentes. 94 SENAI .Processos de fabricação Para usinagem de materiais duros. cana Lima quadrada Lima redonda Lima barrete fina Lima barrete Lima amêndoa Lima faca Lima para ferramenteiros Tipos especiais de limas utilizadas em máquinas: Lima disco SENAI 95 .Processos de fabricação Quanto à secção Tipos de formatos Lima chata Lima triangular Lima meia. sendo fundamental especificá-lo.Processos de fabricação Limas frescas Limas convencionais utilizadas em máquinas Quanto ao comprimento O comprimento da lima. Para a usinagem manual com lima. quando pretendemos adquiri-la no comércio. juntamente com a secção e o tipo de picado. também é um elemento que caracteriza a ferramenta. 96 SENAI . seu comprimento deve ser em média 150mm maior do que o comprimento da superfície a ser usinada. conforme a figura seguinte. abrir fendas e iniciar ou abrir rasgos num determinado material. que. dentada e temperada. Serra manual A lâmina de serra é caracterizada pelo comprimento. ou dentes travados alternadamente. 10” ou 12”. Serra manual é uma ferramenta composta de um arco de aço-carbono. é de: • 18 dentes por polegada. pela largura da lâmina. onde deve ser montada uma lâmina de açorápido ou aço. usada em materiais duros. • 32 dentes por polegada. usada em materiais moles. Travamento SENAI 97 . executada com uma serra ou serrote. • 24 dentes por polegada. que geralmente mede 1/2”.carbono. conforme a figura seguinte. que comumente mede 8”.Processos de fabricação Serrar Essa operação. em geral. cuja finalidade é facilitar o movimento da serra e reduzir seu atrito com a peça. usada em materiais muito duros e de pouca espessura. As lâminas de serra podem possuir uma sinuosidade. consiste em cortar. e pelo número de dentes por polegada. • A espessura do material. que não deve ser menor que 2 passos de dentes. realizado com uma ferramenta chamada rasquete.(Figura seguinte) Passos dos dentes Rasquetear É um processo manual de acabamento.Processos de fabricação A lâmina deve ser escolhida de acordo com: • O tipo de material da peça. Superfície 98 SENAI . que tem por finalidade diminuir a rugosidade superficial. Ângulos dos rasquetes Rasquetes São ferramentas de corte. com as quais se executa a operação de rasquetear. γ = ângulo de saída deve ser sempre negativo. Tipos de rasquetes • Rasquete de topo (a) • Rasquete de gancho (b) • Rasquete triangular (c) Rasquete SENAI 99 . α = ângulo de folga deve variar de 30 a 40º. β = ângulo de cunha varia de 85 a 100º. As formas de rasquetes são várias e se utilizam de acordo com a conveniência do rasqueteamento a executar.Processos de fabricação Ângulo dos rasquetes Existem vários tipos de rasquetes. mas o princípio utilizado também é baseado nos ângulos α. feitas de aço especial. β e γ . etc. Passo . coloque-a a uma altura que ofereça condições de trabalho. os quais deverão ser raspados. 100 SENAI .Prenda a peça Quando não for possível prender a peça na morsa.da. é aplicado em cavidades. Passo .Processos de fabricação Os tipos a e b são aplicados normalmente em superfícies planas. Processos de execução do rasqueteamento 1. diâmetros internos. Friccione a peça no elemento de controle até manchar a peça com tinta nos pontos mais altos. Desbaste 3. rasquete triangular. O tipo c.prússia nos elementos de controle. visando à eliminação dos sulcos produzidos pela ferramenta de corte.Desbaste O desbaste deve ser feito conforme a figura abaixo. Passo .Determine os pontos altos Passe uma fina camada de zarcão ou azul. 2. Verificação Roscar A rosca é uma saliência ( filete) de secção uniforme (triangular. Rasqueteie em diferentes direções para conseguir um melhor acabamento. Passo . que são as manchas maiores. Rasqueteamento 5. etc.Rasqueteie Identifique os pontos mais altos.Verifique Verifique quantos pontos por centímetro quadrado se obteve na superfície.). Passo . quadrada. Rosca SENAI 101 . que se desenvolve com uma inclinação constante em torno de uma superfície cilíndrica. Para aprovação.Processos de fabricação 4. Rasqueteie. retirando o material na região manchada. a peça deve possuir de 5 a 10 ponto por centímetro quadrado. que são ferramentas de corte. Sentido 1. Sentido à esquerda Execução de rosca interna Para confeccionar roscas internar utilizamos machos.Processos de fabricação Sentido e direção do filete O filete da rosca pode ter dois sentidos. como mostra a figura seguinte. Sentido à direita 2. Jogos de machos manuais 102 SENAI . com rosca similar a um parafuso com três ou quatro ranhuras longitudinais. construídas de aço especial. Porcentagem da remoção de material O macho de desbaste corta cerca de 55% do material a ser trabalhado. Dois são de ponta cônica e um totalmente cilíndrica. Macho para desbaste O macho de pré. Esses machos são fabricados em jogos de três. a fim de facilitar o início da rosca e a introdução progressiva dos três machos. Macho para pré.acabamento SENAI 103 . A conicidade do macho no 1 é mais acentuada que a do macho no 2.acabamento corta mais 25% do material. Os machos com três ranhuras são para materiais de dureza mais elevada: Aço.Processos de fabricação Os machos com quatro ranhuras são mais utilizados em materiais moles: Al. etc. Zn. etc. Processos de fabricação O macho de acabamento corta os 20% restantes do material. Detalhes construtivos Os machos precisam ser usados em ordem de numeração (1o . Somente o 3o nos dá a medida exata da rosca. Macho para acabamento A figura seguinte ilustra o que dissemos sobre a porcentagem de remoção do material.2o . e 3o). 104 SENAI . Os jogos de machos de roscas para tubos geralmente são de dois machos para roscas paralelas e um único macho quando se tratar de roscas cônicas. conferindo à rosca o seu perfil final. Processos de fabricação Relação de diâmetros das roscas Observe a figura seguinte. Rosca interna Rosca interna ∅ furo ≅ d .p Onde d =diâmetro nominal da rosca p =passo SENAI 105 . 5 (3) 0.5 0.1 2.2 3.9 2.4 2.5 33 3.5 ( ) Roscas que não são normais 106 SENAI Broca/mm 1.6 1.2 12 14 15.8 7.5 0.35 (1.9 6 1 7 1 8 1.5 17.5) 0.5 24 3 27 3 30 3.7 (4) 0.5 11 1.35 2 0.5 32 35 37.9 (5.7) 0.9 3.5 10.6 5 6 6.5 20 2.25 1.Processos de fabricação Furação para abertura de roscas (rosca métrica normal) Diâmetro Nominal Passo/mm 1.1 4.75 (5) 0.8 8.3 1.5 9.6 0.3 3.4 2.25 9 1.4 1.6 4 0.45 (2.45 3 0.3 1.25 10 1.35 1.5 36 4 39 4 42 4.5 21 24 26.5 12 1.0 2.1 1.75 4.6 3.4 0.75 1.45 (2.3) 0.2 0.75 5 0.5 .75 14 2 16 2 18 2.2 4.5 29.2 4.5 0.5 22 2.7 4.8 (5) 0.6) 0.4 2.8 0.5 19.5 2. 5 15.5 11.85 2.2 12.5 17.4 19.8 10. 1/16 3/32 1/8 5/32 3/16 7/32 1/4 5/16 3/8 7/16 1/2 9/16 5/8 11/16 3/4 7/8 1 11/8 11/4 13/8 11/2 Número de fios Brocas NC NF Poleg.5 25 26.2 23.4 20.5 31 33 34 36 6 6 - SENAI 107 .8 16.1 15.3 9.7 4 4.5 4.9 13.25 3.1 5.5 6.2 29. mm 64 48 40 32 24 24 20 18 16 14 13 12 11 11 10 9 8 7 7 36 32 28 28 24 24 20 20 18 18 16 16 14 14 12 12 12 12 3/64 5/64 3/32 1/8 1/8 9/64 5/32 11/64 3/16 13/64 7/32 1/4 17/64 5/16 21/64 23/64 25/64 27/64 29/64 31/64 33/64 17/32 37/64 19/32 5/8 21/32 11/16 49/64 13/16 7/8 15/16 63/64 1 3/64 1 7/64 1 11/64 1 13/64 1 19/64 1 11/32 1 27/64 1.4 22.54 3.5 28.Processos de fabricação Furação para abertura de roscas (Sistema americano) Diâmetro Nominal em Poleg.2 3.2 1.4 12.9 7.4 6.5 9.9 8.5 14.65 5. 5 14 1.8 38 1.5 23.5 0.5 10 1.15 18 1.5 16.2 25 1 24 8 0.5 2 0.5 22.5 3 0.35 3.75 9.5 25.5 9 1 8 27 1.8 33 2 31 12 1.5 30.8 30 1.75 5.2 27 2 25 10 1 9 28 1.25 12.5 13 1 12 36 1.5 33.5 5 0.5 5 24 1.5 11 1 10 30 2 28 12 1 11 32 1.2 15 1.5 14.5 10.5 34.65 20 1 19 3.4 0.2 25 1.5 38.75 6.5 10 0.8 0.95 17 1 17 2.5 0.5 20.35 2.2 24 2 22 7 0.4 16 1 15 1.5 13.5 15 1 14 108 SENAI .25 1.5 40 1.35 2.75 7.15 20 1.5 0.5 28.5 22 1 21 4.6 16 1.2 1.5 3.2 1.5 6 0.25 10.Processos de fabricação Furação para abertura de roscas (rosca métrica fina) Diâmetro Passo Broca Diâmetro Passo Broca Nominal mm mm Nominal mm mm 1.25 8.25 1.2 0.5 12.5 4 0.5 24 1 23 5.5 24.5 14 1 13 36 3 33 14 1.5 4.5 12 1.5 4 22 1.5 36.5 35 1.75 17 1 16 2.2 1.5 8 1 7 26 1.5 1.5 0.5 18.6 0.5 26. 5 14. mm em poleg.7 10. fina .5 6.4 6.BSW Whit.1 12.2 3.5 5.Processos de fabricação Furação para abertura de roscas (Sistema inglês Whit.7 4.3 9.1 15.3 9.6 11.7 13.9 25 25.5 17 19.54 3.1 5.2 29 31 31. Diâmetro Números de fios Brocas Nominal BSW BSF Poleg.8 34 35 SENAI 109 .85 2.BSF).2 12.4 20 22. Grossa .8 28.1 15.8 8 8.7 16.17 1.2 22.2 18 16 14 12 12 11 11 10 9 8 7 7 6 6 - 22 20 18 16 16 14 14 12 11 10 9 9 8 8 1/4 17/64 5/16 21/64 23/64 25/64 27/64 7/16 31/64 1/2 17/32 9/16 19/32 5/8 21/32 43/64 49/64 25/32 7/8 29/32 63/64 1 1/64 1 7/64 1 9/64 1 13/64 1 1/4 1 11/32 1 3/8 6. 1/16 3/32 1/8 5/32 3/16 7/32 1/4 9/32 5/16 3/8 7/16 1/2 9/16 5/8 11/16 3/4 7/8 1 1 1/8 1 1/4 1 3/8 1 1/2 60 48 40 32 24 24 20 26 26 - 3/64 5/64 3/32 1/8 9/64 11/64 13/64 7/32 1/4 1. Broca mm 27 18 18 14 14 11 1/2 11 1/2 11 1/2 11 1/2 7/16 37/64 45/64 29/32 1 9/64 1 31/64 1 47/64 2 13/64 8. semelhantes a uma porca.cônica BSP paralela Diâmetro Nominal em Poleg.P.2 14. Broca mm 21/64 7/16 37/64 45/64 59/64 1 5/32 1 31/64 1 47/64 1 31/32 2 13/64 8.paralela Diâmetro Nominal em poleg.5 30.5 29.3 45 51.5 38 44 50 56 Rosca inglesa para tubos BSPT .5 29.2 14. com cortes radiais dispostos convenientemente em torno de um furo central.5 56.3 11 14. construídas de aço especial.P. 1/8 1/4 3/8 1/2 3/4 1 1 1/4 1 1/2 2 Número de fios N.8 15. Poleg.1 57 Roscar externo Para executarmos rosqueamentos externos necessitamos de cossinetes.cônica NPS .S.T.3 19 24.3 23. Poleg.5 38. com rosca temperada e retificada. 110 SENAI .P.8 11.P. Poleg.Processos de fabricação Furação para abertura de roscas Rosca americana para tubos NPT . Broca mm N. Cossinetes Cossinetes são ferramentas de corte.8 11.S.T. Broca mm N.5 18 23.5 18 23 29 38 44 56 11/32 7/16 37/64 23/32 59/64 1 5/32 1 1/2 1 3/4 2 7/32 8.4 N. 1/8 1/4 3/8 1/2 3/4 1 1 1/4 1 1/2 1 3/4 2 Números de fios 28 19 19 14 14 11 11 11 11 11 15/32 39/64 3/4 31/32 1 13/64 1 35/64 1 49/64 2 1/64 2 1/4 8.5 39. Poleg.1 44.7 18.5 11. que permite regular a profundidade de corte. tubos. a obtenção de um bom acabamento da rosca. tais como parafusos. Geralmente possuem um corte no sentido da espessura. Existem também um cossinete bipartido. Cossinete bipartido SENAI 111 . Cossinete regulável O cossinete é utilizado para abrir roscas externas em peças cilíndricas. através de uma regulagem. possibilitando. etc. constituído de aço especial. Os cossinetes caracterizam-se pelos seguintes elementos: 1 Sistema de roscas 2 Passo ou número de filetes por polegada 3 Diâmetro nominal 4 Sentido da rosca A escolha do cossinete está vinculada a essas características. que trabalha acoplado a um desandador. também de formato especial. que formam as suas partes cortantes e permitem a saída do cavaco.Processos de fabricação Os cossinetes possuem quatro ou mais furos. duros e madeira. bastardinha e mursa ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 4. cobre.Processos de fabricação Relação dos diâmetros para roscar externo (diâmetro real) Observe a figura seguinte. Quais os ângulos das cunhas dos cinzéis para aço. Dê três exemplos de emprego de cinzéis ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 3.resumo 1. qual o tipo de lima ou picado recomendado? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 112 SENAI .liga ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 2. Diâmetro do eixo = d - p 5 Diâmetros Questionário. ferro fundido. Para materiais moles. alumínio e aços. Quais os números de dentes por centímetro das limas bastarda. Qual o número de dentes da lâmina de serra manual para materiais duros. Ao escolher o cossinete para roscar. quais as características que devem ser levadas em consideração? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 12. Onde é geralmente aplicado o rasqueteamento e o que ele proporciona ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 8. Quais os ângulos de folga. Ao escolher os machos para roscar. quais as características que devem ser levadas em consideração ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ SENAI 113 . de cunha e de saída de um rasquete ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 9. Quais são. Descreva os passos do processo de execução da operação de rasquetear ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 10. o comprimento. pré.Processos de fabricação 5. a largura e o número de dentes de uma lâmina de serra manual ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 6. Quanto retiram de material os machos de desbaste.acabamento e acabamento ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 11. normalmente. moles e muito duros ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 7. . Ser capaz de Aplicar conhecimentos para: • Aplicar e adequar os movimentos das máquinas ao material a ser trabalhado. avanço por rotação ou por golpe em mm (a) e profundidade de corte em mm. • Influência das forças de corte na peça. na máquina e na ferramenta. SENAI 115 .Processos de fabricação Processos de fabricação com máquinas Objetivos Ao final desta unidade. • Formação de cavacos através dos movimentos mecânicos e uniformes das máquinas operatrizes. • Escolher o processo adequado em função do acabamento superficial. usando tabelas. • Fatores que influenciam a velocidade de corte. o participante deverá: Conhecer Estar informado sobre: • Tipos e processos de fabricação com auxílio de máquinas operatrizes em geral. Saber Reproduzir conhecimentos sobre: • Fatores ou movimentos que determinam a usinagem dos materiais por corte (velocidade de corte) em m/min (Vc). • Sentido de corte. a vida útil da ferramenta e o acabamento superficial. etc. e. principalmente. caso típico de tornear e fresar.ferramenta há três movimentos distintos: • Movimento de corte (ou principal) • Movimento de avanço. Sua grandeza depende basicamente das características de ferramenta. sendo que tanto a peça como a ferramenta devem estar devidamente fixas. Movimento de corte (ou principal) O movimento de corte ou principal pode ser realizado pela ferramenta (fresagem) ou pela própria peça (torneamento). A velocidade do movimento de corte ou principal chama-se velocidade de corte (Vc) e é dada ou medida normalmente em m/min. como na retificação. Movimento de avanço Esse tipo de movimento pode ser contínuo. como na operação de aplainar.). Em alguns casos. As máquinas dão forma às peças com o auxílio de ferramentas características. etc.Processos de fabricação Introdução As máquinas facilitam o trabalho do homem e aumentam a rentabilidade na fabricação de peças.) A espessura do cavaco é igual ao movimento de avanço. As formas que a peça recebe são provenientes dos movimentos coordenados e relativos entre peças e ferramenta. 116 SENAI . • Movimento de aproximação e penetração. mas também pode ser interminente em seqüência de cortes. aplainar. furar. como também giratório (torneamento. Pode ainda ser retilíneo (aplainamento e torneamento). Em toda máquina. A velocidade de corte (Vc) é a velocidade com que se realiza a retirada de cavacos. da qualidade exigida da superfície usinada. a velocidade de corte (Vc) é dada em m/s. furação. Esse movimento pode ser feito pela peça (fresar) ou pela ferramenta (tornear. avanço.ferramenta. aproximação e penetração da máquina. Aplainar Tornear Furar Fresar Retificar SENAI 117 .Processos de fabricação As figuras seguintes ilustram os movimentos de corte. Secção do cavaco O ajuste da profundidade de corte (p) normalmente é medido por meio de uma escala graduada conectada ao fuso. p mm 2 S = secção (área) do cavaco (mm 2 ) 118 SENAI . Em máquinas com comando numérico. por exemplo. assim como da qualidade exigida da superfície a ser usinada.Processos de fabricação Movimento de aproximação e penetração O movimento de aproximação e penetração serve para ajustar a profundidade (p) de corte. por fitas ou cintas perfuradas que são calculadas e confeccionadas especialmente para cada peça. determina a secção do cavaco a ser retirado. esses movimentos são hidráulicos e/ou eletroidráulicos. Esse movimento pode ser realizado manual ou automaticamente e depende da potência da máquina. e. no torneamento. Cálculo da secção do cavaco A secção (área) do cavaco no processo de usinagem é calculada em função da profundidade p e do avanço a. como. todos esses movimentos são comandados por elementos eletrônicos. juntamente com o movimento de avanço (a). Secção do cavaco S = a. Em máquinas modernas. força específica. em direção e sentido. forças geradas pelo corte atuam tanto na ferramenta como na peça.depende do material e dos ângulos da ferramenta. F C = S. aplicando Ks. Essas forças devem ser equilibradas. pela peça e pelos dispositivos de fixação da máquina. Fa = Força de avanço Fp = Força causada pela penetração F = Força total para cortar . K S F C = Força de corte [N] [ S = Área da secção do cavaco mm 2 ] [ K S = Força específica de corte do material N / mm 2 SENAI ] 119 . Composição das forças Fc = Força de corte . Os valores de Ks de cada material são determinados e tabelados. A força de corte Fc é básica para cálculos de potência e é calculada em função da secção do cavaco e do material a ser utilizado.Processos de fabricação Composição das forças de corte Durante a formação de cavacos. que influem na fixação da peça e da ferramenta. A figura seguinte ilustra a representação espacial dessas forças que podem ser aplicadas a outros processos de usinagem.é a resultante de Fc e Fr. Tempo de vida 5. Refrigeração 6. Acabamento superficial desejado 4. transportar cavacos. ângulos. lubrificar. etc. Material da peça • Material duro .) 4. Material da ferramenta • Muito resistente .alta Vc 2. Rugosidade de superfícies (DIN 3141) 120 SENAI . afiação. Velocidade de corte 3.) A tabela abaixo nos fornece o resultado de um estudo experimental onde se constataram as rugosidades que se podem conseguir em diversos processos de usinagem de materiais.Processos de fabricação Fatores que influem na velocidade de corte (Vc) 1. etc. Aspecto construtivo da máquina 2.baixa Vc 3.baixa Vc • Material mole .alta Vc • Pouco resistente . Condições da máquina e de fixação Fatores que influem no acabamento superficial 1. Ferramenta (material. Refrigeração e suas propriedades (resfriar. 001 mm Questionário. Quais os três movimentos fundamentais no processo de usinagem com máquinas ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 2. Como é chamado o movimento de corte em um tempo definido.resumo 1. Qual a relação existente entre o movimento de avanço e a secção do cavaco ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ SENAI 121 .Processos de fabricação Informações sobre os resultados de usinagem Rugosidade realizável com usinagem comum Rugosidade realizável com cuidados e métodos especiais Faixa para um desbaste superior Unidade da rugosidade em Ra 1 um = 0. e qual é a sua unidade ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 3. Como podemos calcular o volume de cavaco para um minuto de usinagem ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 8. Qual é a relação existente entre o movimento de penetração e a secção do cavaco? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 5. Descreva os fatores que influem na velocidade de corte ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 7.Processos de fabricação 4. Descreva os fatores que influem no acabamento superficial ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 122 SENAI . Quais as forças componentes da força total para usinar ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 6. • Tipos. SENAI 123 . Vc. avanço e penetração com o uso de tabelas e diagramas. o participante deverá: Conhecer Estar informado sobre: • O princípio do torneamento. • Valores de rendimentos.Processos de fabricação Torneamento Objetivos Ao final desta unidade. Ser capaz de Aplicar conhecimentos para: • Selecionar e adequar as ferramentas de acordo com o tipo de trabalho e material a ser usinado. • Cálculos: de rpm através de fórmulas. • Determinar rpm. • Definição de tempo de corte e de fabricação. Saber Reproduzir conhecimentos sobre: • Geometria de corte em função do material e do processo. componentes. • Selecionar a preparar a máquina e as ferramentas de acordo com a forma e a quantidade de peças a produzir. • A influência do ângulo de rendimento. • Os tipos de ferramentas. funções e tipos de tornos. do tempo de corte da potência da máquina em função do rendimento. • Tabelas para torneamento. • Operações mais comuns de torneamento. características e princípio de movimento do torno. • Equipamentos. • Determinar força de corte e potência da máquina aplicando e consultando tabelas. • Tabelas de fluidos refrigerantes em função do material a ser usinado. compreendido entre a peça e a ferramenta. a peça gira em torno do eixo principal de rotação da máquina.Processos de fabricação Torneamento É o processo mecânico de usinagem destinado à obtenção de superfícies de revolução com auxílio de uma ou mais ferramentas monocortantes. simultaneamente. que são de grande importância e constituem elementos fundamentais do seu rendimento e durabilidade Ângulos no espaço Ângulos no plano Os ângulos da ferramenta de tornear são os seguintes: • Ângulo de incidência (α). Para tanto. • Ângulo de cunha (β) formado pelas faces de incidência e de saída. varia de 5 a 12º. deve ser determinado em função do material. 124 SENAI . e a ferramenta. desloca-se numa trajetória no mesmo plano do referido eixo. Torneamento Ângulos da ferramenta de tornear As ferramentas possuem ângulos e superfícies em sua geometria de corte. deve-se levar em consideração as forças de corte que dele dependem. SENAI 125 .Processos de fabricação • Materiais moles β = 40 a 50º . resultando no seu rápido desgaste. temos: - avanços até 1mm/volta ângulo ε = 90º - avanços maiores que 1mm/volta ângulo ε > 90º Ângulo de rendimento (x) É formado pela aresta cortante e a superfície da peça trabalhada. Conforme o avanço. Ângulo x > 45º Pequena parte da aresta cortante tem contato com o material. • Materiais moles γ = 15 a 40º Materiais tenazes γ = 14º Materiais duros γ = 0 a 8º Ângulo de corte ( δ ) varia em função do material da peça.A " Materiais tenazes β = 55 a 75º . é determinado em função do material. porque proporciona pouco esforço radial (Fp). Ângulo x > 45º Usa-se esse ângulo quando necessita-se tornear peças compridas e de diâmetros pequenos. resultando: δ =α+β • Ângulo da ponta ( ε ) é formado pelas arestas cortantes.Aço Materiais duros β = 75 a 85º Ângulo de saída (γ) formado pela face de ataque e pelo plano da superfície de saída. Ao determinar o ângulo x de uma ferramenta de corte para tornear. além de proteger a ponta das ferramentas de corte e aumentar seu tempo de vida útil. a aresta de corte tem bastante contato com o material. o desgaste da aresta de corte é menor. Ângulo de inclinação 126 SENAI . O ângulo de inclinação pode variar de λ = -10º a λ = + 10º. Por isso.Processos de fabricação Ângulo x = 45º A fixação ideal da ferramenta para cilindrar uma peça é posicionar o corpo da ferramenta a 90º em relação ao eixo de simetria da peça e o ângulo de rendimento x 45º. mas ocasiona grande esforço radial (Fp). Ângulo x = < 45º Ângulo de inclinação de aresta constante λ Tem por finalidade controlar a direção do escoamento do cavaco e o consumo de potência. salvo em casos especiais. Ângulo x = 45º Ângulo x < 45º Neste caso. Processos de fabricação Ângulo negativo Quando a ponta de ferramenta for a parte mais baixa em relação à aresta de corte. Ângulo neutro Ângulos em função do material O fenômeno de corte é realizado pelo ataque da cunha da ferramenta. SENAI 127 . Ângulo positivo Ângulo neutro Dizemos que ( λ ) é neutro quando a ponta está na mesma altura da aresta de corte. Ângulo negativo Ângulo positivo Dizemos que λ é positivo quando a ponta da ferramenta em relação à aresta de corte for a parte mais alta. e exige menor potência do que λ positivo ou negativo. É usado na usinagem de materiais duros. É usado nos trabalhos de desbaste e em cortes interrompidos (peças quadradas. de baixa dureza. É usado na usinagem de materiais macios. com rasgos ou com ressaltos) em materiais duros. A tabela seguinte nos fornece os valores para os materiais mais comuns. Experimentalmente. determinaram-se os valores desses ângulos para cada tipo de material da peça. pois é esta que corrompe as forças de coesão do material da peça. onde o rendimento depende dos valores dos ângulos da cunha. p A rugosidade da superfície usinada da peça depende da relação adequada entre o avanço (a) e o raio (r) da ponta da ferramenta. 128 SENAI . Secção do cavaco s = a.9%C Aço inox FoFo brinell até 250HB FoFo maleável ferrítico brinell até 150HB FoFo maleável perlítico brinell de 160HB a 240HB Cobre. baquelite Ebonite Fibra Termoplástico PVC Acrílico Teflon Nylon Secção do cavaco A secção (s) do cavaco depende do avanço e da profundidade de corte. bronze (macio) Latão e bronze (quebradiço) Bronze para bucha Alumínio Duralumínio 8 62 20 0 a -4 8 6a8 8 a 10 8 8 8 8 8 8 10 a 12 8 a 10 68 72 a 78 62 a 68 76 a 82 64 a 68 72 55 79 a 82 75 30 a 35 35 a 45 14 14 a 18 14 a 18 0a6 14 a 18 10 27 0a3 7 45 a 48 37 a 45 -4 -4 -4 0 a -4 0 a -4 0 a -4 +4 +4 0 a +4 +4 0 a +4 10 15 10 80 a 90 75 55 5 0 25 +4 +4 +4 10 10 8 12 75 80 a 90 82 75 5 0 0 3 +4 0 +4 +4 Aço 1020 até 45N/mm 2 Duroplástico Celeron.Processos de fabricação Ângulos recomendados em função do material Material Ângulos α β γ χ Aço 1045 42 a 70N/ mm 2 8 55 27 0 a -4 Aço 1060 acima de 70N/ mm 2 Aço ferramenta 0. latão. Quanto maior o raio da ponta. É recomendada uma profundidade que obedeça à relação: p = (3 a 8). pois a pressão específica de corte depende também da relação entre esses dois parâmetros. a Tipos de ferramentas para tornear Torneamento externo Existem diversos tipos de ferramentas para tornear externamente. através de torneamento. tanto a profundidade de corte (p) como avanço (a) devem ser cuidadosamente escolhidos. tipos de operações que executam e o sentido de corte.Processos de fabricação Quanto menor o avanço. Recomenda-se a seguinte relação: r = 4. menor será a rugosidade na superfície da peça e maior o tempo de vida da ferramenta. a Na produção seriada. É considerado sentido à direita quando a ferramenta se deslocar em direção à árvore. Sentido de corte SENAI 129 . menor a rugosidade. ângulos. maior a dissipação do calor e maior a vida da ferramenta. O que as caracterizam são as formas. analisaremos uma das operações do torneamento externo.Processos de fabricação A figura seguinte ilustra algumas operações de torneamento externo e suas respectivas ferramentas. no sentido de fora para dentro. formando canais ou cortando. Bedame para sangrar 130 Bedame para corte SENAI . Torneamento externo Para melhor exemplificar. Ferramenta de sangrar (bedame) Sangrar é a operação em que a ferramenta corta o material perpendicularmente ao eixo de simetria da peça. Dados para operação de sangrar 1. adotar os mesmos valores dos ângulos da ferramenta normal. β.8mm. γ do bedame . Ângulos do bedame SENAI 131 . deve ter uma ligeira inclinação na aresta de corte. A relação de medida entre a parte útil (b) e a aresta de corte (a) varia aproximadamente de 4:1 até 5:1.Processos de fabricação O bedame. quando utilizado para cortar. para evitar que a rebarba fique presa à peça. Determinação da largura Exemplo Para uma peça com diâmetro 45mm de aço 400N/mm 2 teremos para a aresta do bedame a = 3. Para os ângulos α. O gráfico da figura seguinte nos mostra a relação entre a medida da aresta de corte (a) e o diâmetro da peça. A velocidade de corte deve ser reduzida em 30% em relação à velocidade de usinagem normal. devido a sua influência na vida útil da ferramenta e. 3.Processos de fabricação 2. Torneamento interno Ferramentas para tornear internamente podem ser de corpo único. 132 SENAI . τ 1. variando os ângulos de corte e a forma da ponta. 5. 6. Para os ângulos α 1 . A aresta de corte deve estar sempre bem afiada. consequentemente. α 2 . 4. na produtividade. com pontas montadas ou com insertos. Usar muito refrigerante. devemos nos preocupar com o posicionamento e rigidez de fixação. Fixar bem peça e ferramenta. Podemos utilizá-las nas operações de desbaste ou de acabamento. Ângulos do bedame Fixação e ajustagem da ferramenta de tornear Quando fixarmos ferramentas para tornear. τ 2 usa-se de 1 a 2º. Como já vimos. Os materiais mais comuns são: aço-carbono. SENAI 133 . Torneamento externo Ferramenta acima Ferramenta abaixo Torneamento interno Ferramenta acima Ferramenta abaixo Materiais das ferramentas Os materiais que constituem as ferramentas de corte são os responsáveis pelo seu desempenho e conferem-lhes características físicas e propriedades mecânicas. aço rápido.Processos de fabricação A posição correta da aresta de corte da ferramenta deve coincidir com a linha de centro da peça. metal duro. os ângulos influem na formação do cavaco e. consequentemente. na força de corte. As figuras seguintes mostram que a posição influi nos ângulos α e γ. cerâmica. 5%Mo. responsáveis por excelentes propriedades de resistência ao desgaste.Processos de fabricação Aço-carbono Possui teores de 0. não se presta para altas produções. compõe as ferramentas de corte mais utilizadas na usinagem dos materiais na mecânica..7 a 1. molibdênio. Os elementos de liga lhe conferem maior resistência ao desgaste.rápido 18W2Cr. além do carbono outros elementos de liga. tais como: tungstênio. vanádio. 4Va e 5%Co Metal duro Comumente chamado de carboneto metálico. aumentam sua resistência de corte a quente (550º) e possibilitam maior velocidade de corte. Pastilhas de metal duro 134 SENAI . 3%Va e Co até 10% • Extra. Aço-rápido Possui. 4%Mo.5% de carbono e é utilizado em ferramentas para usinagens manuais ou em máquinas-ferramentas. Utilizado para pequenas quantidades de peças. 1%Va • Superior 6%W. É pouco resistente a temperaturas de corte superiores a 250ºC. cobalto. Tipos de aço rápido: • Comum 3%W. boro. etc. 2%Va • Extra.superior 12%W. daí a desvantagem de usarmos baixas velocidades de corte. cromo. titânio e o molibdênio.Processos de fabricação Os elementos mais importantes de sua composição são o tungstênio. O carboneto possui grande resistência ao desgaste com as seguintes vantagens: • Alta resistência ao corte a quente. • A alta dureza dos carbonetos proporciona maior vida à ferramenta. • As pastilhas de metal duro podem ser fixadas com solda ou intercambiáveis. máquinas e suportes mais robustos para evitar vibrações. pois. exigindo. os resultantes da combinação entre os ângulos da pastilha e a inclinação de seu assento no suporte. usando cobalto e níquel como aglutinantes. • Trabalha a altas velocidades de corte ± 50 a 300m/min até 10 vezes a velocidade do aço rápido.(Figura seguinte) A intercambialidade elimina os tempos de parada da máquina para afiação. A escolha está vinculada à operação e aos ângulos de corte desejados. Fixação da pastilha SENAI 135 . tântalo. embora as pastilhas possuam ângulos próprios. mantendo uma dureza de 70HRC até 800ºC. porém. que são críticas para os metais duros. Fixação de pastilhas É grande o número de tipos e modelos de suportes existentes no mercado. também são vários os sistemas de fixação da pastilha no suporte. ferro fundido.Processos de fabricação Aço e aço fundido ao manganês. aço inoxidável (não fundido) Aço e aço fundido. austenítico. aço fundido. roscar. Aço e ferro maleável fundidos com inclusões de areia e apreciáveis falhas de fundição Tornear. como a tabela a seguir. aplainar com ← ← Crescente avanço e tenacidade ← ← ← ← → P20 Processos de usinagem Acabar em tornos com alta velocidade e pequeno avanço velocidades baixas. maleável. ligado. copiar. ao manganês. grandes inclusões de areia e falhas de fundição. metais não ferrosos SENAI Tornear com velocidades e avanços médios Tornear. aço ao manganês. aço de corte fácil. fresar e aplainar com velocidades médias e avanços médios a grandes Tornear. grandes avanços. aplainar com Aço e aço fundido com baixa resistência. austenítico. maleável e nodular M20 Aço. Materiais → P Materiais ferrosos com cavacos longos Grupos de materiais Classe de carboneto Grupos de usinagem Cores de Identificação A escolha da pastilha em função da aplicação é feita através de consulta a tabelas específicas. P30 P40 P50 M10 médios e grandes avanços. ligado. ferro maleável de cavacos longos Tornear. grandes avanços. fresar com alta velocidade. fresar com velocidades e avanços médios. aço fundido. especialmente para tornos auntomáticos . ferro fundido cinzento. ferro fundido cinzento. austenítico. aplainar com avanços pequenos P10 Aço e aço fundido. maleável e nodular M30 Aço. Tornear com velocidades médias e altas e com avanços pequenos ← M Materiais ferrosos com cavacos longos e curtos Tornear. corte fácil Amarelo Ferro fundido Cinzento. fresar. nodular Metais Resistentes a altas temperaturas Metais não ferrosos 136 P01 Aço e aço fundido. lidas resistentes a altas temperaturas M40 Tornear. pequenos a médios avanços ← Ferro fundido Maleável. Aço de baixa resistência. fresar. Uso indicado para tornos automáticos. Uso indicado para tornos automáticos velocidades baixas. ligado. coquilhado. Tornear. ferro maleável de cavacos longos velocidades médias e baixas. nodular ou ligado com tendência para cavacos longos Aço e aço fundido Crescente velocidade e resistência contra desgaste → → → → → → Azul Aço Aço fundido. copiar. fresar. formar e cortar com bedames. aplainar com Aço e aço fundido. nodular. coquilhado de alta dureza. SENAI 137 . Metais não-ferrosos. Tornear. cobre.As ferramentas de cerâmica são constituídas de pastilhas sinterizadas com aproximadamente 98% a 100% de óxido de alumínio. ligas nãofurar. Rasquetear. Ferro fundido com dureza DB ≤ 220 2 Kgf/mm . fresar e alumínio. ferro fundido. latão. madeira. pedra. coquilhado. alumínio silicioso. aplainar. com dureza 2 DB ≤ 220 Kgf/mm . Rebaixar. plásticos. Ferro fundido de baixa dureza. materiais cerâmicos e não ferrosos Aço temperado. etc. latão. K10 → Ferro fundido Cinzento. etc. vidro. ferro fundido coquilhado. compensados brochar. pedra e concreto. plásticos Rasqueteamento altamente abrasivos. alargar e ferrosas. alumínio. furar. porcelana. alta dureza. ferro Tornear. rebaixar e maleável de cavacos fresar. concreto. ligado. Todos os plásticos. de Acabar em tornos. coquilhado. e aglomerados de madeira. Vermelho maleável com cavaco curto. ligas de cobre e brochar alumínio. ligado. fresadoras e mandrilhadoras. vidro.Processos de fabricação K30 K40 ← Crescente avanço e tenacidade ← ← ← ← ← ← Não ferrosos Cobre. aplainar e fresar. alargar e curtos. → K Materiais ferrosos com cavacos curtos e nãoferrosos ← K01 Aço temperado com dureza RC ≤ 60. pedra e concreto. madeira compensada Tornear. madeiras moles e duras em estado natural Tornear e aplainar Cerâmica. ebonite. K20 Crescente velocidade e resistência contra desgaste → → → → → → Aco temperado. Vida da ferramenta As pastilhas de cerâmica também podem ser intercambiáveis. Nas usinagens a quente o gume de corte pode resistir ao desgaste até 1 200ºC. Escala de dureza São utilizadas na operação de acabamento em ferro fundido. em função da sua alta dureza. O gráfico da figura seguinte mostra o tempo de vida da ferramenta em função da velocidade. ligas não ferrosas plásticas. ligas de aço. possuem pouca tenacidade e necessitam de suportes robustos que evitem vibrações e máquinas operatrizes que oferecem boas condições de rigidez. Suportes 138 SENAI . porém. podendo ser empregadas a uma velocidade de corte 5 a 10 vezes maior.Processos de fabricação Possuem dureza maior que o metal duro. 2 Acabamento p=1 V a 450 0. etc. • Aumenta a temperatura da peça.3 250 0.12 350 0.3 0.5 0.4 0.15 350 0.Processos de fabricação Em operações de acabamento. SENAI 139 . Capacidade das cerâmicas Materiais a cortar Aço 1010-1020 Aço 1040 Aço 1060 Ferro fundido (HB 200) Ferro fundido (HB 400) Bronze Limpar p=2 V 175 150 130 150 30 Desbaste p=2 V a 350 0.16 Lubrificação A usinagem de metal produz sempre calor.4 300 0.12 50 0. A tabela seguinte mostra as condições de trabalho das ferramentas de cerâmicas.3 a 0. Geração de calor O calor assim produzido apresenta dois inconvenientes: • Aumenta a temperatura da parte temperada da ferramenta. que resulta da ruptura do material pela ação da ferramenta e do atrito constante entre os cavacos arrancados e a superfície da ferramenta. utilizam-se nas oficinas mecânicas os fluidos de corte. em função de suas altas velocidades de corte.4 250 0.25 500 0. o que pode alterar suas propriedades.15 450 0. Para evitar esses inconvenientes.4 40 0. erros de medida. o volume de cavaco por tempo é muito superior ao do metal duro. provocando dilatação.4 0.16 700 0. deformações. • Melhor acabamento superficial da peça em usinagem. impedindo quase que totalmente o contato direto entre eles. • Refrigeração da máquina. • Redução do custo da ferramenta na operação (maior vida útil). Melhorias de caráter econômico são aquelas que levam a um processo de usinagem mais econômico: • Redução do consumo de energia de corte. conferindo-lhe melhor desempenho: • Redução do coeficiente de atrito entre a ferramenta e o cavaco. Ação Lubrificante 140 SENAI .Processos de fabricação Fluidos de corte É um líquido composto por várias substâncias com a função de introduzir uma melhoria no processo de usinagem dos metais. • Refrigeração da peça em usinagem. o óleo forma uma película entre a ferramenta e o material. • Expulsão do cavaco da região de corte. Funções dos fluidos de corte • Função lubrificante Durante o corte. Melhorias de caráter funcional são aquelas que facilitam o processo de usinagem. • Proteção contra a corrosão da peça em usinagem. A melhoria poderá ser de caráter funcional ou de caráter econômico.ferramenta. • Refrigeração da ferramenta. prejudicando o seu corte. de preferência. Em vista da alta temperaturas nestas áreas.soldante Algum contato. adicionam-se. SENAI 141 . Ação refrigerante Se for usado em quantidade e velocidade adequadas. de metal com metal. o calor será eliminado quase que imediatamente e as temperaturas da ferramenta e da peça serão mantidas em níveis razoáveis. enxofre. • Função anti. nas esmerilhadoras. mais usados nos trabalhos de rebolos. ao fluido. Para evitar isso. Por esta razão. ele é absorvido pelo fluido. Observação Não é recomendável o uso de água como refrigerante nas máquinas. cloro ou outros produtos químicos.Processos de fabricação • Função refrigerante Com o calor passa de uma substância mais quente para outra mais fria.ferramentas por causa da oxidação das peças. o óleo deve fluir constantemente sobre o corte. como fluidos refrigerantes: ar insuflado ou ar comprimido. sempre existe em áreas reduzidas. mais usada na afiação de ferramentas. água pura ou misturada com sabão comum. as partículas de metal podem soldar-se à peça ou à ferramenta. Fluidos de corte • Fluidos refrigerantes Usam-se. quando se deseja dar passes pesados e profundos. muito mais como refrigerantes. O fluido mais utilizado é uma mistura. O uso dos fluidos de corte. ou óleo solúvel 2. onde a ação da ferramenta contra a peça produz calor. na usinagem dos metais.Processos de fabricação • Fluidos lubrificantes Os mais usados são os óleos.5% Óleo de corte com 50% de querosene A seco SENAI . • Fluido refrigerantes lubrificantes Esses fluidos são. geralmente. de aspecto leitoso. em trabalhos leves.5% Óleo de corte ou solúvel 5% A seco. ao mesmo tempo. melhor acabamento e maior conservação da ferramenta e da máquina. concorre para maior produção. contendo água (como refrigerante) e de 5 a 10% de óleo solúvel (como lubrificante). ou óleo solúvel 2. A tabela seguinte contém os fluidos de corte recomendados de acordo com o trabalho a ser executado. de preferência. porém. agindo. São usados. Fluidos de corte Materiais Aço para cementação Aço para construção sem liga Aço para construção com liga Aço fundido Aço para ferramenta sem liga Aço para ferramenta com liga Aço para máquinas automáticas Aço para mola Aço inoxidável Ferro fundido Ferro nodular Durezas brinell Aços 100-140 100-225 220-265 250 180-210 220-240 140-180 290 150-200 Fundidos 125-290 100-125 Não ferrosos Cobre com 1% de chumbo Liga. lubrificantes e refrigerantes. cobre 70% + níquel 30% Latão comum Latão para máquinas automáticas Bronze ao chumbo Bronze fosforoso Bronze comum Alumínio puro Silumino (alumínio duro) Duralumínio Outras ligas de alumínio Magnésio e ligas 142 Fluidos Óleo solúvel 5% ou óleo de corte Óleo de corte Óleo de corte sulfurado A seco. em vista de conterem grande proporção de água. São aplicados. Processos de fabricação Torno Torno mecânico universal É um tipo de torno que. não oferece grandes possibilidades de fabricação em série. embora possua grande versatilidade. Torno mecânico SENAI 143 . devido à dificuldade que apresenta com as mudanças de ferramentas. convenientemente dispostas e preparadas. para executar as operações de forma ordenada e sucessiva. Torre revólver A torre normalmente é hexagonal.Processos de fabricação Torno revólver A característica fundamental do torno revólver é o emprego de várias ferramentas. a troca se processa de forma rápida. podendo receber até 6 ferramentas. 144 SENAI . Torno revólver As ferramentas adicionais são fixadas no dispositivo chamado torre revólver. se for necessário um maior número. Essas ferramentas devem ser montadas da forma seqüencial mais racional para que se alcance o objetivo visado. porém. etc. Executa torneamento de peças de grande diâmetro. Torno de placa ou platô SENAI 145 . flanges. volantes.Processos de fabricação Torno de placa ou platô O torno de placa ou platô é amplamente utilizado nas empresas que executam trabalhos de mecânica e caldeiraria pesada. como polias. e é empregado no torneamento de peças de grande dimensão. etc. os movimentos que definem a geometria da peça são comandados através de mecanismos que copiam o contorno de um modelo ou chapelona. que. com volantes.. por seu peso. 146 SENAI . podem ser montadas mais facilmente sobre uma plataforma horizontal que sobre uma plataforma vertical. Torno vertical Torno copiador Neste torno. rodas dentadas. polias.Processos de fabricação Torno vertical Esse tipo de torno possui o eixo de rotação vertical. muito utilizados na fabricação de grandes séries de peças. são comandados por meios de cames. daí o surgimento das máquinas CNC (Comando Numérico Computadorizado) .Processos de fabricação No copiador hidráulico.ferramentas. por ser antieconômico. Torno CNC Os tornos automáticos. este assunto será tratado no módulo de automação. excêntrico e fim de curso. Devido à particularidade dessas máquinas. Torno CNC SENAI 147 . O seu alto tempo de preparação e ajuste. para início de nova série de peças. faz com que não seja viável para médios e pequenos lotes. Detalhe do torno copiador O torno copiador tem grande amplicabilidade e não deve ser utilizado em produções pequenas. um apalpador em contato com o modelo transmite o movimento através de um amplificador hidráulico que movimenta o carro porta. Ponto rotativo Placa universal Equipamento muito comum nos trabalhos de torneamento.Processos de fabricação Equipamentos e acessórios Ponto rotativo Utilizado nas operações de torneamento que requerem uma fixação entre pontas no torno. Placa de arraste 148 SENAI . Pode efetuar fixação em diâmetros internos e externos. onde se pretende manter uma maior concentricidade no comprimento total torneado. Placa universal Placa de arraste Usada no torneamento de peças fixadas entre pontos. Possui 3 castanhas que efetuam o aperto da peça simultaneamente e uma conseqüente centragem. Processos de fabricação Placa de quatro castanhas Utilizada na fixação de peças de perfis irregulares. Placa de quatro castanhas Placa plana Utilizada na fixação de peças irregulares com auxílio de dispositivos. Placa plana SENAI 149 . a placa plana amplia as possibilidades de fixação de peças de formato irregular que necessitam operações de torneamento. oferecendo condições de centragem da região que se pretende usinar. Como vemos na figura seguinte. porque suas castanhas de aperto podem ser adicionadas separadamente. Serve também como mancal e deve ser montada sempre junto da ferramenta. pois anula as forças de penetração da ferramenta. Luneta móvel 150 SENAI . Luneta fixa Luneta móvel É utilizada em eixos de pequenos diâmetros. sujeitos a flexões e vibrações na usinagem . evitando que a peça saia de centro ou vibre com a ação da ferramenta. para evitar vibrações e flexões. pois atua como mancal.Processos de fabricação Luneta fixa Esse acessório tem grande utilidade quando pretendemos tornear eixos longos de pequenos diâmetros. SENAI 151 . visando manter uma uniformidade na superfície. a velocidade é o espaço percorrido pela ferramenta ou peça. por meio de uma ferramenta. um em relação ao outro. cortando um material qualquer. Mandril pinça Mandril expansivo Utilizado na fixação de peças em que se pretende tornear totalmente o diâmetro externo. Oferece rápidas trocas de peças e é comumente encontrado em tornos automáticos. em um determinado espaço de tempo.Vc Para efetuar o corte de um material qualquer. Mandril expansivo Cálculos de usinagem Velocidade de corte . Portanto.Processos de fabricação Mandril pinça Esse acessório de fixação é amplamente utilizado quando se pretende tornear eixos de diâmetros pequenos. O meio para determinar ou comparar a rapidez desses movimentos é a velocidade de corte. é necessário que o material ou a ferramenta se movimente. por oferecer grande precisão na concentricidade.   s min h  Quando o espaço é minuto. pois esta é uma abreviação consagrada pela prática. . e que é expressa pela fórmula Vt = 2. no caso de torneamento η = número de rotações portanto 152 Vc = π d η SENAI . É representada por n:  1 1 1 n=  . π rn.  m  m  Vc =  ou Vc =     min  s Rotação por minuto Rotação é o número de voltas que um eixo. dizemos rpm (rotação por minuto). onde o corte é realizado em movimento circular . em um determinado espaço de tempo. 1   n = min −1 = ou n = [rpm] min   Conversão Em toda usinagem.Processos de fabricação A velocidade de corte é representada pelas iniciais Vc e sua unidade é m/min ou m/s. que já estudamos no módulo de ciências. a velocidade de corte é a velocidade tangencial ou periférica. Torneamento Vt = Vc = 2 π r η Onde: Vt = velocidade tangencial Vc = velocidade de corte em m/min 2r = d = diâmetro da peça. uma peça ou uma ferramenta de corte dá em torno de si mesmo. π ou η= Vc. Desbaste e acabamento Reúnem-se todos os dados necessários: • Para desbaste ∅ de desbaste Vc de desbaste • Para acabamento ∅ de acabamento Vc de acabamento • A velocidade de corte obtém-se pela tabela. Exemplo Determinar a n (rpm) necessária para usinar um cilindro de aço 1020. • Monta-se a fórmula e substituem-se os valores. pois. obteremos a rotação η em m e o diâmetro d da min 1 = rpm.1000 dπ A segunda fórmula é a usada. Solução Desbaste d = 100mm Vc = 25 m min SENAI 153 . conforme desenho da figura seguinte. a velocidade de corte (Vc) adequada para o material é escolhida em tabelas.Processos de fabricação Como nas máquinas operatrizes a seleção da velocidade é feita através da rotação (n). o valor de 1000 da fórmula é para a transformação de unidade. min Portanto. e o diâmetro é determinado medindo-se a peça. entrando com a Vc em peça em mm. devemos usar a seguinte fórmula de conversão: η= Vc d. com ferramenta de aço rápido. duro Ferro fundido maleável Ferro fundido gris Ferro fundido duro Bronze Latão e cobre Alumínio Fibra e ebonite 25 15 12 20 15 10 30 40 60 25 10 8 6 8 8 6 10-25 10-25 15-35 10-20 30 20 16 25 20 15 40 50 90 40 Na oficina. 1000 /m / = = 100 .45%C Aço extra. possibilitando a determinação dos valores de usinagem de maneira mais simples e rápida. min η = 100 rpm Tabelas de velocidades de corte. π /m / . são tabelas completas que levam em conta todos os fatores que permitem usinar com parâmetros muito perto dos valores ideais. πm d. 1000m 1 /m / = 100 min 95 . min = 80 1 min η = 80 rpm Acabamento d = 95mm m Vc = 30 min η= 30 .35%C Aço 0. Podemos contar também com tabelas. πm /m / . por meio: diagrama. ou o mais crítico. nomograma e tabelas. 154 SENAI . que levam em conta apenas o fator mais representativo. que fornecem esses valores em função da velocidade de corte escolhida e o diâmetro em questão.Processos de fabricação n= 25 . por uma questão de facilidade. costuma-se evitar o cálculo do número de rotações. 1000m Vc . Velocidades de corte (Vc) para torno (em metros por minuto) Ferramentas de aço rápido Ferramentas de carboneto- Materiais metálico Roscar Desbaste Acabamento Desbaste Acabamento 200 120 40 70 65 30 300 350 500 120 300 160 60 85 95 50 380 400 700 150 Recartilhar Aço 0. destinadas à usinagem seriada de grandes lotes. Processos de fabricação • Diagrama Tornear um eixo de diâmetro 90mm com Vc = 20m/min. Qual é a rpm correta ? (Figura seguinte) Nomograma SENAI 155 . Qual é a rpm correta? (Figura seguinte) Diagrama Solução leitura η ≅ 70 rpm ajustado η = 63 rpm • Nomograma Tornear um eixo de diâmetro 35mm com Vc = 40m/min. já o corte se repete tantas vezes quantas forem as peças. O tempo de fabricação engloba tempos de características diferentes. 156 SENAI .Processos de fabricação Solução η = 355 rpm Rotações por minuto (rpm) Diâmetro do material em milímetro V m/min 6 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 120 6 318 191 96 64 48 38 32 27 24 21 19 16 9 477 287 144 96 72 57 48 41 36 32 29 24 12 636 382 191 127 96 76 64 54 48 42 38 32 15 794 477 238 159 119 96 80 68 60 53 48 40 19 1 108 605 303 202 152 121 101 86 76 67 60 50 21 1 114 669 335 223 168 134 112 95 84 74 67 56 24 1 272 764 382 255 191 152 128 109 96 85 76 64 28 1 483 892 446 297 223 178 149 127 112 99 89 75 30 1 588 954 477 318 238 190 159 136 119 106 95 80 36 1 908 1 146 573 382 286 230 191 164 143 127 115 96 40 2 120 1 272 636 424 318 254 212 182 159 141 127 106 45 2 382 1 431 716 477 358 286 239 205 179 159 143 120 50 2 650 1 590 795 530 398 318 265 227 199 177 159 133 54 2 860 1 720 860 573 430 344 287 245 215 191 172 144 60 3 176 1 908 954 636 477 382 318 272 239 212 191 159 65 3 440 2 070 1 035 690 518 414 345 296 259 230 207 173 72 4 600 2 292 1 146 764 573 458 382 327 287 255 229 191 85 4 475 2 710 1 355 903 678 542 452 386 339 301 271 226 120 6 352 3 816 1 908 1 272 954 764 636 544 477 424 382 318 243 1 2900 7 750 3 875 2 583 1 938 1 550 1 292 1 105 969 861 775 646 Tempo de fabricação É o tempo gasto desde o começo até a entrega de uma tarefa. vejamos: preparar e desmontar a máquina se faz uma única vez por tarefa. Senão. que não sofra interrupção anormal em nenhuma de suas etapas. Processos de fabricação Fixar. Também podemos ter desperdícios de tempo ocasionados por quebra de ferramentas. Qual o tempo necessário para percorrer essa distância ? Solução Fórmula geral Velocidade = V= t= S t Espaço Tempo t= S V 60m /m / . Tempo de corte (Tc) Também chamado de tempo principal. Tc = [s. mas sem dar progresso na conformação da peça. medir. onde a unidade usual é adequada o segundo ou o minuto. Exemplo Um comprimento de 60mm deve ser percorrido por uma ferramenta com a velocidade (avanço) de 20mm/min. posicionar resultam em tempo de manobra. min ] Cálculo do tempo de corte (Tc) O tempo t necessário para que um móvel (ferramenta) realize um movimento é o quociente de uma distância S (comprimento de corte) por uma velocidade (avanço) V. falta de energia. é aquele em que a peça se transforma tanto por conformação (tirar material) como por deformação. Nesta unidade só trataremos do cálculo do tempo de corte (Tc). operações necessárias. min = 3min 20m /m / SENAI 157 . etc. o avanço (a) é caracterizado por milímetros de deslocamento por volta.48 . 1   Va = a. Vc = 14m/min.67 . min   Portanto. que pode ser determinada pelo produto do avanço (mm) e da rotação (rpm). a fórmula para o cálculo do tempo de corte pode ser: Tc = S [min ] a. n mm.i [min ] a. deve ser torneado longitudinalmente com 3 passes.5 .n Notação Exemplo Um eixo de comprimento L = 1 350mm. vemos a necessidade da velocidade de avanço (Va). Rotação da máquina: 24 .Processos de fabricação Torneamento longitudinal Normalmente. podemos ter a fórmula completa: Tc = L.95 . e levando em conta o número de passes (i).33.n Conforme o desenho e a notação da figura abaixo. Através da fórmula do tempo.132/min 158 SENAI . diâmetro ∅ = 95mm avanço a = 2mm. i a. O comprimento L é calculado em função do diâmetro da peça. 1000 d. min Torneamento transversal O cálculo de Tc é o mesmo que para o torneamento longitudinal. π η= η= 14 .n 1350mm .Processos de fabricação Calcule a) rpm = ? b) tempo de corte Tc = ? Solução a) η = Vc . Torneamento transversal SENAI 159 .93/min 95mm . π min η = escolhida = 48 b) Tc = Tc = L. 1000mm = 46. 3 = 42 min 48 2mm . Força de corte Através de experiências. Esse valor Ks varia também em função da espessura (h) do cavaco (Figura seguinte). Espessura (h) do cavaco 160 SENAI . A espessura (h) do cavaco deve ser calculada para que se possa consultar a tabela “Força específica de corte Ks em N/mm2 de secção de cavaco”. que exerce grande influência na sua formação. mas também do material a ser usinado. necessária para usinar uma peça. ou seja. não só depende da secção do cavaco (fabricação).Processos de fabricação Força específica de corte Ks A força de corte (Fc) . da resistência do material. Força específica de corte Ks em N/mm 2 de secção de cavaco e extrair dela o valor Ks em função do material. foi medida a força de corte por 1mm 2 de secção de vários materiais e se convencionou chamar força específica de corte Ks em N/1mm 2 de secção. senχ χ) Material conforme 0.20 0.25 0.25 1.6 St 42 3 090 2 920 2 750 2 600 2 450 2 320 2 190 2 060 1 950 1 830 1 640 1 540 St 50 3 550 3 360 3 140 2 960 2 800 2 640 2 480 2 330 2 200 2 070 1 840 1 730 St 60 3 060 2 940 2 830 2 710 2 620 2 520 2 420 2 330 2 240 2 150 1 990 1 900 St 70 3 440 3 330 3 200 3 080 2 970 2 860 2 760 2 620 2 570 2 470 2 300 2 200 C 22 2 550 2 460 2 360 2 290 2 210 2 130 2 040 1 970 1 900 1 830 1 700 1 640 C 45 2 700 2 560 2 400 2 280 2 150 2 030 1 910 1 800 1 710 1 610 1 440 1 350 gS 20 1 970 1 930 1 880 1 840 1 810 1 770 1 720 1 680 1 650 1 610 1 530 1 500 34 Cr 4 3 930 3 640 3 340 3 080 2 850 2 630 2 420 2 240 2 060 1 900 1 630 1 490 GG-20 1 800 1 700 1 600 1 510 1 430 1 340 1 280 1 200 1 140 1 070 GG-30 2 210 2 070 1 920 1 800 1 680 1 680 1 460 1 360 1 280 1 190 1 040 960 GTW-35 1 910 1 820 1 730 1 650 1 580 1 500 1 420 1 360 1 290 1 240 1 130 1 070 GS-45 2 320 2 240 2 140 2 060 1 990 1 910 1 840 1 770 1 700 1 630 1 510 1 450 Cu Zn 40 1 010 Cu Sn 8 norma DIN 930 840 770 720 660 950 900 600 550 500 460 390 350 1 430 1 350 1 280 1 210 1 140 1 070 1 010 960 900 850 770 720 Al Mg 5 640 620 590 570 550 530 510 490 470 460 420 410 Mg Al g 520 480 440 400 370 350 320 290 270 260 220 200 Força de corte (Fc) A força de corte (Fc) depende: • Do material a ser usinado (Ks).125 0.16 0.40 0.315 0.80 1.10 0. Ks [ s = a . p mm 2 ]  N  Ks    mm 2  Fc [N] SENAI 161 .63 0. Fc = s. • Da secção do cavaco (s).Processos de fabricação Força específica de corte Ks em N/mm2 de secção de cavaco Espessura h do cavaco em mm (h = a.50 0. Processos de fabricação Exemplo Usando a tabela Ks. p= F. Senx = 1. 10mm = 18mm2 h = a .707 h = 1. Vc 60 162 SENAI . Potência = Força . p = 1. calcule a força de corte para tornear um eixo. V Espaço Tempo Unidades (W .: Ciência aplicadas). KW) Fc .8mm x = 45º material = GG . 950 N mm2 Fc = 17 100N Potência de corte (Pc) Nós já conhecemos a fórmula para calcular a potência (Ref. Ks s= a . 0.S t p = F.20 Solução Fc = S .27mm Ks = 950 N mm 2 conforme a tabela Fc = 18mm 2 .8mm . podemos definir: Pc = ( W.8mm . Dados: p = 10mm a = 1. KW) V = Velocidade No caso específico de processos de fabricação com cavaco. Processos de fabricação Pc = Potência de corte (W) Fc = Força de corte (N) Vc = Velocidade de corte (m/min) 60 ⇒ transformação de minuto em segundo.70 Plaina 0.85 Engrenagem 0.97 Torno 0. A relação entre (Pef) e (Pin) chamamos de rendimento.33 Motor elétrico 0. Rendimento Uma máquina sempre exige uma potência induzida (Pin) maior do que a potência efetiva (Pef) na ferramenta . A potência efetiva (Pef) sempre é menor do que a potência induzida (Pin). Rendimento (η η) Motor diesel 0.70 n= Pef Pin n<1 Em relação ao rendimento da máquina para usinar. A diferença entre essas duas potências é a perda por atrito e calor entre os componentes da máquina. podemos definir: Pin = Pc η Pin = Fc . Vc η Pin = Potência induzida Fc = Força de corte Vc = Velocidade de corte n = Rendimento SENAI 163 . Vc 19350N . 0.13mm p = 8mm x = 45º n = 0.4KW 164 SENAI . Calcule a potência de corte e a potência induzida.13mm.7 Pin = 7. 2 150N/ mm2 Fc = 19 350N Potência de corte: Pc = Fc .8mm Ks = 2 150 N mm 2 conforme a tabela Força de corte: Fc = 9 mm2. 16m / min = 60 60 Pc = 5 160W Potência induzida: Pin = Pc 5 160 W = = 7 371W n 0.707 h = 0. 8mm S = 9mm2 Espessura (h) h = a . Sen x = 1.13mm . Dados: a = 1.7 Solução Área da secção: S = a . p = 1.Processos de fabricação Exemplo Um eixo de aço com resistência de 600N/mm2 (St60) é usinado no torno com a velocidade de corte Vc = 16m/min. Quais as vantagens do raio da ponta da ferramenta ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 5. Cite os tipos de ferramentas para tornear externamente. λ ) da ferramenta para tornear aço 1060 ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 3.Resumo 1. β. na formação do cavaco e na vida da ferramenta) causadas pelo posicionamento da ferramenta ao tornear ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 7. Qual é a fórmula para calcular a secção do cavaco ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 4. Quais os ângulos que caracterizam a ferramenta de tornear ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 2. Comente as características dos materiais com que são construídas as ferramentas (aço carbono.Processos de fabricação Questionário . a ação dos fluidos de corte e as suas funções. Comente os inconvenientes do calor ao tornear. Quais as influências (nos ângulos. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 6. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ SENAI 165 . __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 8. aço rápido. γ . metal duro e cerâmica). Quais os ângulos (α. Calcule o tempo de corte para tornear transversalmente todas as superfícies indicadas por ( W ). Quais os equipamentos e acessórios do torno ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 11. Dados: Ferramenta de metal duro Solução _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ 13.Processos de fabricação 9. b) A rpm através de cálculo. Quais os tipos de tornos e suas características ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 12. determinar: a) A velocidade de corte conforme a tabela. Quais os lubrificantes recomendados para tornear aço fundido e duralumínio ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 10. Para tornear a peça da figura abaixo. 166 SENAI . a secção de cavaco S = 5mm2.75.5KW e a potência Pef.0KW ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 15. quando o rendimento for de 70% ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 16. de 4.4mm = 112rpm Solução _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ 14. b) Qual a potência do motor.Processos de fabricação Dados: Avanço a = 0. é de 3000N e a velocidade de corte Vc = 25m/min. quando a força específica Ks = 3000N/mm2. e o rendimento da máquina η = 0. numa ferramenta para tornear. quando a potência induzida Pin for de 4. Calcule a potência Pin de um torno. a velocidade de corte Vc = 20m/min. Qual o rendimento de um motor elétrico. na ferramenta. a) Calcule a potência de corte (Pef). A força de corte. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ SENAI 167 . . • Equipamentos e acessórios das fresadoras e cabeçote divisor simples. • Selecionar e preparar as máquinas e ferramentas de acordo com a qualidade e quantidade de trabalho a ser efetuado. • Influência do sentido de corte (concordante e discordante) no acabamento e na máquina. avanço e penetração com o auxílio de tabelas. rpm. o participante deverá: Conhecer Estar informado sobre: • Princípios de construção. avanço. penetração. SENAI 169 . material da ferramenta. funcionamento e tipos de máquinas fresadoras. • Fórmulas mais utilizadas para o cálculo da engrenagem de dentes retos (módulo). rpm. Saber Reproduzir conhecimentos sobre: • Características da fresagem frontal e tangencial. Ser capaz de Aplicar conhecimentos para: • Solucionar problemas de fabricação com fresadoras no trabalho diário. • Determinar rpm. • Tabelas e diagrama para vc. refrigeração e rigidez da fixação). VC. e avanço em função do material e da ferramenta.Processos de fabricação Fresagem Objetivos Ao final desta unidade. • Tipos de ângulos das fresas. características e aplicação conforme o tipo de trabalho e material a ser usinado. VC. • Meios de fixação da ferramenta e da peça. • Afiação das fresas de perfil constante. • Fatores que influenciam na fresagem (material da peça. emprega-se uma ferramenta multicortante (fresa) que gira enquanto a peça se desloca segundo uma trajetória qualquer. Método de ação da fresa Para cortar o material. Para tanto. os dentes da fresa têm forma de uma cunha.Processos de fabricação Fresagem É um processo de usinagem com retirada de cavacos que permite modificar as superfícies das peças. 170 SENAI . Fresadora Método de ação da fresa A fresa é uma ferramenta que possui vários dentes cortantes e que retira os cavacos por meio de movimentos circulares. Fresas quanto aos ângulos Para materiais não ferrosos de baixa dureza. As fresas com um grande número de dentes têm a vantagem de reduzir a força de corte por dente. tais como alumínio. → bolsa de cavacos pequenos → pequeno Grande número de dentes SENAI 171 . por exemplo. como. plásticos. bronze.Processos de fabricação Os ângulos da fresa dependem do material e da peça a usinar. quebradiços e aços com mais de 700N/mm2 usamos fresa tipo H. Nos materiais de dureza média. etc. utilizamos fresa tipo W. aço até 700n/mm2. usamos fresa tipo N. porém não permitem grandes retiradas de cavacos. Para materiais duros. O cavaco formado tem a forma de vírgula. Fresagem tangencial Nesse tipo de fresagem. Poucos dentes De acordo com o método de ação da fresa. podem retirar um maior volume de material. pela própria construção.Processos de fabricação As fresas com poucos dentes são aplicadas geralmente em materiais moles e. o eixo da fresa é paralelo à superfície que está sendo usinada. Fresagem tangencial 172 SENAI . com movimentos discordantes ou concordantes. A fresagem tangencial exige um grande esforço da máquina e da fresa. podemos ter uma fresagem tangencial ou frontal. No acabamento superficial não se consegue baixa rugosidade. Em virtude da maior espessura do cavaco na saía do dente. e o volume de cavaco retirado por tempo. Fresagem frontal O cavaco possui uma espessura regular e a máquina é pouco exigida. bem maior. e das vibrações conseqüentes. porque a força é distribuída em vários dentes em processo contínuo. O volume de cavaco retirado por tempo é pequeno. Fresagem discordante SENAI 173 . Movimento discordante O avanço da peça é contrário ao sentido de rotação da fresa. não se consegue bom acabamento. Pode ser aplicado em qualquer tipo de máquina. O acabamento superficial é melhor do que o conseguido com a fresagem tangencial.Processos de fabricação Fresagem frontal Na fresagem frontal o eixo da fresa é perpendicular à superfície a ser usinada. É muito utilizado na abertura de rasgos de chavetas. o que oferece um melhor acabamento do que o conseguido com o movimento discordante.Processos de fabricação Movimento concordante O avanço da peça tem o mesmo sentido da rotação da fresa. à máquina e à fresa. visto que a força tangencial de corte tende a puxar a peça no sentido de folga. a resultante tende a fixar a peça à mesa. Pode ser utilizado sem restrições nas máquinas de acionamento hidráulico. como no caso de chapas de pouca espessura. O corte do material é mais acentuado no início. daí o seu emprego em peças de rigidez de fixação deficiente e difíceis de prender. Mecanismo de avanço 174 SENAI . Existem restrições quando em máquinas de acionamento da mesa por fuso. Este problema pode acarretar danos à peça. cortes profundos e longos em relação à largura da peça. Fresagem concordante Com relação às forças de corte. conforme a figura abaixo. Fresas de perfil constante São empregadas na usinagem de engrenagens. roscas e na execução de trabalhos especiais de rasgos e canais com perfis diversos. Apresentamos os tipo de mais comuns de suas aplicações segundo norma DIN. SENAI 175 . temos dentes retos ou helicoidais.Processos de fabricação Tipos de fresas e aplicações Existem muitos tipos de fresas e sua classificação pode ser feita através de vários critérios. atuam frontal ou tangencialmente. Fresas para superfícies planas Dependendo do tipo. Fresas para perfil constante Fresas planas Utilizamos na fresagem de superfícies planas. rasgos e canais. Quanto ao corte. Fresas para moldes e matrizes 176 SENAI .lima Muito utilizada em ferramentaria na confecção de moldes e matrizes que necessitam cantos. Fresas para rasgos Fresas. e em mesas de máquinas. rasgos e arestas com bom acabamento. que executam cortes tangenciais. ranhuras retas ou em perfil T.Processos de fabricação Devemos efetuar a montagem de fresas helicoidais. Fresas angulares Fresas para rasgos Empregadas na execução de rasgos de chavetas. Fresas angulares Utilizamos para fresagem de ranhuras em ângulos ou formação de perfis prismáticos. de forma que a força axial resultante esteja direcionada ao corpo da máquina. Forças no corte SENAI 177 . Nos cabeçotes com pastilhas reversíveis mais modernas. possuem ferramentas postiças de aço rápido ou pastilha de metal duro que trabalham mediante um tipo de fixação. As ferramentas postiças de aço rápido podem ser retiradas para a afiação ou. auxiliada pela ação da resultante das forças de corte. a fixação das pastilhas é feita apenas pela ação de um mola. Associação de fresas A figura seguinte nos mostra a força axial F e seu sentido quando uma fresa helicoidal trabalha.Processos de fabricação Fresas de dentes postiços Estas fresas. pois já são afiadas em todas as suas arestas de corte. devemos verificar a altura das arestas de corte se quisermos obter um bom acabamento. também chamadas de cabeçotes fresador. podem ser reversíveis. ainda no caso de metal duro. Cabeçote de pastilhas intercambiáveis Após a montagem dessas ferramentas. As fresas que compõe o trem de fresagem devem ser afiadas em conjunto. Trem de fresagem Dispondo de máquinas com potência suficiente para o trabalho. visando anular as forças axiais . podemos montar um trem de fresagem. 178 SENAI . pois executamos os perfis com uma única fresa.Processos de fabricação Quando associamos uma ou mais fresas devemos ter o cuidado de selecioná-las em função da hélice. temos uma grande economia de tempo. Associação de fresas helicoidais Trem de fresagem Quando executamos a fresagem de peças que possuem perfis diversos. para manter as relações das dimensões entre os perfis. A fresa deve ser centrada após a montagem para verificação. Nas fresas pequenas de haste cônica C. direciona.Processos de fabricação Montagem das fresas Montagem de fresas com mancal Normalmente as fresas cilíndricas de disco e de perfis fixam-se sobre uma árvore A .se o esforço para o corpo da máquina. Nas fresas helicoidais. não podendo ter uma excentricidade superior a 0.04mm. prendendo-a com auxílio de tirante F. Montagem de fresas com mandris Montamos a fresa em mandris para fixar à máquina . usamos a redução D para podermos fixá-la na árvore E. Montagem das fresas com mancal A fresa deve localizar-se perto do corpo da máquina e do mancal B. Montagem das fresas com mandris SENAI 179 . Nas montagens de fresas frontais de dentes postiços e com grandes diâmetros. • Da rigidez da peça e da máquina. Vibrações da fresa Como evitar vibrações nas fresas: • Centrar a fresa no seu eixo de giro. mas também pela qualidade de afiação. utilizam-se várias chavetas. condições de trabalho e funcionamento dos órgãos das máquinas. • Do uso correto de refrigeração. em função da dimensão e esforço solicitado. • Da montagem correta. tanto na parte cilíndrica como na parte cônica do mandril. 180 SENAI . • Montar a fresa próxima ao mancal e ao copo da fresadora. O movimento é transmitido à fresa por intermédio da chaveta longitudinal I. • Utilizar fresas de passo dos dentes fresados ou alternar os dentes. A vida da fresa depende: • Do material da peça e da ferramenta. podem possuir chaveta transversais L bem mais robustas. Essas chavetas visam evitar que a fresa venha girar em torno do cone do mandril que pode ser morse ou ISO. profundidade de corte e rpm. Esse desgaste não é provocado somente pelo tempo efetivo de trabalho. • Da seleção correta dos elementos de corte. em função da árvore da máquina. • Fazer a relação correta dos elementos de corte. As fresas cilíndricas frontais também podem ser montadas em função da árvore da máquina. Vida da fresa Como toda a ferramenta. Vc.Processos de fabricação As fresas cilíndricas frontais G são montadas com mandris que podem possuir cone morse de fixação. com cone ISO J e. • Montar um volante solidário à árvore fresadora. • Descentrar a fresa em relação à peça. a fresa também está submetida a desgaste. • Da afiação correta. avanço. Face posterior SENAI 181 . Afiar a face anterior e determinar o ângulo γ em função de h. formando o ângulo α. onde: Face anterior h= D . Seqüência de afiação das fresas 1. sen γ 2 2. Afiar a face posterior.Processos de fabricação Afiação de fresas Notamos a necessidade de afiar uma fresa quando ela vibra e produz uma superfície rugosa e imprecisa. Acertar as alturas dos dentes tornando o diâmetro D regular. pois se ocorrer variação. haverá uma modificação do perfil da fresa. Diâmetro regular Afiação de fresa de perfil constante A afiação das fresas de perfil constante deve ser efetuada apenas na face anterior do dente.Processos de fabricação 3. visto que os dentes foram afiados em separado. Perfil constante 182 SENAI . O ângulo γ é nulo. deve ser feito no mesmo plano da face frontal. por esse motivo. conforme a figura seguinte. e podem ser acoplados a ela vários equipamentos e dispositivos. Seus movimentos se processam em vários eixos e sentidos. Posicionamento Divisor Tipos de fresadoras Fresadora universal É assim chamada por sua grande versatilidade de operações. Fresadora universal SENAI 183 .Processos de fabricação O posicionamento do rebolo. o deslocamento angular dos dentes. Para que seja mantido o mesmo ângulo em todos os dentes da fresa é necessário um aparelho divisor que garantirá. rigorosamente. Processos de fabricação Sua mesa pode ser posicionada até 45º. Fresadora vertical Fresadora horizontal É uma fresadora pouco versátil. sua árvore trabalha na horizontal e a mesa move-se vertical e longitudinalmente . mas não inclinam a mesa e não recebem cabeçote vertical. Alguns modelos são parecidos com a fresadora universal. Fresadora horizontal 184 SENAI . tanto à direita como à esquerda. permitindo a fresagem de superfícies helicoidais. A figura seguinte mostra um cabeçote vertical que pode ser acoplado a este tipo de máquina. Quando nas produções em série surgem peças de grande comprimento que requerem fresagem. pouco versátil. utilizam-se os modelos da figura seguinte.Processos de fabricação Normalmente é utilizada em peças de grandes dimensões. Fresadora vertical Usinagem em ângulo SENAI 185 . executando trabalhos de usinagem em vários ângulos. visto que seu cabeçote pode assumir posicionamentos angulares (Usinagem em ângulo). possui grande rigidez e presta-se para execução de trabalhos pesados. conforme as operações necessárias. Fresadoras horizontais Fresadora vertical Esse tipo de fresadora. Trabalha normalmente com fresas frontais. presta-se a execução de trabalhos em peças de grande altura (Fresadora vertical). ajustável Montagem com garra e parafuso. com calços de alturas escalonadas SENAI . as figuras abaixo a apresentam alguns deles. além de um sistema de fixação combinado. há um regulador de altura que possibilita a fixação especial da peça 186 Fixação com garra de altura de auto. Garras ou chapas de aperto e o conjunto de parafusos. porcas e castanhas Fixação com garra e calço de altura regulável Montagem combinada onde.Processos de fabricação Equipamentos e acessórios Elementos de fixação e montagem Existem muitos elementos para fixação das peças das fresadoras. A peça R tem a finalidade de afastar a peça a ser usinada. É feita por meio de garras. parafusos. impedindo que a ferramenta entre em contato direto com o mordente da morsa Fixação em morsa utilizando os calços R para apoio da peça. o que possibilita excelentes recursos nesse tipo de fresagem Fixação por intermédio de cunha de aperto Montagem para fresagem de superfície. Existem protetores da peça na região de aperto Fixação por meio de morsa. calços.Processos de fabricação Montagem de uma peça numa morsa angular orientável. Os calços R devem ser temperados e retificados SENAI 187 . possibilitando a regulagem da altura desejada de corte. porém. como quadrados. como vemos na figura seguinte. que fazem divisões diretas em função do disco divisor. etc. Divisor simples 188 SENAI . podemos executar montagens combinadas com igual função.Processos de fabricação Observação Nas pequenas e médias produções os lotes de peças nem sempre viabilizam a construção de dispositivos. hexágonos. utilizando-se divisores simples. O número de divisões executado pode ser igual ao existente no disco ou um submúltiplo deste. ou executam-se sulcos regularmente espaçados como nas engrenagens. Fixação por meio de morsa e um sistema traseiro de referência de medida fixa por garras Aparelho divisor Quando se usinam peças cujas secções têm a forma de polígonos regulares. Efetuar 10 divisões: n= 40 40 = =4 N 10 n = 4 voltas completas para cada divisão. E n é o número de voltas necessárias. a peça dá uma volta completa. os quais possuem várias divisões através de carreiras de furos que permitem determinara as frações de voltas. onde N é o número de divisões desejado e 40 N é a relação entre o pinhão e a coroa. para 40 voltas no pinhão. Exemplos 1.Processos de fabricação Os divisores universais podem executar um grande número de divisões diretas ou indiretas em função da relação n = 40 . ou seja. Acompanha os aparelhos divisores universais um jogo de três discos. Divisor universal Com este aparelho conseguimos divisões angulares muito precisas. Os exemplos seguintes mostram como efetuar divisões em peças. SENAI 189 . o numerador indica o número de furos a avançar e o denominador indica o disco que deve ser utilizado. na fração. a parte inteira corresponde ao número de voltas completas e.volta completa 4 . ou seja: 1+ 4 16 1 . Posicionamento para cada divisão 190 SENAI . Efetuar 32 divisões: n= 4 40 40 8 = =1 + = 1+ 32 16 N 32 Quando a divisão resulta em um número misto.Processos de fabricação 2.furos a avançar 16 .o disco de 16 furos A figura seguinte mostra duas seqüências da operação a ser realizada. Processos de fabricação Divisões simples em fresadora de 40 dentes na coroa Divisões a fazer Número de voltas da manivela e frações de voltas 3 13 voltas + 5 intervalos do círculo 15 4 10 voltas 5 8 voltas 6 6 voltas + 10 intervalos do círculo 15 7 5 voltas + 15 intervalos do círculo 21 8 5 voltas 9 4 voltas + 8 intervalos do círculo 18 11 3 voltas + 21 intervalos do círculo 33 12 3 voltas + 5 intervalos do círculo 15 13 3 voltas + 3 intervalos do círculo 39 14 2 voltas + 18 intervalos do círculo 21 15 2 voltas + 10 intervalos do círculo 15 16 2 voltas + 8 intervalos do círculo 16 17 2 voltas + 6 intervalos do círculo 17 18 2 voltas + 4 intervalos do círculo 18 19 2 voltas + 2 intervalos do círculo 19 21 1 volta + 19 intervalos do círculo 21 22 1 volta + 27 intervalos do círculo 33 23 1 volta + 17 intervalos do círculo 23 24 1 volta + 10 intervalos do círculo 15 25 1 volta + 9 intervalos do círculo 15 26 1 volta + 21 intervalos do círculo 39 27 1 volta + 13 intervalos do círculo 27 28 1 volta + 9 intervalos do círculo 21 29 1 volta + 11 intervalos do círculo 29 30 1 volta + 5 intervalos do círculo 15 31 1 volta + 9 intervalos do círculo 31 32 1 volta + 4 intervalos do círculo 16 33 1 volta + 7 intervalos do círculo 33 34 1 volta + 3 intervalos do círculo 17 35 1 volta + 5 intervalos do círculo 35 36 1 volta + 5 intervalos do círculo 45 37 1 volta + 3 intervalos do círculo 37 38 1 volta + 1 intervalo do círculo 19 39 1 volta + 1 intervalo do círculo 39 40 1 volta 41 40 intervalos do círculo 41 42 20 intervalos do círculo 21 44 30 intervalos do círculo 33 48 20 intervalos do círculo 24 50 16 intervalos do círculo 20 60 30 intervalos do círculo 45 70 20 intervalos do círculo 35 80 12 intervalos do círculo 24 100 8 intervalos do círculo 20 120 15 intervalos do círculo 45 124 10 intervalos do círculo 31 140 10 intervalos do círculo 35 SENAI 191 . Notações (segundo ABNT . cônicas. de um modo direto e exato. São formados por rodas dentadas e constituem um meio importante de transmissão de movimentos de rotação entre dois eixos.A = linha de ação ou de pressão f r = folga do fundo (mm) d b = diâmetro base (mm) f = altura do pé do dente (mm) h = altura total do dente (mm) s = espessura do dente em arco (mm) g = corda correspondente ao arco s (mm) v = vão entre dois dentes em arco (mm) L .Processos de fabricação Engrenagem Uma das operações mais importantes das fresadoras é a usinagem de engrenagens. A partir disso. sem deslizamento.NB .fim. há a necessidade de conhecermos a geometria de seus dentes e a forma de obtê-los.L = linha dos centros d p = diâmetro primitivo (mm) C = distâncias entre os centros d e = diâmetro do topo (mm) ou diâmetro b = espessura da engrenagem (mm) externo d r = diâmetro de raiz (mm) r = raio de reforço do pé do dente (mm) c = altura da cabeça do dente (mm) Engrenagem cilíndrica reta 192 R = razão de um par de engrenagens conjugadas t = profundidade de trabalho (mm) SENAI . helicoidais e helicoidal com parafuso sem.17) z = número de dentes do pinhão z = número de dentes da coroa m = módulo métrico (mm) p = passo primitivo (mm) P = ponto .passo β = ângulo de pressão (º) f o = folga no vão (mm) A . As engrenagens mais usuais são: cilíndricas retas. m d p1+ d p2 c= 2 m(z1 + z2 ) c= 2 b o módulo b = de 6 a 10m c f o módulo o módulo c=m f = 1.π a espessura p=2. m z o diâmetro primitivo e o módulo h o módulo o passo Módulo m o diâmetro primitivo e o no de dentes o diâmetro exterior e o no de dentes diâmetro primitivo dp passo p diâmetro externo de diâmetro da raiz número de dentes Altura (*) Espessura do dentes distância entre os centros espessura da engrenage m cabeça fundo o passo s o módulo os diâmetros primitivos C o módulo e o no total de dentes z= dp m h = 2.166 .s o diâmetro primitivo e o módulo d e = d p + 2m o módulo e o no de dentes d e = m(z + 2) dr o diâmetro primitivo e o módulo d r = 2 .Processos de fabricação Fórmulas para engrenagens de dentes retos .módulos (m) Para achar Símbolo Conhecendo o módulo e o número de dentes Fórmula p m= π d m= p z de m= z+2 d p = m. z o diâmetro exterior e o módulo d p = d e .166. m p s= 2 s = 1.166.2m o módulo p=m.57. 1.m SENAI 193 .166m (*) A altura total dos vãos entre os dentes das fresas.módulos das engrenagens com β = 20º de ângulo de pressão é determinada da seguinte maneira: Pela ABNT e DIN h = 2. a qual forma. juntamente com o formato do dente. 194 SENAI . com a tangente comum às duas engrenagens. Esse ângulo é chamado ângulo de pressão ( α ). π Os pontos de contato entre os dentes das engrenagens motora e movida estão ao longo do flanco do dente e. é necessário que seus dentes tenham o mesmo módulo. que é uma envolvente ou ciclóide.Processos de fabricação Geometria dos dentes Para que a engrenagem trabalhe perfeitamente. deslocam-se em uma linha reta. garantem o engrenamento. e no sistema modular é utilizado normalmente com 20º ou 15º. que possui uma geometria adequada à envolvente. passo e ângulo de pressão. Ângulo de pressão Módulo (m) é uma relação entre o passo (p) e π . A geração dos dentes é realizada pela fresa. medido no diâmetro primitivo (d p ) da engrenagem. com o movimento das engrenagens. A seleção da fresa é realizada peço módulo a que ela se destina. um ângulo. e pela combinação de movimentos entre a peça e a fresa. P = m. indica quantas vezes o valor de π está contido no passo e é medido no diâmetro primitivo (d p ) da engrenagem m= P π Passo (p) é a distância circunferencial entre dois dentes consecutivos. α = ângulo de pressão Os parâmetros acima mencionados. Daí a necessidade de termos uma série de fresas de perfis diferentes para um mesmo módulo. o jogo de 15 fresas é assim fornecido: o N da fresa o N de dente s (Z 1 1 1 2 12 13 2 2 1 2 14 15 e 16 3 3 17 e 18 1 2 19 e 20 4 4 21 e 22 1 2 23 e 25 5 5 26 e 29 SENAI 1 2 30 e 34 6 6 35 e 41 1 2 42 e 54 7 7 55 e 79 1 2 80 e 134 8 135 para cima 195 . Jogo de fresa até módulo m = 10mm Número da fresa Número de dentes (Z) o N 1 12 e 13 dentes o 14 a 16 dentes N 2 o N 3 17 a 20 dentes o N 4 21 a 25 dentes o N 5 26 a 34 dentes o N 6 35 a 54 dentes o N 7 55 a 134 dentes o N 8 135 dentes para cima e cremalheira Para execução das engrenagens acima do módulo 10.Processos de fabricação Escolha do número da fresa Quando duas engrenagens de mesmo módulo têm o número de dentes diferentes. seus diâmetros primitivos são diferentes. conseqüentemente o perfil dos dentes deverá ser também um pouco diferente para que haja um perfeito engrenamento. o jogo de 15 fresas é assim fornecido”)determinam o emprego correto da fresa em relação ao número de dentes da engrenagem. Perfis de mesmo módulo As tabelas (“ jogo de fresa até módulo m = 10 mm e para execução das engrenagens acima do módulo 10. 5rpm No ábaco polar B. notamos que a faixa de rotação é a mesma do exemplo anterior. Exemplo No ábaco logarítmico A: D = 150mm. Vc = 15m/min n = 31. através dos ábacos apresentados pelas figuras seguintes. Os elementos de corte Vc e n em função do diâmetro da fresa podem ser determinados pela fórmula: n= Vc πD Ou ainda. Ábaco A Ábaco B Para determinarmos n. basta apenas traçar as coordenadas Vc e D e o ponto de encontro nos fornece a faixa de rotação n que se deve colocar na máquina. 196 SENAI .Processos de fabricação Elementos de corte Velocidade de corte e rpm Diversas máquinas apresentam ábacos de construção logarítmica ou polar. Processos de fabricação A velocidade de corte recomendada para obter um bom rendimento na usinagem pode ser obtida em tabelas. ( ver tabela velocidade de corte para fresagem). Velocidade de corte para fresagem SENAI 197 Processos de fabricação Avanço de corte O avanço na fresagem caracteriza-se em milímetros por rotação (a), milímetros por dente (a z ) ou milímetro por minuto (a 1 ). Sendo: a z = avanço do dente Z = no de dentes da fresa a = avanço por rotação n = rotação da fresa Temos que: a = az. Z [mm ] Se necessitarmos do avanço em [mm / min ] basta multiplicar por n [rpm] da fresa: [mm / min] a 1 = a z . Z. n A tabela seguinte recomenda os valores dos avanços por dente, considerando a fresa e o material para passes com profundidade de 3mm. Tabela de avanço por dentes da fresa OPERAÇÃO MATERIAL Aço liga extraduro Aço duro Aço macio Ferro fundido normal Ferro fundido duro Bronze Latão Ligas de alumínio Fresa de disco em aço rápido Fresa de perfil constante Fresa de haste de aço rápido desba ste desba ste desba ste acaba mento 0,02 0,03 desbas Acaba te mento Fresa de dentes postiços (Metal duro) desba acaba ste mento 0,1 0,04 0,1 0,15 0,2 0,2 0,05 0,08 0,08 0,2 0,25 0,3 0,1 0,1 0,1 0,06 0,07 0,07 0,02 0,03 0,03 0,03 0,04 0,03 0,01 0,02 0,01 0,02 0,04 0,03 0,03 0,08 0,06 0,1 0,04 0,2 0,1 0,07 0,03 0,03 0,01 0,03 0,05 0,15 0,2 0,1 0,06 0,1 0,05 0,5 0,5 0,5 0,15 0,15 0,15 0,06 0,06 0,07 0,03 0,03 0,03 0,04 0,04 0,03 0,02 0,02 0,01 0,04 0,04 0,04 0,08 0,08 0,08 Fresa cilíndrica e cilíndrica Tipo de fresa frontal acaba mento acaba mento AVANÇO (para profundidade de 3mm) 0,05 0,05 0,02 0,02 0,01 Quando desejamos dar passes com profundidades superiores ou inferiores a 3mm é necessário diminuir ou aumentar na mesma proporção o valor do avanço obtido na tabela. 198 SENAI Processos de fabricação Exemplo Se desejamos dar um passe de 6mm de profundidade, o avanço lido na tabela (0,02) deverá ser reduzido à metade (0,01). O avanço por dente é dado para obter um acabamento uniforme com várias fresas diferentes e para obter a força do corte nas cunhas da fresa. Tempo de corte Na fresagem, o tempo de corte (Tc) pode ser calculado aplicando-se basicamente a fórmula já conhecida: Tc = L .i n.a Onde: L = 1 + ea + cp L = curso completo da ferramenta ea =espaço anterior ep =espaço posterior l = comprimento da peça Os espaços ea e ep poderão ser calculados a partir de fórmulas trigonométricas, obtidas por ocasião do ajuste da máquina ou por tabelas específicas. Curso da ferramenta SENAI 199 Processos de fabricação Exemplo Calcule: a) Avanço (a 1 ) em mm/min b) Tempo de corte (Tc) para dois passes Dados: Z = 6 a z = 0,2mm Solução L = " + ea + ep L = 380mm + 20mm + 1mm L = 401mm a) a 1 = az . z . n a 1 = 0,2mm . 6. b) b. Tc = Tc = 200 70 mm = 84 min min L.i a1 401mm . 2 = 9,54min mm 84 min SENAI Processos de fabricação Exercícios 1. Calcular o tempo de corte (Tc) para fresar um rasgo conforme a figura. Dados: Material da peça aço 1020 Passos do trabalho: 1o Fresa de topo 040mm i =1 a 1 = 80mm/min 2o Fresa angular 60º - 050mm i=2 a 1 = 50mm/min Solução: 2. Calcular a rpm, o número de passes (i ) e o tempo de corte para a fresagem do rasgo de chaveta conforme a figura seguinte. Dados: Vc = 20m/min Profundidade de corte = 2mm Fresa de topo 012mm a 1 = 60mm/min Solução: _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ SENAI 201 Processos de fabricação Questionário- resumo 1. Quais os ângulos ( α, β, γ ) da fresa para fresar alumínio, aço até 700N/mm 2 e aços com mais de 700N/ mm 2 ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 2. Descreva os tipos de fresagem (tangencial, frontal) e as fresagens discordantes e concordantes. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 3. Classifique os tipos de fresas e suas aplicações. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 4. Qual a velocidade de corte e avanço para fresar alumínio, com fresa de aço rápido, cilíndrica e acabamento desbastado ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 5. Qual é a fórmula para calcular a rpm na operação de fresar ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 6. De quais fatores depende a vida útil da fresa e como evitar vibrações ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 7. Dê exemplos de fixação e montagem das peças ao fresar. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 8. Qual a fórmula para executar divisões diretas e indiretas no divisor universal ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 202 SENAI Processos de fabricação 9. Para 28 divisões, quantas voltas devem ser dadas e quantos furos contados para um divisor cuja constante N é igual a 40 ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 10. Cite os tipos básicos de fresadoras e comente as características de cada uma. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ SENAI 203 . alargar.Processos de fabricação Furar. • Cálculo de secção de cavaco na furação e o tempo de corte. • Afiação de brocas. rebaixadores e escareadores. • Tipos e características de brocas. rebaixadores e escareadores. alargadores. o participante deverá: Conhecer Estar informado sobre: • Diversos tipos de máquinas de furar e seu funcionamento. material e porte da peça a ser trabalhada. escarear. mandrilar Objetivos Ao final desta unidade. máquinas e ferramentas em função da qualidade. • Consultar tabelas para determinar a Vc. Saber Reproduzir conhecimentos sobre: • Movimentos de corte das brocas. Ser capaz de Aplicar conhecimentos para: • Selecionar os processos. avanço e sobremetal. alargadores. SENAI 205 . rebaixar. na zona de corte. utilizaremos o tipo helicoidal para definir as características gerais das brocas. do líquido de refrigeração e lubrificação.Processos de fabricação Furar Furar é um processo de usinagem com remoção de cavacos. As brocas helicoidais têm dois canais helicoidais que permitem a saída do cavaco e a entrada. no entanto. com ou sem pontas de carbonetos. utilizam-se brocas que são ferramentas feitas geralmente de aço rápido. Características das brocas Existem vários tipos de brocas. Broca helicoidal 206 SENAI . possui movimento de corte circular e movimento de avanço na direção do eixo de giro Movimentos de corte Para isso. A afiação correta dos fios principais de corte deve ser feita formando linhas retas. dessa forma a afiação estará correta e exigirá uma menor força de avanço. Dois terços da força de avanço são absorvidos pelo atrito do fio transversal com a peça.Processos de fabricação As estrias guiam a broca no orifício. Para reduzir esse atrito. isso acarretará uma redução da resistência ao desgaste. no entanto. pode-se desbastar o fio transversal. A superfície do canal helicoidal receptora de cavaco e a superfície detalonada constituem o fio principal de corte. São finas para reduzir o atrito nas paredes do orifício. Esse fio transversal deve formar com o fio principal de corte um ângulo de 55º. Na ponta da broca se forma o fio transversal com a intersecção das superfícies detalonadas. SENAI 207 . Para conseguir isso. As bordas das estrias constituem os fios auxiliares de corte da broca. a superfície detalonada é afiada de forma curvilínea. Afiações especiais Afiações especiais DIN 1412 Aplicações Redução do fio transversal Para aço até Redução da aresta transversal com correção do fio principal de corte Aço com mais de 900N/mm . A figura seguinte mostra o resultado de uma má afiação. fio transversal fora do eixo da broca Conseqüências 1 O esforço será desigual. aço para molas. Cu. a carga maior recairá sobre um fio de corte 2 A broca é desviada 3 O furo ficará com um diâmetro maior Conseqüência de uma afiação incorreta 208 SENAI . chapa fina 900N/mm 2 2 2 Quando a broca não está afiada corretamente. papel. fio transversal fora do eixo da broca Fios de corte com ângulos diferentes em relação ao eixo da broca Fios de corte com ângulos diferentes em relação ao eixo da broca. Comprimento desiguais dos fios de corte. ferro fundido Afiação em cruz Aço com mais de 900N/mm Afiação com cone duplo Ferro fundido Ponta para centrar Ligas de A " .Processos de fabricação A tabela seguinte apresenta algumas afiações especiais. Zn. não podemos obter um furo preciso. aço ao Mn. com ou sem pré. nylon. PVC latão. latão e níquel aço com mais de 700N/mm 2 de resistência a tração. zinco. celeron. madeira. ebonite. baquelite aço austenítico Tipo N normal τ = 118º τ = 130º aço. duralumínio Tipo W materiais moles τ = 130º alumínio. granito. Ângulo da hélice Características do material Ângulo da ponta Aplicação τ = 80º τ = 118º τ = 140º materiais prensados. Forma das hastes das brocas SENAI 209 .Processos de fabricação Ângulo γ e τ O ângulo de ataque γ e o ângulo da ponta τ dependem das características do material a ser cortado.furação. cobre. Pode ter hastes cilíndricas ou cônicas. cobre. mármore. bronze. FoFo. plástico Tipo H para materiais duros e frágeis Tipos de brocas e suas aplicações Broca helicoidal Executa furação em peças. Broca escalonada 210 SENAI .17 3.33 3.Processos de fabricação Broca de centro É utilizada para fazer a furação inicial que servirá de guia para outras brocas de diâmetros maiores. retificadoras. As furações devem ser orientadas pela tabela abaixo. etc.96 5 8 8 11 Broca múltipla ou escalonada É amplamente empregada em trabalhos de grande produção industrial seriada . essa furação é usada para fixação entre. Dimensões das brocas de centrar D C d E ∅ da peça mm ∅ máximo do orifício ∅ da broca mm ∅ da espiga 5a8 9 a 25 32 a 51 57 a 102 3 5 6 8 1.58 2. Broca de centro Nas peças.pontas nos tornos. SENAI 211 . que expele os cavacos.Processos de fabricação Broca longa Aplicada em furações longas de pequenos diâmetros. por exemplo. aproveitam-se os canais para injetar ar comprimido. Broca longa Broca com orifícios para fluido de corte É usada para produção contínua e em alta velocidade. que exige abundante em furos profundos. Broca de canal reto Essa broca apresenta canal reto e é usada especialmente para furar materiais como o bronze e o latão. O fluido de corte é injetado sob alta pressão. furação de virabrequim. Para furar ferro fundido e metais nãoferrosos. dois gumes a 120º e uma face para guia. Furação profunda em cheio 212 SENAI .furação. Substitui com vantagem o emprego das brocas ponta de lança no tocante à precisão. Possui um orifício que permite a lubrificação e refrigeração da zona de corte. Broca para furação profunda É utilizada para furação profunda de diâmetros (até 80mm) sem pré.Processos de fabricação É própria para furos profundos de pequenos diâmetros. Broca canhão A broca canhão tem um corpo semi. Possui três faces.cilíndrico com um só gume de corte. É aplicada em furação profunda (cano de armas). pois é mais robusta que a helicoidal e utiliza o próprio furo como guia. pode ter de dois a dezesseis gumes. Também possui lubrificação direta sob pressão para expelir cavacos. SENAI 213 . Utilizando grande velocidade de corte e avanços adequados. Trepanação Em função de diâmetro. conseguiremos grande precisão e ótima rugosidade superficial. Broca para trepanar Consiste em um tubo com a broca adaptada a sua ponta. escolhidos em função de força de corte. utilizamos um dispositivo de ajustagem radial na ferramenta de corte. Furações especiais Quando precisamos executar furos não profundos e de grandes diâmetros.Processos de fabricação Possui refrigeração sob pressão que lubrifica e expele os cavacos pelo seu próprio corpo. 214 SENAI . n n= n= V d. Velocidade de corte do material = 24m/min Diâmetro da broca = 10mm = 0. d. n onde: V = velocidade de corte [m / min ] d = diâmetro da broca [m] n = rotações por minuto [1 / min ] Exemplo Calcule a rpm que devemos utilizar nas condições abaixo. É calculada pela fórmula: V = π. em cada volta. Expressa-se comumente em milímetros por volta (mm/V). π 24m / min = 765rpm 0. que a broca realiza no material.01m V = π . Avanço de corte É a penetração. 3.14 Devemos furar com 765rpm ou a mais próxima rotação que a máquina possuir. d .01m .Processos de fabricação Elementos de corte Velocidade de corte Velocidade de corte da broca é a velocidade que terá um ponto na periferia da broca. e depende: • Do material a furar • Do material de que é feita a broca. Secção de corte Na tabela seguinte. Essa tabela apresenta valores para brocas de aço rápido. SENAI 215 . por aresta de corte.Processos de fabricação Secção de corte É a secção de material retirada pela broca em uma rotação. indicam-se os valores médios de velocidade e avanço de corte das brocas de vários diâmetros e diferentes materiais. Usando brocas de aço ao carbono devemos reduzir os valores à metade. 06 9 550 7 950 7 003 4 774 9 550 15900 20670 31800 2 0. 216 SENAI .26 682 568 500 341 682 1 136 1 476 2 272 16 0.38 238 199 175 119 238 398 517 796 45 0.14 1 591 1 325 1 167 795 1 591 2 650 3 445 5 300 7 0.Processos de fabricação Velocidade de corte ( m / min ) Rotações por Avanço minuto (rpm) (mm/v) 30 25 22 15 30 50 Alumínio Latão Cobre Ferro fundido ( macio ) Ferro fundido ( duro ) ( meio duro) ferro fundido) Aço 0.34 397 331 292 26 0.29 530 442 389 265 20 0.19 1 061 883 778 530 1 061 1 767 2 298 3 534 10 0.20 a a 0.13 1 909 1 590 1 401 954 1 909 3 180 4 134 6 360 6 0.28 596 497 438 298 596 994 1 292 1 988 530 883 1 148 1 766 18 0.38 212 177 156 106 212 353 459 706 50 0.36 367 306 269 183 367 612 795 1 224 28 0.24 796 663 584 397 796 14 0.40 %C Material ( macio ) e bronze Aço 0.38 272 227 200 135 272 454 591 908 40 0.18 1 193 994 875 596 1 193 1 987 2 583 9 0.030 0.38 190 159 140 95 190 318 413 636 Tempo de corte Para calcular o tempo de corte (Tc) temos primeiro de considerar alguns aspectos.30 477 398 350 238 477 795 1 034 1 590 22 0.11 2 387 1 988 1 751 1 193 2 387 3 975 5 167 7 950 5 0.30%C Velocidade e avanço para brocas de aço rápido 65 100 Rotações por minuto ( rpm ) 1 0.20 955 795 700 477 955 1 590 2 067 3 180 1 325 1 723 2 650 12 0.16 1 364 1 136 1 000 682 1 364 2 271 2 953 4 542 3 975 8 0.50 % C ( meio macio ) Aço 0.33 434 361 318 217 434 723 940 1 446 198 397 663 861 1 326 24 0.40 a 0.10 3 183 2 650 2 334 1 591 3 183 5 300 6 890 10600 4 0.08 4 774 3 975 3 502 2 387 4 774 7 950 10335 15900 3 0.38 318 265 233 159 318 530 689 1 060 35 0.38 341 284 250 170 341 568 738 1 136 30 0. SENAI 217 . L = " + ea L = curso da broca ea = espaço percorrido pela broca antes de estar cortando com toda sua capacidade ( diâmetro ) " = comprimento da peça ( espessura ) Podemos definir o espaço (ea) em função do ângulo e este em função do material a ser usinado. i a. então. calculado da seguinte forma: Tc = L.3.6 . d ea ≅ 0. d ea ≅ 0.n onde: L = curso da broca em mm i = número de passes a = avanço em mm/rotação n = número de rotações/min Exemplo para furar uma chapa. Aço Metal leve Plásticos ea ≅ 0. o qual depende do ângulo da ponta da broca. ela percorre um espaço (ea). d d = diâmetro da broca O tempo de corte Tc pode ser.Processos de fabricação Antes que a broca corte a peça com toda sua capacidade.2. 4/min = 318/min b) L = ea + 30mm L = 0.n 37. 2 0.15mm Vc= 25m/min i = 2 furos Solução: a) V = π . 25mm + 30mm L = 37. d. n n= V d.3. π n= 25000mm 25mm .i a.5mm . 318 1 min Tc = 1.5mm c) Tc = Tc = L.5min 218 SENAI .Processos de fabricação Calcule: a) rotações por minuto b) curso da broca L c) tempo de corte Tc Dados: Material: aço 1020 d = 25mm a = 0. π min n = 318.15mm . em geral cônico na entrada de um furo.Processos de fabricação Escarear e rebaixar Escarear é um processo de usinagem destinado a fazer um alargamento. Escareamento Rebaixamento SENAI 219 . Quando este alargamento tem a força cilíndrica chama-se rebaixamento. Nas figuras seguintes vemos exemplos de escareamento e rebaixamento e suas aplicações. para permitir a colocação da cabeça de um parafuso. Processos de fabricação Fresas de escarear e rebaixar São ferramentas de corte endurecidas por têmpera construídas de aço carbono ou aço rápido. • O tamanho. esférica). Alargamentos cilíndricos e cônicos 220 SENAI . Para tanto. e a ferramenta ou a peça se desloca segundo uma trajetória retilínea. a ferramenta ou a peça gira. • A forma da haste (cilíndrica ou cônica). Para especificar as fresas é necessário definir: • A forma (cilíndrica. com auxílio de ferramentas geralmente multicortantes. Alargar Alargar é um processo mecânico de usinagem destinado ao desbaste ou acabamento de furos cilíndricos ou cônicos. cônica. Haste paralela para trabalho manual Haste cônica para trabalho em máquinas operatrizes Os tipos de alargadores quanto à forma podem ser: • Cilíndricos • Cônicos SENAI 221 . Carbonetos. para trabalhos gerais de média produção.Processos de fabricação Alargador O alargador é uma ferramenta que tem a finalidade de dar acabamento preciso em furos . para produção elevada. Aço rápido. 2. 3. Os alargadores podem apresentar haste paralela para trabalho manual e haste cônica para trabalho em máquinas operatrizes. em série. para trabalhos gerais de baixa produção. Aço carbono. É construído de: 1. o alargador pode ser expansivo. onde apenas a ponta cortante é feita de aço rápido. Independentemente do tipo. o ângulo da hélice varia entre 50º e 60º. os dentes podem ser retos ou helicoidais com 8º e. Pode possuir. Essa ponta é fabricada a partir do diâmetro de 24mm (Figura anterior: f) 222 SENAI . No tipo manual. permitindo no diâmetro a diferença de 1 a 2mm. também. no tipo para máquina.Processos de fabricação Os alargadores cônicos normalizados têm uma conicidade de 1:50 ou 2%. dotado de navalhas reguláveis. uma haste postiça. pois nesta região a remoção de cavacos é menor e é onde ocorre a calibragem do furo. SENAI 223 . com uma maior folga. é de 15 a 18º. O corte AA efetuado no cone ativo nos mostra dois ângulos de folga: o primeiro. Os alargadores. o que facilita a percepção dos ângulos de construção: • O ângulo de entrada é de 45º. na aresta cortante é de 6 a 7º e o segundo. O corte BB apresenta um único ângulo α de 8º. como vemos na figura a seguir. • O ângulo de conicidade do cone ativo é de 10º. com número de dentes em par e divisões irregulares evitam vibrações e permitem medidas exatas do diâmetro.Processos de fabricação Ângulos do alargador Na figura seguinte um alargador em corte. 0.4 0.0.2 0.0. Furar utilizando uma broca de diâmetro igual ao diâmetro do furo final menos o sobremetal.1 0. eléctron 224 SENAI .3 0.0 mm 2-5mm 5-10mm 10-20mm acima até 0.2 0.1 0.0. Diâmetro final com a tolerância desejada 1.1 0.2 0.5 Aço até 700N/mm 2 Aço acima de 700N/mm 2 Aço inoxidável.2 0.4 0.1 -0.0.2 0.Processos de fabricação Método para alargar furo Observe a figura seguinte. material sintético mole Alumínio.4 até 0.2 .3 .1 0.2 0.(Conforme tabela seguinte) Tabela de sobremetal Material a ser usinado Retirada de material em mm no ∅ até 2.2 0.1 .0.0.3 0.3 Latão.0.3 0.4 .2 .3 .0.1 0.2 0.5 Material sintético rígido até 0.1 .1 . silumin.3 Ferro fundido até 0.2 0.1 .2 0.1 .2 .5 cobre eletrolítico até 0.3 0.1 0.3 . bronze até 0.0.2 0.2 .0.0.2 0.0. 0. à direita 3-5 0.6 Emulsão 15 .6 Estrias retas 4-6 0.6 A seco Estrias retas 3-5 até 0.12 0.1 .(Ver tabela seguinte) Tabela das condições e elementos de usinagem Material a ser usinado Execução do alargador Velocidad e de corte V m/min Avanço em mm/rpm até ∅ 10mm até ∅ 20mm acima de 20mm Lubrificação 10 .2 0.2 0.2 0.4 Emulsão 6-8 0.0.10 0.2 0.3 0.4 Emulsão 8 .0.12 até 0.4 Emulsão 8 .5 A seco Estrias retas 5-8 até 0.20 0.3 0.3 0.2 .1 – 0.5 0.2 .0.Processos de fabricação No uso de alargadores com 45º os valores devem ser aumentados em 50%. 2.2 – 0.3 0.6 0.5 – 0.0.0 0.2 0.6 A seco ou emulsão 3-8 0.1 .1 – 0.4 0. à direita Estrias esq.1 – 0.1 – 0.0.4 – 0.4 Aço inoxidável Estrias retas ou event.4 0.10 até 0.2 .3 0.5 .4 até 0. calibrando o furo com alargador.6 A seco Material sintético rígido Material sintético mole SENAI 225 .4 0. 3.4 A seco ou emulsão Aço até 500N/mm Aço acima de 500 700N/mm Aço acima de 700 900N/mm 2 Aço acima de 900N/mm 2 Ferro fundido até 220DB Ferro fundido acima de 220DB Bronze Cobre eletrolítico Alumínio 2 Estrias retas ou à esquerda 45º Estrias retas ou à esquerda 45º Estrias retas event.5 .3 .3 0. utilizando Vc.2 0. com entrada dupla Estrias retas ou event.2 0. com entrada dupla Estrias retas event.4 0.4 Emulsão ou óleo de corte 4-6 0.3 0. 45º ou estrias retas Emulsão ou óleo de corte Emulsão ou óleo de corte Silumin Estrias retas 8 . Alargar.5 0.3 0. compatíveis com a operação.5 . Escarear a 90º para facilitar o início da penetração do alargador.6 Emulsão Electron Estrias retas 15 .20 até 0.0.3 0. rpm e refrigerante.4 Emulsão ou óleo de corte Estrias retas 8 .5 . à direita Estrias retas ou event.2 0.4 Óleo de corte Latão Estrias retas 10 .0.4 0.10 0.0.1 .2 0.3 até 0.3 0.10 0.0. conjuntos montados são normalmente furados juntos. alargados e fixados com pinos normalizados e parafusos. Montagem com precisão Acoplamentos de eixos 226 Uniões articulares SENAI . Na construção de máquinas e na mecânica de precisão.Processos de fabricação Quando executamos a operação de alargar de forma cônica furos em peças de grande espessura. visando a uma melhor atuação do alargador. Observação Quando alargamos furos de peças conjugadas de materiais diferentes (exemplo: aço e ferro fundido) devemos tomar cuidado. devemos escalonar a furação em dois ou três estágios. visto que esse artifício reduz consideravelmente a área de corte e o conseqüente esforço do alargador. pois a peça de material mais mole tende alargar mais que a outra de maior dureza. mandrilagem. cônica. que são máquinas especiais e possuem vários cabeçotes. SENAI 227 . é muito boa. esférica. são executados com grande economia de tempo. A mandrilagem pode ser: cilíndrica. embora não ultrapasse a H 7 . Nas mandriladoras. etc. Na figura seguinte observamos a usinagem de uma peça com ferramentas conjugadas no mandril e uma outra que se encontra fixa na placa da máquina. A precisão de usinagem. etc. os trabalhos de furação. A ferramenta gira.02mm. e as tolerâncias de posição relativa são ≥ 0.Processos de fabricação Mandrilar É um processo mecânico de usinagem destinado à obtenção de superfícies de revolução com auxílio de uma ou mais ferramentas de barra. roscamento. e a peça ou a ferramenta se desloca simultaneamente segundo uma trajetória determinada. uma vez que trabalham no interior do furo previamente executado pela broca. Ferramentas de mandrilar As ferramentas de mandrilar são sempre de dimensões pequenas. que são executadas simultaneamente. São feitas de aço rápido e montadas em um mandril porta.ferramenta. onde as peças como na figura seguinte possuem um grande número de operações. Esse mandril deve ser tão forte quanto permita o diâmetro do furo. 228 SENAI .Processos de fabricação Esse processo de usinagem se viabiliza nas produções em série. e não deve ser muito longo para evitar desvios e vibrações. 0.25 0.02 .05 .0.3 Bronze fosforoso 12 40 .1 .0.60 0.latão duro 40 .Processos de fabricação As ferramentas podem ser: • Fixas • Reguláveis Em trabalhos especiais também podemos utilizar ferramentas inteiriças na forma mais adequada.35 70 .35 0.4 Ferro fundido + de 200 brinell 8 .1 12 15 – 25 0.1 10 .1 10 .0.1 .2 Bronze comum 30 .1 .16 0.15 0.1 2 Aço fundido até 200 brinell 12 .0.15 0.25 0.50 0.12 15 .60 70 .30 30 .80 0.0.0.80 0.02 .1 Aço inoxidável SENAI 229 .30 0.0.1 4-6 12 . latão macio 70 100 0.1 .1 .05 .02 . Ferramentas fixas Ferramentas reguláveis Velocidade de corte (Vc) e avanço (a) para mandrilagem (valores médios) Vc em m/min Avanço (a) em Material Aços até 500N/mm 2 Aços 500 a 750N/mm 2 Aços 800 a 1 200N/mm 2 Aço fundido até 500N/mm 2 Aço fundido mais de 700N/mm Ferramenta de Ferramenta de metal mm por aço rápido .0.3 Materiais plásticos 25 .1 .0.05 .2 Ligas de alumínio.HSS duro revolução 14 .12 15.0.1 6-8 12 .16 25 .15 25 .0.2 Alumínio. Possuem tamanhos variáveis e grande capacidade de trabalho. Tem o nome de sensitiva porque o avanço é feito manualmente pelo operador. É indicada para usinagem de peças de pequeno porte e furos com diâmetros de até 15mm.ferramentas destinadas à furação de peças. Furadeira de coluna As furadeiras de coluna são assim chamadas pela forma de seu corpo.Processos de fabricação Tipos de máquinas para furar Furadeira sensitiva É a mais simples das máquinas. 230 SENAI . o qual regula a penetração da ferramenta em função da resistência que o material oferece. e. posicionando a peça na altura que se deseja furar.Processos de fabricação Com essa furadeira podemos executar furação de peças de maior porte e diâmetros maiores que a furadeira sensitiva. no vertical. SENAI 231 . Pode executar fresagens. ala pode trabalhar no solo em peças de grandes dimensões e também em peças de formas especiais. Graças à liberdade de movimento do cabeçote. Sua grande vantagem é a capacidade de deslocamento vertical da mesa. ao longo da coluna. por meio do braço. Furadeira radial A furadeira radial serve para furação de peças volumosas. roscamentos e furações de até 100mm de diâmetro. Seu cabeçote pode se deslocar no sentido horizontal. seu avanço é comum e deve ser ajustado em função do furo maior.Processos de fabricação Furadeira de árvores múltiplas Essa máquina de furar é utilizada para fabricação de peças com vários furos. permitem variar a rotação de cada árvore. 232 SENAI . As árvores. Tais maquinas visam a economizar o tempo manual da operação e são aplicadas na produção seriada. de profundidades aproximadamente iguais. por possuírem acionamento separado. Para o controle do avanço existem limitadores especiais. conseguem furações com boa precisão. SENAI 233 . Broqueadoras São máquinas semelhantes às mandriladoras. além dos trabalhos de mandrilagem. Por possuírem maior rigidez. A máquina pode efetuar a usinagem com uma ou mais ferramentas executando operações diversas. porém só tem sentido a sua utilização em peças com diversas furações e em produção seriada. segundo vários eixos. Possui deslocamento muito versáteis.Processos de fabricação Mandriladora A mandriladora horizontal. lineares e angulares. também pode efetuar furações. fresagem e roscamento. visto que esse tipo de máquina não possui a mesma versatilidade de movimentos das mandriladoras. Essas máquinas possuem múltiplos cabeçotes e efetuam usinagens conjugadas e simultâneas. Quais as fórmulas para calcular a secção de corte ao furar com broca ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 8. Quais os ângulos de ponta e de hélice para furar aço. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 234 SENAI . fibra e baquelite ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 3.resumo 1. escarear.Processos de fabricação Questionário. Qual é a fórmula para calcular a rpm da broca ao furar ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 6. rebaixar. Qual é a fórmula para calcular a velocidade de corte ao furar com broca ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 5. latão. De quais fatores depende a velocidade de corte para furar com broca helicoidal ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 4. O que é o avanço de corte ao furar com broca ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 7. Cite vários tipos de brocas e suas aplicações. alumínio. alargar e mandrilar? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 2. Quais as máquinas e ferramentas para furar. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ SENAI 235 .Processos de fabricação 9. Descreva as aplicações e características das mandriladoras. Descreva as aplicações e características das broqueadoras. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 12. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 11. Descreva as aplicações e características das fresas de escarear e de rebaixar. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 10. Descreva as aplicações e características dos alargadores. . fixação de peças. • Resolver problemas típicos no trabalho de aplainamento. limadora e de mesa). tais como: tipos de ferramenta. assim como os tipos de trabalhos que podem ser desenvolvidos na fabricação com plainas. Ser capaz de Aplicar conhecimentos para: • Seleção de velocidade de corte em função do material da peça. • Movimentos da plaina (corte. etc. • Princípio de movimento na plaina limadora. SENAI 237 . • Fixação das peças a serem aplainadas em função das forças de corte. Saber Reproduzir conhecimentos sobre: • Tipos de aplainamento vertical e horizontal. avanço e penetração).Processos de fabricação Aplainar Objetivos Ao final desta unidade. da ferramenta do avanço. horizontal. • Cálculo do tempo de corte. • Ferramentas para aplainamento vertical e horizontal e seus ângulos. • Cálculo do número de golpes por minuto. o participante deverá: Conhecer Estar informado sobre: • Processos e tipos de máquinas (vertical. Processos de fabricação Aplainar Aplainar é um processo de fabricação com remoção de cavacos. Aplainar Tipos de plainas Plaina de mesa O movimento de corte é executado pela peça. Plaina de mesa 238 SENAI . O avanço e a profundidade são efetuados pela ferramenta. com o qual se obtêm superfícies planas ou perfiladas. Processos de fabricação Plaina limadora O movimento de corte é executado pela ferramenta. Plaina limadora Ferramentas e operações de aplainar A figura seguinte apresenta as operações de aplainar e suas respectivas ferramentas. O avanço é efetuado pela peça. Ferramentas e operações SENAI 239 . Ângulos da ferramenta Os ângulos da ferramenta dependem do material da peça. baixo custo das ferramentas e boa precisão. Suas desvantagens são o tempo de execução e a grande força de corte. Ângulos da ferramenta Ângulos da ferramenta Material α β γ Aço 1020 8 55 27 Aço 1045 8 62 20 Aço 1060 8 68 14 Aços ferramentas (±0. latão. bronze (macio) 8 55 27 Latão e bronze (quebradiço) 8 79 a 82 0a3 Bronze para buchas 8 75 7 Alumínio 10 a 12 30 a 35 45 a 48 Duralumínio 8 a 10 35 a 45 37 a 45 240 SENAI .Processos de fabricação As vantagens do aplainamento em relação a outros processos são a pouca geração de calor.9%C) 6a8 72 a 78 14 a 18 Aços inoxidáveis 8 a 10 62 a 68 14 a 18 Ferro fundido até 250 (brinell) 8 76 a 82 0a6 Ferro fundido maleável 8 70 12 Cobre. pois utilizamos avanços grandes e retiramos uma maior secção de cavaco. normalmente é usado um ângulo de rendimento x ≅ 45º. E no aplainamento com avanço vertical o ângulo normalmente usado é x ≅ 110º. Na operação de desbaste não conseguimos um bom acabamento. Aplainamento Operação de desbaste Na operação de desbaste a ferramenta precisa ser mais robusta. daí a necessidade de um ângulo da ponta ε maior.Processos de fabricação No aplainamento horizontal. Desbaste SENAI 241 . e isso aumenta a vida da ferramenta. S=p. pois. e o ângulo ε é menor. Secção do cavaco 242 SENAI . diminui o choque na ponta da ferramenta. Elementos de corte Secção de cavaco A secção de cavaco S é determinada pelo avanço a e pela profundidade p. Acabamento Para um bom acabamento o avanço deve ser maior que o raio r da ponta da ferramenta de corte. não há alteração da área da secção do cavaco. aumentando a aresta de corte. pois o esforço também é menor. no início e no final do corte.a [ mm2 ] Inclinando a ferramenta.Processos de fabricação Operação de acabamento Nessa operação a remoção de cavaco é pequena. 4 0.6 5 4 180 160 140 125 112 100 40 32 25 20 18 16 25 St70 C60 16 Aços ligas 8. • A rugosidade desejada (avanço e profundidade).6 75 67 60 53 22 18 14 12 42 36 30 25 12 10 8 6 25 20 17 15 P 30 6. para obtenção de uma superfície usinada mais regular (exemplo 1).25 0. A velocidade média de corte é escolhida com o auxílio de tabelas. com um avanço menor.5 SS 32 28 26 25 22 12 9 7 5. como a tabela seguinte.16 St37.St42 C22 0.6 1 1. Velocidade de corte em m/min Avanço em mm/curso Material Ferramenta 0. Conclui.5 5 4 3 SS 26 24 21 19 16 14 P 30 16 12 10 8 7 6 4. • O material da ferramenta.5 Aços fundidos Ferro fundido Alumínio fundido 36 200 2. obtêmse uma maior profundidade. Profundidade e avanço Velocidade de corte A velocidade de corte (Vc) relaciona-se com: • O material da peça.se que.Processos de fabricação Profundidade e avanço A figura ao lado nos mostra a importância de selecionar bem esses dois componentes. O exemplo 2 mostra uma má relação entre a e p .5 4 P30 10 9 SS P 30 5 SS K 10 SS 90 K 20 SS Observação: SS = aço rápido SENAI 243 . 2L Comprimento total Nas plainas.Processos de fabricação Cálculo do número de golpes por minuto Como em um golpe a ferramenta vai e volta ao ponto de partida.L Exemplo Determinar o número de golpes por minuto com que se deve regular a plaina para usinar 5mm na espessura da peça da figura seguinte. podemos montar uma fórmula: Vc = Ng . portanto: Ng = Vc 2. o problema é determinado o Ng.St42 Ferramenta. Representando o número de golpes do torpedo por minuto por Ng.0. a cada golpe do torpedo a ferramenta percorre duas vezes o comprimento total L.4mm " 1 = " 2 = 20mm 244 SENAI . Dados: Material.aço rápido Avanço. min   /  1  Ng = 78    min  Tempo de corte Consideramos a fórmula da velocidade do movimento retilíneo uniforme.14m c) Cálculo do número de golpes/min. conhecendo o comprimento (S) e a velocidade (V). Vc = 22m/min b) Comprimento total.Processos de fabricação Solução a) Procurar na tabela velocidade de corte em mm a velocidade de corte adequada. L = "1 + " 2 + " 3 L = 20 + 100 + 20 [mm] L = 140mm = 0. 0. calculamos: Tempo para um golpe de corte curso da ferramenta L =t= velocidade de corte Vc Tempo para um golpe de retorno curso da ferramenta L =t= velocidade de retorno Vr Tempo para um golpe completo (ida e volta) t= L L + Vc Vr SENAI 245 . Ng = Vc 2L Ng = 22 2 .14  m /   m . obtemos o tempo. V= S ⇒ t t= S V Assim. Ng = b a Número de golpes Definimos então o tempo de corte (Tc) para n golpes necessários e i passes.i  L Tc =  + . teremos o número de golpes ida e volta Ng. a Onde: a = avanço por golpe (ida e volta) em mm b = largura da peça em mm i = número de passes Ng = número de golpes/min L = comprimento em m Vc e Vr = velocidade em m/min Tc = tempo de corte em min 246 SENAI .i Ng . é: Tc = b. por golpe. através da seguinte fórmula: L  b.Processos de fabricação Com a largura b da peça e o avanço a. quando se conhece o número de golpes (ida e volta) por minuto.  Vc Vr  a Outra fórmula para o cálculo do tempo de corte (Tc). 2mm 2. calcule: a) Velocidade de corte em m/min.8mm por golpe SENAI 247 . Para aplainar a peça da figura seguinte. d) Número de golpes/min (Ng) e) Tempo para dar um passe na peça. b) Tempo de corte (Tc).Processos de fabricação Exercícios 1. Dados: 16 golpes (ida e volta) por minuto " 1 + " 3 = 40mm a = 0. calcule: a) Velocidade de corte (Vc). quando Vc = Vr. b) Velocidade de retorno em m/min. c) Velocidade média em m/min. Dados: Tempo para execução de golpe de corte: t = 18s Tempo para execução de golpe de retorno: t = 8s Largura da peça: b = 600mm Avanço transversal: a = 1. Para aplainar a peça da figura abaixo. Morsa 25.Parafuso de regulagem do curso do cabeçote 13. calcule: a) Número de golpes por minuto.Ranhuras da mesa 24.Ferramenta 27. em uma passada de desbaste e duas de acabamento.Processos de fabricação 3.Parafuso regulador de posição do golpe do cabeçote 6.Anel graduado de passes verticais 2.Parafuso do deslocamento vertical da mesa 21.Manivela de movimento da esfera 3.Alavanca de mudança de velocidade 14.8mm.Guia macho 5.Mecanismo automático de avanço transversal da mesa 15.Anel graduado do movimento transversal 9.Cabeça girante com graduação 4.Cabeçote ou torpedo de plaina 10.Base da plaina 20.Mesa da plaina 23.Parafuso do deslocamento lateral da mesa 18. Dados: Vc = 30m/min L 1 = L 3 = 15mm L 2 = 120mm Largura = 50mm Características das plainas Plaina limadora O princípio de acionamento da plaina limadora pode ser sistema biela.Corrediça do deslocamento vertical da mesa 19.Chave fixadora de posição do golpe do cabeçote 8.manivela ou hidráulico.Guia fêmea 7.Manivela do deslocamento lateral da mesa 16. Plaina limadora 248 SENAI . b) Tempo por golpe.Chave elétrica 26.Corpo da plaina 12.Portaferramenta.Corrediça do deslocamento transversal da mesa 22.Parafuso do deslocamento vertical da mesa 17.Alavanca de embreagem 11. Para aplainar uma peça. c) Tempo de corte para a = 1mm e a = 0. 1. Sistema biela. Regulagem do comprimento do curso SENAI 249 .manivela Esse sistema é composto de uma manivela de curso regulável acoplada a um volante.Processos de fabricação Sistema biela. A biela solidária transmite o deslocamento relativo ao curso para o torpedo da máquina.manivela Regulagem do curso A regulagem do comprimento do curso está vinculada ao raio de giração da manivela. Acionamento hidráulico 250 SENAI . A velocidade do torpedo é pequena porque o óleo deve encher uma câmara maior. pois a área do êmbolo é menor. montar a peça e seu curso de trabalho bem próximos ao corpo da máquina. o que é conseguido soltando a trava S. e em R fazer o posicionamento. o óleo entra na câmara traseira do cilindro. a velocidade do torpedo é maior porque a câmara do cilindro é menor. Devemos. sempre que possível. Em função do ângulo. ao receber o movimento da manivela.Processos de fabricação A biela. A força de avanço é maior. a velocidade de retorno é maior que a de trabalho. converte esse movimento retilíneo do torpedo. A força é menor. Posicionamento do curso Sistema hidráulico As plainas limadoras também podem ser acionadas hidraulicamente. pois o óleo pressiona a superfície grande do êmbolo. para maior. Posicionamento de curso Após a seleção do curso é necessário posicioná-lo convenientemente. No retorno. No avanço. exteriores e perfis. A plaina de mesa é própria para aplainar peças grandes. • Por um motor trifásico com velocidade e sentido de giro constantes que aciona uma caixa de engrenagens. Plaina de mesa O princípio de acionamento da plaina de mesa pode ser: • Por um motor de corrente contínua com velocidade ajustável. Plaina vertical A plaina vertical tem como características aplainar interiores. O avanço e a profundidade são efetuados pela mesa. A velocidade de corte é fornecida pela mesa.Processos de fabricação Plaina vertical O acionamento da plaina vertical obedece sistemas semelhantes aos da plaina limadora. SENAI 251 . Sua velocidade de corte é fornecida pela ferramenta. • Por acionamento hidráulico. essas forças atuam na peça segundo direções e sentidos definidos. evitando deslocamentos.Processos de fabricação A ferramenta define a profundidade de corte e o avanço dessa plaina. 252 SENAI . Plaina de mesa horizontal Fixação das peças As forças de corte dependem da resistência do material da peça e da secção do cavaco. Distribuição das forças de corte na plaina A fixação da peça deve suportar essas forças. γ) das ferramentas para usinar aço 400N/mm 2 . Quais as características da plaina limadora? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 3. Tipo 5 Utilizamos a morsa quando usinamos peças pequenas. A força de corte deve ser exercida sempre contra a mandíbula fixa. Tipo 2 A peça de aperto oferece uma autofixação da altura.Processos de fabricação Tipos de fixação Tipo 1 Utilizando o princípio da alavanca. Questionário. Quais os ângulos (α. β.resumo 1. aço 600N/ mm 2 . tornando desnecessário o uso de calços. o parafuso de fixação deve ficar o mais próximo possível da peça. A peça é fixada pela ação semelhante à de uma cunha. Quais as características da plaina de mesa? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 2. ferro fundido e metais leves? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ SENAI 253 . Tipo 3 e 4 Utilizados quando necessitamos usinar a superfície total da peça. A velocidade de corte está relacionada a quais fatores? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 5. calcule: a) Número de golpes por minuto. Dados: " 1 + " 3 = 70mm Avanço transversal a = 2mm/golpe Vc = 22m/min Vr = 2 . Vc 254 SENAI . Qual é a fórmula para calcular a secção de cavaco S ao aplainar? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 7.Processos de fabricação 4. b) Tempo de corte para dois passes. Quais os tipos de fixação de peças na plaina? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 8. Qual é a fórmula para calcular o número de golpes por minuto? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 6. Para aplainar a superfície da guia da figura. • Tipos de ataque das ferramentas (frontal. • Decidir quando e por que o processo de brochagem é viável. sua utilização e aplicação geral. o participante deverá: Conhecer Estar informado sobre: • Processos e tipos de fabricação com máquinas de brochar. • Fixação das brochas e das peças. formação. considerando quantidade de peças e qualidade exigida. líquidos refrigerantes e lubrificantes em função do material da peça. Saber Reproduzir conhecimentos sobre: • Características e tipos de ferramentas para brochar. Ser capaz de Aplicar conhecimentos para: • Solucionar problemas de fabricação com máquinas brochar no seu trabalho diário. SENAI 255 . lateral e combinado). • Acabamento superficial e precisão na brochagem. • Tabelas de velocidade de corte.Processos de fabricação Brochar Objetivos Ao final desta unidade. a parte ativa das brochas. quebra e alojamento dos cavacos. 0 Cr.Processos de fabricação Brochagem É um processo de usinagem mecânica que consiste em arrancar. Ferramenta de brochar 256 SENAI .70 C. 18. o cavaco da superfície da peça. de forma linear e progressiva. As brochas são temperadas e revenidas para maior resistência à tração. pela ação sucessiva e ordenada dos fios de corte da ferramenta de dentes múltiplos. assim distribuídas: desbaste.40 Si. acabamento e calibração. 1. independentemente de seu perfil. 0. bem como três regiões distintas. porque seus dentes são submetidos a grandes esforços de cisalhamento. e utilizadas para usinar diversos perfis internos e externos.25 Mn. que chamamos brocha. 4.10 V. o comprimento de corte possui uma conicidade ou inclinação que caracteriza o corte progressivo dos dentes. Em qualquer ferramenta. As ferramentas para brochagem são construídas geralmente de aço rápido com uma porcentagem de 0.00 W. dispostos em série. 0. Material quebradiços SENAI 257 . a espessura comprimida fragmenta-se. o que provoca uma deformação plástica. o cavaco é formado através do recalque do material.Processos de fabricação Formação do cavaco Ocorre de forma progressiva em função da conicidade da ferramenta. O dente cisalha a espessura do material e o cavaco desliza de forma contínua na superfície de ataque. Notamos que os dentes da ferramenta cortam quantidades distintas e definidas de material. Formação do cavaco Influência dos materiais Nos materiais tenazes. no início do ataque da ferramenta. Isto porque o material possui baixo limite elástico. Materiais tenazes Nos materiais quebradiços. portanto. o esforço de cisalhamento provoca a ruptura e o cavaco se forma de modo descontínuo. Alojamento insuficiente Tipos de brochagem Brochagem externa Esse processo substitui a fresagem. aumentando o esforço de corte. Alojamento incorreto O alojamento. O cavaco se forma de modo contínuo até o final do corte. Alojamento correto Quando afiação e alojamento estão incorretos. é fator de redução de esforço de corte. acarreta um maior esforço de corte e poderá provocar a quebra da ferramenta. o cavaco se quebra antes de sua formação completa. bem como a afiação. quando insuficiente para o volume de cavaco. Brochagem externa 258 SENAI .Processos de fabricação Alojamento do cavaco O alojamento correto. pois a brocha é semelhante a uma fresa que atua mediante um avanço retilíneo. Porém. a brocha ou o jogo de brochas executa os perfis desejados. γ deve ser maior. Brochagem interna Na brochagem interna. A partir do furo existente. obviamente. podemos. é necessário uma pré. devido ao seu custo elevado.Processos de fabricação O avanço em profundidade é conseguido em função da conicidade. Brochagem interna Na figura seguinte. em função do perfil da ferramenta.furação. Brocha para brochagem externa O ângulo de saída γ varia em função do material. sua utilização somente é viável para grandes lotes de peças. A brochagem pode substituir com grande vantagem as operações com plaina limadora e fresadora. No processo externo. alguns exemplos de brochagem externa e interna. Exemplos de brochagem externa e interna SENAI 259 . gerar superfícies planas ou perfilados de diversas formas e ângulos. Nos materiais moles. além de oferecer maior precisão. delineando o perfil final.4 a 10 µm na escala RA e qualidade de trabalho entre H6 a H8. Acabamento superficial A brochagem proporciona um bom acabamento superficial. No processo externo ocorre semelhante transformação. Fases da transformação do perfil A seqüência nos mostra a ação progressiva da ferramenta.tolerâncias ISO. conseguindo rugosidade de 0. a não ser em casos especiais. elimina processos de acabamento posteriores. em função da progressão do perfil da ferramenta. vários fatores influem na velocidade de corte (ver tabelas: Velocidades de corte com ferramenta de aço rápido e Fatores de multiplicação dos valores da velocidade de corte (m/min)).Processos de fabricação Fases da transformação do perfil Na figura seguinte temos as fases distintas da formação de vários perfis internos. 260 SENAI . Velocidade de corte Na brochagem. Portanto. Dureza brinell do material da peça Material da brocha até 160 160. SENAI 261 .00 1.00 * Utilizar os fatores maiores quando usinar aço.00 2. • Profundidade de corte.25 1. com 8% de cobalto Aço rápido.220 220 . ser ultrapassados.40 0.4.50 1. Fatores de multiplicação dos valores da velocidade de corte (m/min) da tabela Velocidades de corte com ferramenta de aço rápido (+).3. Kennametal. bronze Alumínio Zinco(fundido sob pressão) magnésio 53156810 - 8m / min 6m / min 3m / min 9m / min 9m / min 12m / min 14m / min 20 - 30m / min (*) Para brochas de outro material.15 1.20 1. • Dureza e resistência do material da peça. etc. podendo.00 1.Processos de fabricação Velocidade de corte com ferramenta de aço rápido (*) Material Aço de 500 a 700N/mm 2 Aço de 700 a 800N/mm 2 Aço de 800 a 900N/mm 2 Ferro maleável Ferro fundido Latão. Fatores de multiplicação dos valores da velocidade de corte (n/min) da tabela velocidade de corte com ferramenta de aço rápido (+). na prática. Esses valores são considerados conservadores.50 1.50 1. com 5% de cobalto Aço rápido.80 2. • Material a ser brochado.60 1. • Ângulos de incidência e de saída da cunha e do corte. • Uso ou não de refrigeração.360 Aço ao carbono Aço rápido Aço rápido.50 1. é preferível iniciar com velocidades moderadas. com 12% de cobalto Ligas ultra. • Abrasividade.15 1.)* 0.50 2.50. • Acabamento das faces dos dentes. as velocidades devem ser multiplicadas pelos fatores da tabela.rápidas (Stellite.2.30 1. Carboloy.00 1.25 0. e os menores para os demais materiais. Crobalt Rexalloy) Carburetos sinterizados (Firthite.50. • Natureza do material da ferramenta. • Perfil da aresta cortante.00 . porém.00 3.10 1. 25 0.002 0.30 0.02-0.40 0.15 0.02 - 0.05 0.03-0.02 Magnésio - - - 0.03-0. a ser removido por dente.01 0. • Grau de acabamento superficial desejado.05-0.10-0.20-0.10-0.10-0.02 Alumínio 0. 2. • Rigidez da peça. O comprimento da superfície a usinar constitui fator que obriga a adoção de menores profundidades de corte.002 0.20 0.01 Latão 0.30 0. o refrigerante de corte tem grande importância. Absorver o calor desenvolvido na ação do corte e pelo atrito da plataforma dos dentes contra a superfície gerada.30 0.01 0.05-0.02 Refrigeração do corte Na brochagem.002 0.10 0.01-0.20-0.01 Aço doce 0. possa ser acomodado na bolsa de cavacos.40 0. Profundidade por dentes Brochagem interna Brochagem externa Material desbaste acabamento brunimento desbaste acabamento Aço duro 0.01 0.01 0.03-0.10-0. 262 SENAI . • Tipo de operação de brochagem.01 Bronze 0.02-0.20 0.01 Ferro maleável 0. • Dimensões da brocha.06-0.01 0. para permitir que o material.02 - 0. • Quantidade total de material a ser removido • Comprimento da superfície a usinar.Processos de fabricação Profundidade de corte A profundidade de corte depende dos seguintes fatores: • Dureza e tenacidade do material a brochar.02-0. • Tolerância especificada para a peça.002 0.10-0.01 Ferro fundido 0.08-0. Lubrificar as cavidades dos dentes da brocha.01 Zinco 0. desempenhando duas funções específicas: 1.002 0.002 0.07-0.01 0.20 0.03-0.10 0.10-0.08 0.25 0.01-0. reduzindo o atrito entre o cavaco e a ferramenta e também o desgaste.05 0.08 0.02-0. pois. a montagem deve ser precisa. como em todos os processos de usinagem. Tipos de máquinas Brochadeira horizontal Esse tipo de máquina.Processos de fabricação Devemos dar a devida importância ao arrefecimento e à lubrificação de corte. e.Bronzes Ligas leves Líquidos para o corte Óleo mineral com base de enxofre ou misturas de óleos graxos Óleo mineral com base de enxofre e tetracloreto de carbono Óleo solúvel e parafina ou trabalho a seco Óleo solúvel puro ou óleo mineral com base de enxofre Óleo solúvel (ligas pouco siliciosas) Óleo mineral (ligas siliciosas) Nos cortes de pequena profundidade e velocidade de corte podemos usar uma emulsão de óleo solúvel e água na proporção de 0. para ferramentas de grande comprimento. sua atuação aumenta a vida das ferramentas de corte. tanto para aplicações internas como externas. A força de trabalho pode ser de compressão. Refrigeração do corte Materiais brochados Aços sem ligas ou com poucas ligas Aços inoxidáveis ou com alta percentagem de ligas Ferros fundidos Latões . tração ou ambas.5 a 30%. de grande aplicação na indústria mecânica. deve-se evitar a flexão provocada pelo seu próprio peso. tem a vantagem de trabalhar com ferramentas de grande comprimento. Na brochagem. SENAI 263 . Brochadeira horizontal Brochadeira vertical Nas brochagens verticais pode-se utilizar tanto brochadeira como prensa vertical. por força de tração. existem máquinas de cabeçotes múltiplos que podem executar operações em mais de uma peça por vez. Brochadeira vertical Questionário. Como ocorre a formação do cavaco no processo de brochagem e qual a influência do material da peça e do alojamento do cavaco? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 264 SENAI . __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 2.resumo 1. porém. A figura seguinte apresenta uma brochagem vertical interna individual.Processos de fabricação Pelo aspecto construtivo é a mais indicada quando não se dispõe de grande espaço físico. Descreva o processo de brochagem e as características da brocha. Qual o grau de acabamento superficial e de precisão na brochagem de furos? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 5. Para uma brochagem de pequena profundidade e velocidade de corte. Cite os fatores que influem na velocidade de corte na brochagem. qual é o fluido de corte recomendado? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 8. A profundidade do corte ao brochar depende de quais fatores? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 7. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ SENAI 265 .Processos de fabricação 3. Nomeie os tipos de máquinas para brochar e descreva suas características. Quais as diferenças entre brochagem interna e externa? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 4. Qual o fluido de corte para brochar aços inoxidáveis? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 9. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 6. . • Tipos de rebolos e suas aplicações. • Defeitos nas superfícies retificadas. • Processos especiais de retificação. Saber Reproduzir conhecimentos sobre: • Tipos de abrasivos e suas aplicações. Ser capaz de Aplicar conhecimentos para: • Identificar e/ou especificar rebolos através das normas. • Processos técnicos de retificação cilíndrica e plana. o participante deverá: Conhecer Estar informado sobre: • Composição das muitas cunhas na ferramenta de corte. • Características das máquinas retificadoras. • Classificação do grau de dureza através da escala Mohs. • Escolher o processo adequado de retificação quanto ao acabamento superficial e quanto às condições de trabalho. SENAI 267 . • Montagem e afiação de rebolos. • Normalização dos rebolos.Processos de fabricação Retificar Objetivos Ao final desta unidade. • Composição e aplicação das soluções refrigerantes. porosidade do disco abrasivo.tamanhos dos grãos abrasivos. que gira em alta velocidade. • Grau de dureza. • Aglomerante. • Estrutura.resistência do aglomerante. Cada cristal retira um pequeno cavaco quando sua aresta incide sobre a peça. porque a ferramenta (rebolo) arranca minúsculos cavacos na operação de corte.Processos de fabricação Retificação É um processo de usinagem mecânica pelo qual se remove material estabelecendo um contato entre a peça e uma ferramenta abrasiva chamada rebolo. 268 SENAI . Rebolo O desgaste do material a ser usinado é muito pequeno. • Granulação.material de que são compostos os grãos. No estudo do rebolo existem cinco elementos importantes a considerar: • Abrasivo. O ângulo de ataque é geralmente negativo.material que une os grãos abrasivos. Em materiais de alta tenacidade. respectivamente. Carboneto de silício SiC Carborundum Crystolon Silicit Carborecord Dureza 9. observamos. mas suportam menos golpes e impactos. concreto. Os abrasivos mais usados são os de óxido de alumínio e os de carboneto de silício. a alta resistência e a geometria adequada (os grãos formam cantos vivos). Cor varia desde o negro brilhante até o verde.4 Mohs.Processos de fabricação Abrasivos As principais características dos elementos abrasivos são a alta dureza. ferro fundido maleável.75 Mohs. São mais duros. cobre. Em materiais de baixa resistência à tração ou quebradiços: metal duro. bronze tenaz. granito. Atualmente tem aumentado o emprego do diamante e do nitreto de boro. Aços ao carbono. aço cimentado. ferro fundido cinzento. mármore. aços ligas. bronze fundido. vidro. uma comparação de dureza na escala Mohs entre os abrasivos e os metais e as características e empregos dos abrasivos. latão. Comparação da dureza dos abrasivos com alguns metais Características e emprego dos abrasivos Característica Emprego Óxido de alumínio A" 2O3 Abrasivo Aloxite Alundum Corindit Recordit Nome comercial Dureza 9. SENAI 269 . São menos duros. Nas tabelas abaixo. aços rápidos. borracha. alumínio. mas resistem melhor aos golpes e impactos. um grão de tamanho no 10 poderá passar por uma peneira que tem 10 malhas por polegada linear. Especificação dos aglomerantes V = Vitrificado S = Silicioso B = Resinóide R = Borracha E = Goma. É indicada pelo número da peneira pela qual os grãos conseguem passar. Peneira 10 Aglomerante Os aglomerantes têm como objetivo a união ou retenção dos grãos abrasivos no rebolo. O tipo de aglomerante determina as propriedades dos rebolos. e ficará retido pela peneira com malha menor.Processos de fabricação Granulação A granulação significa o tamanho das partículas abrasivas.laca M = Metálico 270 SENAI . Portanto. permite elevada velocidade de retificação. M = Metálico Usado em rebolos de diamante ou carboneto de boro. S = Silicioso Permite o desprendimento dos grãos com relativa facilidade. Resistente e bastante flexível. É chamado também de aglomerante cerâmico. Grau de dureza O grau de dureza de um rebolo é a medida do poder de retenção dos grãos abrasivos pelo aglomerante. Os rebolos com esse aglomerante são sensíveis aos golpes e aos choques. argila e quartzo. é empregado em 75% dos rebolos. essa liga permite a fabricação de rebolos fortes. flexíveis e bastante finos. Um rebolo muito duro para um determinado serviço retém seus grãos até depois de terem perdido a capacidade de corte. muito resistente. de densidade elevada.Processos de fabricação V = Vitrificado Compõe-se de feldspato (mica). SENAI 271 . E = Gama. Muito consistente. mas suportam bem o aquecimento. B = Resinóide É um composto orgânico sintético ou plástico. dando assim uma constante renovação de grãos abrasivos. produz um corte frio em aço temperado e secções de pouca espessura. proporcionando uma melhor eficiência no corte.laca Permite acabamentos finos em produtos tais como girabrequins e cilindros de laminadores. R = Borracha Composta de borracha vulcanizada bastante dura. evita que o abrasivo se solte com facilidade e é muito aplicado em abrasivos de granulação fina. para os materiais que se alteram facilmente com o calor. um rebolo mole. Um rebolo de estrutura densa (menor porosidade) é indicado para trabalhos de acabamento. Estrutura Entende-se por estrutura o grau de compactação dos grãos abrasivos no rebolo. Refere-se também à porosidade do rebolo. Estrutura Um rebolo de estrutura aberta (maior porosidade) é indicado para trabalhos de desbaste. os que soltam cavacos grandes ou os que tenham muita superfície de contato. 272 SENAI . deve-se usar um que solte os grãos. Quando o material que se vai trabalhar tem a tendência de emplastar ou de cobrir o rebolo. Identificação dos rebolos Os rebolos trazem em suas etiquetas um código adotado pelos fabricantes. isto é.Processos de fabricação Um rebolo muito mole perde seus grãos antes destes terem executado inteiramente se serviço. através de suas letras e números. Normas de marcação nos rebolos SENAI 273 .Processos de fabricação Esse código permite conhecer. o tipo de rebolo e a constituição de sua massa. cabeçotes disco reto corpo reto porta. rebaixadores. corpo cônico perfilado Afiação de machos. Afiação de fresas Peças perfiladas angulares.Processos de fabricação Formas e aplicações dos rebolos Forma Aplicação Forma Aplicação Afiação de brocas e Afiação de fresas ferramentas diversas frontais. machos. ataque frontal no faceamento de superfícies. fresas frontais. segmentos disco Afiação de fresas de Ferramenta de corte e forma. fresas prato fresa de disco pontas montadas Inspeção e montagem de rebolos Ao montar o rebolo. fresas de topo. • Som límpido = rebolo sem defeito (bom). broca de 3 e 4 arestas cortantes. fresas estampos em geral. detalonadas. sem percussão) = rebolo com defeito (trincado). 274 SENAI . verificar: a) Se o rebolo não está trincado ou rachado. Retificação plana de brochas. fresas cilíndricas frontais. Através de uma pequena pancada na sua lateral o som produzido será: • Som fanhoso (barulho surdo. fresas cilíndricas. fresas de topo.bits. d) A bucha não pode exceder a largura do rebolo. etc. c) Não deve existir folga entre as peças. para que as forças de aperto se distribuam uniformemente sobre o disco. feltro. e) sentido da rosca da flange deve ser contrário ao sentido do movimento do rebolo. SENAI 275 . couro.Processos de fabricação b) Entre o rebolo e a flange deve-se intercalar uma guarnição de papelão. Essa guarnição deve igualar as rugosidades da superfície do rebolo e conseguir um bom assentamento das flanges. buchas e rebolos. eixos. Processos de fabricação Balanceamento de rebolos A seguir serão apresentados os passos para a execução do balanceamento de rebolos. Passos do balanceamento de rebolos 276 SENAI . Fixar bem os contrapesos com os parafusos 6. sempre negativo. 8. assim procedendo. pois. Desmontar o rebolo da máquina. a plena rotação de funcionamento. 9.Processos de fabricação 1. Dressar o rebolo com diamante. A seguir. O rebolo não deve oscilar em nenhuma posição. 2. Dressagem Após o primeiro balanceamento. aguardar até que o rebolo pare e marcar com lápis o ponto mais pesado. Deslocar progressivamente os dois contrapesos contra a peça fixa. 3. o rebolo deve ser montado na máquina retificadora e submetido a uma prova de rodagem. Montar e fixar um contrapeso no lado oposto do ponto mais pesado. deve-se posicionar o dressador para que forme um ângulo de ataque. por cinco minutos. Eixo e flanges devem estar muito limpos. Introduzir dois outros contrapesos à mesma distância da primeira peça e quase opostos a ela. 7. 5. SENAI 277 . visto o rebolo já se encontrar retificado após o primeiro balanceamento. 4. que varie entre 10 e 15º em relação à linha de centro do rebolo. Pôr o conjunto em cima do balanceador. Montar o rebolo balanceado na máquina retificadora. Repetir todas as operações de 1 até 6. até o momento em que o rebolo esteja equilibrado. teremos um balanceamento de melhor qualidade. Fixar o rebolo em mandril do balanceador sem os contrapesos. avançando ± 0. Sendo necessário trabalhar a seco. e só depois a refrigeração. Profundidade do passe 278 SENAI . deve-se empregar o menor avanço recomendado pelo fabricante e permitir um pequeno resfriamento entre os passes.010mm.Processos de fabricação O deslocamento do dressador deve ser com ângulo negativo e da ponta de eixo para a máquina. em operação refrigerada. Iniciar a dressagem pelo lado mais alto da superfície do rebolo. em operação a seco.020mm por passe.(Figuras seguintes) Posicionamento do dressador na mesa magnética Posicionamento e movimento do dressador Deve-se acionar primeiro o rebolo. ou 0. 5 .3 . O diamante para a dressagem deve ser escolhido em função do diâmetro do rebolo. Retificação plana tangencial Retificação plana frontal É aquela em que o eixo do rebolo é perpendicular à superfície a ser usinada.5 250 .005mm e a metade da velocidade do passe da operação anterior.75 400 0.0.0.Processos de fabricação Nos passes finais usar avanço de 0. Diâmetro do Peso do diamante rebolo (mm) em quilate (K) 150 0.75 . Existem dois tipos: Retificação plana tangencial É aquela em que o eixo do rebolo é paralelo à superfície a se usinada.300 0.1 Classificação dos processos de retificação A retificação pode ser: plana ou cilíndrica. Retificação plana frontal SENAI 279 . Retificação plana Seu objetivo é conseguir superfícies planas. Esse tipo de estrutura favorece a lubrificação das peças em contato direto.5. igual a 2/3 da largura do rebolo para que se sobreponham às passadas do rebolo. Retificação cilíndrica O objetivo da retificação cilíndrica é conseguir superfícies cilíndricas ou perfilados. O avanço longitudinal. Retificação cilíndrica externa Retificação cilíndrica interna O diâmetro do rebolo não deve ser maior do que 2/3 do diâmetro do orifício para que a superfície de contato entre o rebolo e a peça não seja excessivamente grande e ocasione um aquecimento elevado e dificulte a saída dos cavacos.Processos de fabricação Quando se usa uma inclinação no eixo do rebolo de 0. deve ser. Retificação cilíndrica externa A peça gira e se desloca axialmente (longitudinalmente). Retificação cilíndrica interna 280 SENAI . a superfície usinada tem a estrutura de raios.3 a 0. para cada volta completa da peça. O disco de arraste gira devagar e serve para imprimir movimento à peça. Na figura abaixo vemos a retificação cilíndrica de perfis. e não há o avanço longitudinal. o rebolo possui forma idêntica à superfície desejada. D = diâmetro da peça a ser retificada. bem como produzir o avanço longitudinal. h= D 2 onde: h = diferença de altura entre o centro da peça a ser usinada e o centro do rebolo. Nesse caso. igual a 1/3 da largura do rebolo e a profundidade de corte deve ser menor que na retificação cilíndrica externa. para cada volta da peça. = 15mm Retificação sem centros (Center less) externa SENAI 281 . Retificação cilíndrica de perfis Retificação sem centros (Center less) Esse tipo de retificação é amplamente aplicada na produção em série. no máximo. que é a responsável pelo avanço da peça. o disco de arraste possui uma inclinação de 3 a 5º. Por esta razão. h máx. A peça é conduzida pelo rebolo e pelo disco de arraste.Processos de fabricação O avanço longitudinal deve ser. que classificamos como cilíndricas.Processos de fabricação Podemos afirmar que maior inclinação ocasiona maior velocidade de avanço da peça. • Eixos com mancais ajustáveis e autocentrantes. • Transmissão de força e movimentos com correias. Podemos retificar os diâmetros internos sem os centros. 282 SENAI . Essas máquinas chamamos de retificadoras.rígido e capaz de absorver vibrações. para que se consiga a dimensão desejada. É necessário. proceder-se à regulagem dos discos. Propriedades gerais das retificadoras • Banco ou barramento estável . conforme nos mostra a figura seguinte. planas e especiais. após um certo número de peças executadas. Retificação sem centros (Center less) interna Retificadoras Para realizar os diversos tipos de trabalho foram construídas máquinas que oferecem uma faixa excelente de precisão. • Proteção telescópica das guias para evitar a penetração de cavacos e resíduos abrasivos. • Aplicação de sistemas hidráulicos para garantir um movimento suave e contínuo. inclusive. e pode ser denominada universal. Retificadora plana SENAI 283 . a mesa pode ser deslocada para ajuste do ângulo desejado.Processos de fabricação Retificadora cilíndrica É utilizada para retificar peças cilíndricas. é capaz de executar retificações internas. Com auxílio de dispositivos. em função da sua versatilidade. Todos os movimentos de avanço e profundidade podem ser executados à mão ou automaticamente. cônicas e perfis. Na retificação de cones. Retificadora cilíndrica Retificadora plana Na retificadora plana fixam-se as peças com dispositivos ou com mesa magnética. (Quadro seguinte) Rugosidades Retificação plana Retificação cilíndrica 284 Rt 25 a 1 µm Normal 6. as superfícies e os movimentos relativos têm grande influência na rugosidade final.5 µm Rt 25 a 0. Sobremetal para retificação Rugosidade Conseguimos diferentes rugosidades superficiais na operação de retificação em função dos processos.3 a 2.1um Normal 4.6mm.0 a 1.6 µm SENAI .Processos de fabricação Sobremetal para retificação O sobremetal que se deve deixar para a retificação é função da dimensão das peças planas ou do diâmetro em peças cilíndricas e fica em torno de 0.1 a 0. pois a forma. Na tabela seguinte vemos as velocidades máximas recomendadas para cada tipo de aglomerante. Aglomerante Velocidade periférica máxima cerâmica 35m/s borracha 35m/s mineral 16m/s resina sintética 45m/s Aumentando a velocidade de um rebolo. os valores menores. o rebolo se comporta como se fosse mais mole. Velocidade periférica do rebolo Tipos de retificação Velocidade periférica m/s (*) retificação cilíndrica 25 30 retificação interna 15 20 retificação plana 20 25 retificação da ferramenta 18 20 corte . Para aço.80 (*) Para ferro fundido cinzento. Granulação 40 a 60 Profundidade 10 a 30µm Granulação 80 a 100 Profundidade 5 a 15µm Granulação 200 a300 Profundidade 1 a 8µm Velocidade Os rebolos não devem ultrapassar a velocidade periférica máxima indicada. SENAI 285 .Processos de fabricação No quadro seguinte observamos a rugosidade obtida em função da granulação do rebolo e da profundidade de corte.. Aumentando a velocidade da peça. os valores maiores. ocorre o aumento da força centrífuga que poderá romper o rebolo. com o aumento da velocidade. pois. Na tabela seguinte podemos verificar a velocidade periférica recomendada em função da retificão. ele se comporta como se fosse mais duro.. Processos de fabricação Com o auxílio da tabela ou da figura a seguir podemos determinar a rotação do rebolo a ser ajustada na máquina. Rotações dos rebolos em função do diâmetro e velocidade de corte Diâmetro do rebolo Velocidade de corte em m/s 12 15 18 em mm 20 22 25 30 35 Rotação de corte em m/s 12 19 100 23 860 28 660 31 830 35 000 39 800 47 660 55 660 16 14 320 17 900 21 500 23 870 26 250 29 850 35 750 41 750 20 11 460 14 320 17 200 19 100 21 000 23 880 28 600 33 400 30 7 640 9 550 11 460 12 750 14 000 15 920 19 100 22 260 40 5 730 7 160 8 600 9 550 10 500 11 940 14 300 16 700 50 4 585 5 730 6 880 7 640 8 400 9 550 11 450 13 360 60 3820 4 775 5 730 6 375 7 000 7 960 9 550 11 130 80 2 865 3 580 4 300 4 775 5 250 5 970 7 150 8 350 100 2 292 2 865 3 440 3 820 4 200 4 775 5 725 6 680 140 1 638 2 045 2 410 2 730 3 000 3 410 4 095 4 775 180 1 270 1 590 1 855 2 120 2 330 2 655 3 210 3 710 200 1 146 1 432 1 720 1 910 2 100 2 388 2 860 3 340 250 917 1 146 1 376 1 528 1 680 1 910 2 290 2 670 300 764 955 1 146 1 275 1 400 1 590 1 910 2 226 400 573 716 860 955 1 050 1 194 1 430 1 670 500 495 573 688 764 840 955 1 145 1 336 Ábaco para determinação do número de rotações (rpm) do rebolo em função da Vc e do diâmetro do rebolo 286 SENAI . com o auxílio da figura citada. dureza e grão do rebolo Material Trabalho Retificação Velocidade periférica da peça m/m Grão/dureza Cilíndrica aço mole desbaste acabamento aço temperado desbaste acabamento fofo cinzento desbaste acabamento 12 9 14 9 12 9 15 12 16 12 15 12 latão 18 14 40 28 20 16 50 35 alumínio desbaste acabamento desbaste acabamento 45 L M 46 K 45 K 36K 46J 30K 40J Interna aço mole desbaste acabamento aço temperado desbaste acabamento fofo cinzento desbaste acabamento latão desbaste acabamento alumínio desbaste acabamento 16 21 45 50J 0 18 23 46K 60H 18 23 40 46K M 25 30 36K 46J 32 35 30H Plana aço mole desbaste acabamento aço temperado desbaste acabamento fofo cinzento desbaste acabamento latão desbaste acabamento alumínio desbaste acabamento 30 60J 30 60H K 16 30J K SENAI 287 . podemos determinar a rotação da peça a ser ajustada na máquina.Processos de fabricação Na tabela seguinte podemos verificar a velocidade periférica recomendada para a peça e. com o auxílio da figura Ábaco para determinar a rotação da peça podemos determinar a rotação da peça e. Velocidade periférica da peça. na retificação cilíndrica.Processos de fabricação Ábaco para determinar a rotação da peça Por meio da figura seguinte podemos determinar a velocidade de avanço automático da mesa em função do avanço longitudinal por rotação da peça e do rpm da peça (n). Ábaco para determinar a velocidade de avanço da mesa 288 SENAI . interromper o fluxo de refrigerante. antes de adotar determinado óleo. • Redução de temperatura da peça e conseqüente dilatação. A proporção em sua preparação é basicamente de uma parte de óleo para vinte partes de água. preparadas com óleos altamente compostos. • Auto. • Maiores profundidades de corte e avanços mais rápidos. • Retiradas dos cavacos do rebolo. correndo o risco de provocar danos na superfície em usinagem. porém. Refrigerantes não alcalinos e soluções de óleos solúveis são usados para a retificação de qualquer material. Como refrigerantes. condensados de resina e oleatos de cromo. pois o operador precisa. A retificação de ferramentas e ferro fundido pode ser realizada a seco. SENAI 289 . Emulsões transparentes para retificação. O fluido refrigerante mais usado na retificação é uma emulsão leitosa e opaca. ácidos aminograxos. que são atacados quimicamente por soluções alcalinas. são mais aconselhadas. Convém. com os seguintes aditivos: sulfonato de petróleo.afiação dos rebolos. geralmente feita de óleos emulsionáveis. especialmente para alumínio e suas ligas. pois permitem ao operador ver a linha de contato entre o rebolo e a peça durante toda a operação.Processos de fabricação Refrigeração O uso de líquido refrigerante sobre o ponto de contato do rebolo com a peça possibilita: • Melhor acabamento superficial. consultar as especificações do fabricante quanto a sua aplicabilidade e durabilidade. Os principais óleos emulsionáveis (solúveis em água) são óleos minerais leves. de vez em quando. essas emulsões são baratas e eficientes para muitos tipos de refrigeração quando preparadas convenientemente. o que não ocorre quando se usa fluido opaco. O diamante fica com gume cego por desgaste. Escolher um rebolo mais mole ou diminuir a velocidade de corte. Revisar o mecanismo de comando hidráulico. Escolher um rebolo mais mole e/ou com estrutura mais aberta. O rebolo ficou solto no eixo. Os grãos não rompem (quebram) suficientemente bem (muito duro). Avanço hidráulico não trabalha uniformemente. Mudar a posição da máquina ou melhorar os blocos de amortecimento. Rebolo não balanceado ou mal balanceado. corte (por desgaste) • O rebolo está empastado. • A posição correta do diamante. O diamante ficou solto na haste. Eventualmente. O rebolo foi mal dressado Dressar melhor. Substituir o rolamento. Verificar o nível do óleo hidráulico. 290 SENAI . Vibração ou rolamento do eixo com jogo ou defeito. Balancear o rebolo corretamente. Dressar o rebolo mais fino. • A pequena profundidade (0. Substituir o refrigerante ou filtrálo e limpar o reservatório. • O avanço contínuo. cheio de cavacos de metal e grãos abrasivos. Apertar bem o diamante ou trocá-lo. O rebolo montado não corresponde ao trabalho a efetuar. Virar o diamante ou substituí-lo. O refrigerante não é limpo. Fixar bem o rebolo no eixo. nivelar o dispositivo para dressar.Processos de fabricação Defeitos na retificação Defeitos na retificação Aspecto da superfície Origem Correções A dressagem do rebolo foi feita muito rapidamente (grosseira). Os grãos do rebolo ficam sem Dressar com diamante. O rebolo ou a velocidade são mal escolhidos para o trabalho a efetuar.01mm). verificando: • A perpendicularidade. lado. Substituir o rebolo por outro mais mole. Dressar até desaparecer a parte • O rebolo corta só em um empastada. Com isto a peça não irá fugir ao ataque do rebolo. o correto é fixar a peça com a cavidade para baixo. com um suporte no topo para escora. elas poderão nos dar a idéia falsa de planicidade.Processos de fabricação Retificação de peças delgadas Peças finas ou chapas de aço muitas vezes ficam deformadas na usinagem ou tratamento térmicos. Quando as fixamos em mesa magnética. a seguir. Fixação da peça SENAI 291 . ou seja. Retificação de peças delgadas Na figura a seguir fica evidente que. mantendo a dimensão. retificamos com pouca profundidade um lado. quando trabalhamos com a peça diretamente na mesa magnética. de encontro à mesa. A figura seguinte nos mostra como devemos proceder . fixá-la inicialmente sobre calços paralelos. pois existe o ponto de apoio. viramos e retificamos o outro lado. Primeiro. 05/C36-Q5SBE.resumo 1. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 5. Diga as formas e aplicação na afiação de rebolos. 32. Dos defeitos na retificação. Quais as propriedades gerais das retificadoras? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 6. Qual a velocidade periférica máxima para rebolos com os seguintes aglomerantes: cerâmica. Na inspeção e montagem de rebolos. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 3. Identifique o seguinte rebolo: 250. borracha. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 7.Processos de fabricação Questionário. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 2. mineral e resina sintética? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 8. o que deve ser verificado? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 4. diga suas origens e correções. Comente a retificação plana tangencial e frontal. O que possibilita a refrigeração na retificação? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 292 SENAI . 19. retificação cilíndrica interna e externa. Qual a rotação por minuto para um rebolo de 200mm de diâmetro com uma velocidade de corte de 18m/s? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 10.Processos de fabricação 9. . qual a granulação e a profundidade do passe que se deve utilizar ? d) Qual a velocidade de corte do rebolo e a velocidade periférica da peça? SENAI 293 . Para retificar um eixo de aço temperado com 50mm de diâmetro e 500mm de comprimento. deseja-se saber: (usar os ábacos e tabelas) a) Quanto se deve deixar de sobremetal? ( o eixo foi torneado ) b) Que tipo de abrasivo deve ter o rebolo? c) Para conseguir uma rugosidade. . SENAI 295 . Ser capaz de Aplicar conhecimentos para: • Selecionar o tipo de fabricação por processos finos de usinagem (brunir. • Processo para polir. grau de acabamento superficial e características exigidas pelo trabalho. o participante deverá: Conhecer Estar informado sobre: • Finalidade dos processos de usinagem de precisão. polir e lapidar Brunir. polir e lapidar Objetivos Ao final desta unidade. fresar. • Tipos de abrasivos utilizados nos processos de usinagem fina. Brunir. que visam melhorar a forma. etc. como tornear. furar.Processos de fabricação Brunir. Normalmente são utilizados após processos de usinagem mais grosseiros. a tolerância e o acabamento superficial de uma peça. polir e lapidar são processos de usinagem fina. Saber Reproduzir conhecimentos sobre: • Processos para brunir e lapidar. suas características e aplicações. lapidar e polir) conforme as tolerâncias. Aglomerantes moles Materiais moles . A operação de brunimento é executada nos cilindros de motores. na maioria dos casos. Brunidor Esse conjunto. Materiais duros .25 a 1µm. canos de canhão. além disso. possui também um movimento vertical oscilante de subir e descer. constituída de segmentos de material abrasivo montados em grupo. No brunimento ela é bem menor e.01mm a 0. utilizando uma ferramenta especial de retificação. A rugosidade conseguida está em torno de Ra .Aglomerantes duros 296 SENAI . como os utilizados na retificação. trabalha com maiores pressões (30 a 80N/cm 2 ).Processos de fabricação Brunir Operação realizada. A ferramenta em seu giro e avanço é sempre guiada pela peça. etc.3mm. A diferença entre retificação e brunimento reside na velocidade de rotação. girando. sobremetal 0. a peça gira lentamente e a ferramenta desloca-se ao longo da geratriz da superfície de revolução com movimentos alternativos de pequena amplitude e freqüência relativamente grande. Polir Processo mecânico por erosão no qual a ferramenta é constituída por um disco ou conglomerado de discos revestidos com substâncias abrasivas. Polimento radial A ferramenta abrasiva apóia-se contra a peça a polir e gira com grande velocidade (V ≅ 45 a 50m/s ou 2 700 a 3 000m/min. no qual todos os grãos ativos da ferramenta abrasiva estão em constante contato com a superfície da peça. Para tanto. Superacabamento É um processo mecânico de usinagem por abrasão empregado no acabamento de peças.Processos de fabricação Brunimento externo ou superacabamento é aplicado na usinagem de eixos e árvores. SENAI 297 . Processos de fabricação Ao seu contato. imprimindo-lhe movimentos circulares. conforme mostra a figura ao lado. feltro ou tecido. Polimento axial Lapidar Operação que consiste em retificar superfícies de peças com um elevado grau de acabamento. Lapidar 298 SENAI . O disco portador do abrasivo pode ser de madeira. a peça se desagrega superficialmente. passa a superfície da peça a lapidar sobre este preparado. Sobre uma placa metálica coloca-se um líquido (água ou óleo) e nele o pó abrasivo. A ferramenta acompanha por plasticidade ou elasticidade as superfícies. Em seguida. Age como um recheio por meio de suas superfícies cilíndricas ou planas. Qual a relação entre dureza do material e o aglomerante? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 4.Processos de fabricação Um exemplo típico de aplicação do processo de lapidação são os blocos. Como é feita a operação de polir e onde é executada? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 5. Qual a relação entre a dureza do material e do grão abrasivo para lapidar? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ SENAI 299 . Existem machos especiais para lapidação que são dotados de ranhuras e dispositivos de formas variadas. Este processo é aplicado também em pinos e furos.padrão. Como é feita a operação de brunir e onde é executada? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 3. Questionário. Observação Quanto mais duro for o material da peça a lapidar. Em que consiste a operação de lapidar e quais os passos do processo? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 6. cuja finalidade é o de recolher o excesso de pó abrasivo. maior deverá ser a dureza do grão abrasivo. Quais as finalidades dos processos de usinagem fina e como são normalmente utilizados? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 2.resumo 1. . • Consultar tabelas de folga de corte em função da resistência do material a ser cortado. Ser capaz de Aplicar conhecimentos para: • Optar pela confecção de um estampo de corte em função da qualidade e quantidade de peças a serem produzidas. • Cálculo das forças de corte com auxílio de tabelas. de forma mais econômica.Processos de fabricação Cortar Objetivos Ao final desta unidade. Saber Reproduzir conhecimentos sobre: • Relação entre a resistência do material a ser cortado e a folga entre punção e matriz. tipos e sua aplicação em função da qualidade e quantidade de peças. • Nomenclatura das peças de um conjunto e suas funções. SENAI 301 . • Processo de fabricação com estampos. o participante deverá: Conhecer Estar informado sobre: • Princípio do corte com tesouras. • Calcular as forças de corte de uma ferramenta. características. • Disposição e distribuição das peças nas fitas. • Estampos de corte. provoca a separação de um material por cisalhamento. ao descer. Corte As cunhas do corte são também chamadas de facas ou punção e matriz. comprime a chapa contra a matriz. Princípio do corte 302 SENAI . seguidas de deformações plásticas em ambos os lados da chapa e. onde uma ferramenta com duas cunhas de corte.Processos de fabricação Cortar O corte sem remoção de cavaco é um processo de fabricação. trincas de ruptura que. Princípio do corte Na figura ao lado observamos que o punção. que se movem uma contra a outra. separam a peça da chapa. logo após. ao se unirem. Aparecem deformações elásticas. 8 da espessura da chapa. Quando a folga está correta. Tesoura Consiste em duas cunhas ou facas com os seguintes ângulos: α = 2º a 4º. se encontrem. Isso acontece se existir uma folga adequada entre o punção e a matriz. Se for menor. ocasionando maior esforço de corte. sem rebarbas. que se iniciam nos fios de corte. SENAI 303 . é necessário que as trincas. Folga correta Com uma folga maior que a especificada aparecerão rebarbas. o atrito entre as facas aumentará.4 a 0.Processos de fabricação Para obter um corte preciso. Tesoura Para evitar atrito entre as duas faces temos uma folga que deve estar em torno de 1/10 a 1/20 da espessura da chapa. β = 75º a 82º e γ = 5º a 15º . a secção de corte apresenta uma área de ruptura (aspecto rugoso) que tem 0. como é mostrado na figura seguinte. Essa força pode ser decomposta em uma força horizontal e em outra força vertical.Processos de fabricação Ação da alavanca e força de corte Na tesoura manual. ocasionando um deslocamento da chapa. " 1 "2 Tesoura manual Ângulo de inclinação da faca A faca aplica uma força de corte perpendicular à aresta de corte. Isso porque um ângulo maior gera uma força horizontal maior que a força de atrito entre a aresta de corte e a chapa. Como vimos anteriormente. a força da mão é amplificada por um sistema de alavancas. Ângulo de inclinação maior 304 SENAI . " 2 F2= F1 . para que ocorra equilíbrio entre as forças devemos ter: F 1 . O ângulo de inclinação correto para se efetuar o corte é de aproximadamente 14º. "1 = F 2 . Processos de fabricação Um ângulo menor do que 14º exige uma força aplicada maior. Corte com aresta inclinada SENAI 305 . exigindo menos esforço da máquina. F 1 "1 = F 2 " 2 Ângulo de inclinação menor Tipos de facas Facas paralelas A força de corte exigida é bem maior do que na tesoura de faca inclinada. Corte com aresta paralela Facas inclinadas A força de corte é distribuída de forma progressiva. dobra.Processos de fabricação Corte com estampos O estampo é um conjunto de peças ou placas que. repuxo. associado e adaptado às prensas ou balancins. cunhagem em chapas. retalhos. executa operações de corte. Estampo de corte A parte útil obtida da tira é denominada peça e as sobras da tira. Peça e retalho 306 SENAI . para a produção de peças em série. sustenta o conjunto superior. Placa superior SENAI 307 . introduzida e presa no alojamento do cabeçote.Processos de fabricação Peças dos estampos de corte Espiga É uma peça geralmente cilíndrica de aço 1020 a 1030 que. 1020 ou FoFo que tem por finalidade fixar a espiga e unir por meio de parafusos a placa de choque e a placa porta.punção. Espiga Placa superior É uma placa de aço ao carbono 1010. cunhas e as colunas de guia. temperada e retificada.guia É uma placa de aço 1020 a 1030 que tem a função de guiar os punções e pilotos centradores nas cavidades cortantes da matriz. quando forem necessárias. Sua função é sustentar punções. Placa. Placa porta. que tem a função de receber choques produzidos pelas cabeças dos punções no momento em que estes furam ou cortam a chapa.punções Placa. cortadores. A espessura da placa de choque varia conforme o material a ser cortado. evitando sua penetração na placa superior.guia 308 SENAI . Placa de choque Placa porta.punções É uma placa de aço 1020 a 1030 situada logo abaixo da placa de choque ou da placa superior fixada por meio de parafusos.Processos de fabricação Placa de choque É uma placa de aço 1060 a 1070. curso e função dos punções. evitando. assim.matriz. revenida e retificada. Guias laterais Placa. provida de cavidades que têm a mesma secção dos punções. Placa.Processos de fabricação A espessura da guia varia conforme o tamanho do estampo. Em grandes produções de peças. Sua função é guiar a tira de material a cortar. Podem ser temperadas e revenidas.matriz É uma placa de aço indeformável.matriz SENAI 309 . Guias laterais São duas peças de aço 1040 a 1060 colocadas na lateral da placa. Os punções deverão receber na guia um ajuste deslizante H 7 g 6 . o desgaste prematuro. temperada. pode-se estudar a possibilidade de encaixar peças postiças ou buchas temperadas nas guias. Sua função é reproduzir peças pela ação é reproduzir peças pela ação desses punções. Processos de fabricação As placas. Quando o produto obtido sai pela parte inferior da matriz. como nos estampos de grandes dimensões Placa. 310 SENAI . dando forma ao produto. a placa. Placa.base É uma placa que serve de apoio à placa.matriz seccionada Placa. e seccionadas. Punções São peças de aço indeformável. quando construídas de várias peças.base É construída de aço 1020 a 1030 ou ferro fundido. que efetuam o corte ao introduzir-se nas cavidades da placa.matriz e fixada a esta por meio de parafusos e pinos de guia. quando construídas de uma única peça.matriz.matrizes podem ser inteiriças.base terá uma cavidade maior. para facilitar sua saída. temperadas e revenidas. O prensa. o metal do disco vai fluindo ao redor do raio de repuxamento. Punções simples Punções com peças postiças Prensa. e punções com peças postiças. quando suas formas não apresentam dificuldades de construção. quando apresentam partes frágeis que serão submetidas a grandes esforços.chapas ou sujeitador tem o objetivo de exercer pressão contra o disco de chapa. Prensa.chapas ou sujeitador O processo pode ser representado por um disco plano de chapa que deve ser transformado por um repuxamento profundo.chapas ou sujeitador SENAI 311 .chapas essa fluidez do material é mais uniforme e evita a formação de rugas nas abas da peça.Processos de fabricação Os punções podem ser classificados em simples. Com o prensa. À medida que o punção desce sobre o disco. comprimindo-o . As tolerâncias das peças cortadas estão na faixa IT .Processos de fabricação Tipos de estampos de corte Os tipos de estampos de corte são classificados em função da guia dos punções. porque apenas um pequeno deslocamento entre a matriz e o punção pode destruir as arestas de corte. o punção e a matriz têm que ser bem ajustados. Também servem para extrair a chapa do punção. Estampos com guia aberta Estampos de corte com placa. Construção e manutenção simples. • Estampos de corte com placa.guia 312 SENAI . Para conseguir um bom resultado de corte. Os estampos dependem da precisão e quantidade de peças a serem cortadas (produção em série). Conferem ao produto uma precisão de ± 0. ou seja ± 0.guia Uma placa conduz o punção de forma muito precisa. Esses estampos não podem ser aplicados na produção em série.guia.08mm. • Estampos de corte com colunas de guia. Estampos de corte com guia aberta Não possuem guia direta entre punção e matriz.2mm. Estampos com placa.IT 13 . Distinguimos 3 tipos de ferramentas: • Estampos de corte com guia aberta. SENAI 313 . temperados e retificados. As colunas e buchas de guia são peças cilíndricas. A tolerância de fabricação na zona de trabalho das colunas e buchas corresponde a um ajuste de H 6 h 5 . Pode-se conseguir uma precisão de até 0. cuja função é manter o alinhamento entre os conjuntos superior e inferior de um estampo. Podem ser construídos de aço 1040 a 1050. Entre os principais fatores econômicos podemos considerar a quantidade de peças a produzir e o custo da ferramenta. e seu comprimento deve ser suficiente para impedir a separação dos conjuntos durante o trabalho . Seus diâmetros devem permitir boas condições de rigidez e fixação. Estampos com colunas de guia Classificação das ferramentas pela função A escolha do tipo de ferramenta depende de fatores econômicos e técnicos. No mínimo.Processos de fabricação Estampos de corte com colunas de guia Destacam-se no que se refere à capacidade de produção e durabilidade. empregam-se duas colunas. enquanto que como fatores técnicos podemos considerar as dimensões e a precisão do produto.08mm no produto. com um único golpe. o produto não é obtido de uma vez. e esta. Estampo de corte progressivo Na maioria dos casos. a matriz age como punção para cortar a forma externa da peça. após uma série de operações simples ou combinadas.Processos de fabricação As ferramentas podem ser classificadas por: • Estampo de corte simples • Estampo de corte progressivo • Estampo de corte total. As operações se sucedem com avanço da fita do material. progressivamente. como matriz para o corte dos furos. sim. com um único golpe de estampagem. 314 SENAI . Estampo de corte progressivo Estampo de corte total Ao descer o cabeçote. Estampo de corte simples O produto é obtido de uma vez. mas. No caso de contornos internos.025mm. o punção leva a medida nominal e a folga se acrescenta à placa matriz. Cálculo da folga SENAI 315 .Processos de fabricação Confere ao produto uma precisão de ± 0.matriz leva a medida nominal da peça e a folga fica no punção.matriz Quando precisamos obter contornos externos. Estampo de corte total Cálculo da folga entre punção e placa. a placa . 0 4.03 0.09 0.1 0.07 0.008 0.02 0.04 0.75 0.21 0.25 0.0 316 Folgas F Aço macio Latão Siliciosas Cobre Alumínio Alumínio duro 0.19 0.03 0.48 0.75 2.05 0.5 3.06 0.13 0.62 0.18 0.03 0.12 0.05 0.42 0.09 0.01 0.0 1.14 0.06 0.015 0.5 6.05 0.16 0.Processos de fabricação Para determinar as medidas correspondentes ao punção e à placa.14 0.34 0.04 0.015 0.04 0.5 0.06 0.06 0.matriz.4 0.05 0.75 1.09 0105 0.04 0.015 0.18 0.105 0.5 0.325 0.F = Para aço duro .1 0.105 0.0 5.25 1. Tabela: Folga entre o punção e a placa .015 0.22 SENAI .01 0.0 2.02 0.03 0.28 0. pode-se aplicar a seguinte fórmula: F= D−d 2 Para aço macio e latão .13 0.6 0.F = e 20 e 16 e 14 Onde: F= Folga em mm e = Espessura da chapa em mm As tabelas seguintes determinam a folga entre o punção e a placa.22 0.matriz e a resistência do material ao cisalhamento de corte.matriz Espessura da chapa em mm 0.04 0.075 0.075 0.06 0.5 1.F = Para aço semiduro .16 0.08 0.11 0.5 4.08 0.27 0.5 5.13 0.04 0.325 0.03 0.075 0.5 0.41 0.05 0.25 0.06 0.02 0.0 3.16 0.08 0. 1%C silumínio 100-120 200 aço laminado com 0. e .4%C 450 560 cobre 120-220 250-300 aço laminado com 0. Perímetro de corte SENAI 317 .3%C 350 480 zinco 120 200 aço laminado com 0.Processos de fabricação Resistência ao cisalhamento ou corte (N/mm 2 ) Estado Material Material Macio Duro Estado Macio Duro - 400 300-350 - 450-500 550-600 250 320 chumbo 20-30 - chapa de aço estanho 30-40 - chapa de aço para embutir alumínio 60-110 130-160 chapa de aço semiduro duralumínio 150-220 300-380 aço laminado com 0.2%C 320 400 - - aço laminado com 0.8%C 720 900 320-400 400-600 aço laminado com 1%C 800 1050 280-360 450-460 aço silício 450 560 500-550 550-600 - bronze laminado alpaca laminada prata laminada 230-240 - aço inoxidável Força de corte É a força necessária para efetuar um corte no material e determina a capacidade da prensa que será utilizada na operação.6%C 560 720 latão 220-300 350-400 aço laminado com 0. τc Fc = força de corte (N) P = perímetro da peça (mm). Para calcular a força de corte podemos aplicar a seguinte fórmula: Fc = P . Processos de fabricação e = espessura de corte (mm) τc = resistência ao cisalhamento ou corte (N/mm 2 ) Exemplo Calcular a força de corte para obter uma peça com resistência ao cisalhamento τc = 320N/ mm 2 e espessura e = 1mm.matrizes. (O cálculo do perímetro da peça é dado na figura seguinte). 1mm. e . Solução Fc = p . 318 SENAI . Afiações especiais Esta forma de construção não é recomendada para cortar material de pequena espessura. porque as peças sofrem deformações. τc Fc = 140mm. conforme a figura seguinte. 320N/ mm 2 Fc = 44 800N Para reduzir a área de corte pode-se afiar a área ativa dos punções e placa. Processos de fabricação Outra forma de reduzir o esforço de corte é fazer com que punções e matrizes trabalhem de forma escalonada. Determina-se o passo somando a largura máxima da peça. SENAI 319 . Passo do estampo Observações 1. devendo ser no mínimo de 1mm. O espaçamento a é aproximadamente igual à espessura da chapa. Forma escalonada Passo do estampo Passo de um estampo é o avanço necessário da tira para efetuar novo corte. e um espaçamento mínimo entre as peças (a). tomada no sentido longitudinal da tira (c). O espaçamento b não deve ser menor que 1. A largura da tira é igual à largura da peça +2b.Processos de fabricação 2.5. L = " + 2b Exemplos 1. 3. Cálculo do passo P=c+a P = 30 + 2 P = 32mm e = 2mm c = 30mm a = 2mm b = 3mm Disposições das peças na fita As disposições mais comuns são: Reta 320 SENAI . O espaçamento b obtém-se multiplicando a espessura da chapa pelo fator 1.5mm. Cálculo do passo e = 2mm c = 18mm a = 2mm b = 3mm P = c + a ⇒ = 18 + 2 ⇒ P = 20mm 2. N . a fórmula usada é: Número de tiras por chapa = Comprimento da tira Passo Para calcular a porcentagem de aproveitamento Pa da tira para cada posição encontrada. 100 A SENAI 321 . usa-se a fórmula: Pa = Ap . utiliza-se a fórmula : Número de tiras por chapa = L arg ura da chapa L arg ura da tira Para determinar o número de peças por tira.Processos de fabricação Inclinada Sem intervalos Alternadas Arruelas Para calcular o número de tiras por chapa. matriz? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 7. De quanto deve ser a folga entre o punção e a matriz para estampar chapa de cobre com espessura de 1mm? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 322 SENAI . __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 3. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 6. Qual a fórmula para se calcular a folga entre o punção e a placa. Qual é o princípio do corte na fabricação sem cavacos? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 2.resumo 1. Descreva os efeitos de um ângulo de abertura da tesoura.Processos de fabricação onde: Ap = área da peça em mm 2 N = número de peças por metro de tira A = área de um metro de tira em mm 2 Questionário. Quais são as peças mais importantes dos estampos de corte? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 4. Quais os tipos de estampos de corte? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 5. Descreva os fatores que determinam a escolha da ferramenta e sua classificação pela função. Processos de fabricação 8. Qual é a resistência ao cisalhamento para aço ao silício duro. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 9. Qual a fórmula para o cálculo da força de corte nos estampos de corte? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 10. Quais as disposições mais comuns das peças na fita? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ SENAI 323 . Como se determina o passo do estampo? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 11. . o participante deverá: Conhecer Estar informado sobre: • Dielétrico mais comuns.Processos de fabricação Eletroerosão Objetivos Ao final desta unidade. • Materiais utilizados na confecção dos eletrodos. • Aplicação do processo de usinagem por eletroerosão. • Fatores que devem ser considerados para determinar as dimensões do eletrodo. Existem dois tipos: • Eletroerosão a fio • Eletroerosão por penetração SENAI 325 . Ser capaz de Aplica conhecimentos para: • Resolver problemas práticos do processo de usinagem por eletroerosão no seu trabalho. Eletroerosão A eletroerosão é um processo de usinagem no qual pequenas descargas elétricas fornecem calor e energia mecânica necessários para erodir a peça. Saber Reproduzir conhecimentos sobre: • Princípio de funcionamento do processo de eletroerosão. • Cálculo da amperagem. Eletroerosão a fio A forma da peça é colocada em um programa que fica armazenado em um computador. fieiras para trefilar. É utilizado para usinar estampas de corte em moldes para injeção de plásticos. O computador comanda o deslocamento da mesa onde a peça está presa. o eletrodo é um fio contínuo com menos de 1mm de diâmetro (o menor é de 20mm).Processos de fabricação Eletroerosão a fio Neste processo. É utilizada para cortar matrizes vazadas. matrizes para extrusão. Eletroerosão por penetração O eletrodo tem a forma da peça. etc. estampos para forjaria. Eletroerosão por penetração 326 SENAI . Esse processo ocorre dentro de um líquido isolante. Remover as partículas provenientes da erosão da peça e do eletrodo.5% na ferramenta. pode-se chegar a 99. Processo de erodir Ao se aproximar o eletrodo da peça. SENAI 327 . Eletrodos de forma complexa são confeccionados em metal mole ou em grafite. Refrigerar o eletrodo e a peça. ajustando convenientemente a máquina. que tem as seguintes finalidades: • • • Estabilizar a condução das centelhas. Podemos usinar metal duro. evitando assim as deformações causadas pela têmpera. óleos à base de silicone e água desionizada. mas. Processo do erodir A peça a ser usinada e a ferramenta (eletrodo) são conectadas a um gerador de corrente contínua.5% de erosão na peça e 0. tanto na peça como na ferramenta. O dielétrico pode ser composto de óleos minerais. qualquer que seja a sua dureza. O processo de erosão ocorre simultaneamente na peça e na ferramenta (eletrodo). querosene. No local do impacto da centelha ocorre um forte aquecimento que provoca a fusão e a evaporação do metal. e aço depois de temperado. salta uma centelha elétrica entre os dois. o dielétrico.Processos de fabricação Vantagens da eletroerosão A eletroerosão pode ser aplicada a todos os materiais condutores de corrente elétrica. formando pequenas depressões (crateras). A.134 0.5 0.490 0.130 0.046 0.052 0.032 0.220 0.044 0.098 0.25mm 0.180 0.090 0.048 0.5 120 70 300 0.Processos de fabricação Os fabricantes de máquinas de eletroerosão fornecem tabelas.50 0.106 0.280 0. onde são indicados os ajustes da máquina e os valores obtidos experimentalmente.074 0.114 0.630 6 7 8 9 10 11 12 13 14 328 5 5 5 5 5 5 5 5 5 70µm 80 90 100 110 120 140 160 180 SENAI 3 3 .5 105 80 300 0.25 0.5mm 1 1 2 3 3 3 2 8A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 2 2 3 3 3 3 3 17µm 20 25 30 35 40 45 50 55 1 mm 2 2 3 5 6 5 5 4 16A 3 4 5 6 7 8 9 10 2 3 3 3 4 4 4 4 35µm 40 45 50 55 60 65 70 6 mm 8 10 10 12 12 10 8 24A 4 5 6 7 8 9 10 11 3 3 3 3 3 4 4 4 50µm 55 60 65 70 75 80 90 12 mm 15 15 20 25 30 30 25 3 35% 25 15 10 6 4 0. Os dados aqui apresentados foram conseguidos através de experiências práticas de fabricantes.5 20 mm 20 20 20 20 20 20 20 20% 15 12 10 4 3 1.220 0.240 2 20µm 25 35 35 40 50 60 70 0.5 135 60 300 Esta tabela é válida para um determinado modelo de máquina de eletroerosão.420 0.560 0.120 0.110 0. como por exemplo.160 0.060 0.156 0.25mm 0. Área Capacidade de Desgaste Rugosi mínima de erosão por dade do minuto (em (em eletrodo erosão (em 3 2 (em %) µm) mm ) mm ) Intensida de da corrente Tempo de impulso Tempo de pausa G.290 0.25 0.370 0.50 0. a tabela a seguir.070 0.130 2 7µm 8 10 13 18 20 22 28 30 0.320 3 2 20% 40µm 300mm 40 mm 15 45 50 300 10 55 60 300 5 45 80 300 48 A 2 75 110 300 1 90 100 300 0.150 0.25 0.190 0.250 0.170 2 14µm 17 20 25 30 35 40 50 0.086 0.210 0.25 40% 30 20 15 10 7 5 4 1 mm 1 1 1 1 1 1 1 3 40% 30 20 15 10 7 5 4 4 5 mm 5 5 5 5 5 5 5 5 3 25% 20 15 10 7 5 3 1.25 0.140 0.250 0.038 0.170 0.064 0.75 1 1 4A 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 2 2 3 3 3 3 15µm 17 20 22 25 30 35 40 0.040 0. 0.074 2 5µm 6 8 10 12 15 20 25 0.5 60 mm 60 60 60 60 60 60 60 2 Diferença entre a medida nominal e a medida do eletrodo (em mm) 4µm 5 6 8 10 12 0.290 0.P (em µm) 2A 1 2 3 4 5 6 1 2 2 2 3 3 12µm 14 16 18 20 25 0.056 0.200 0.056 0. Processos de fabricação Ajustes da máquina Polaridade A polaridade do eletrodo (+ ou -) depende do material do eletrodo e da peça. *KHz .Quiloherts = mil ciclos por segundo SENAI 329 . Quanto maior for a freqüência. melhor é o acabamento da peça (menor rugosidade) e menor é o volume de material removido por tempo. grafite WCu Aço eletrodo cobre Polaridade do eletrodo + + + + peça aço metal duro cobre - - + Freqüência O gerador de impulsos produz corrente contínua de 80 a 300 volts.2 a 500KHz*. que se transmite à peça e à ferramenta através de um emissor de impulsos com freqüência ajustável de 0. 330 SENAI . e diminui o desgaste do eletrodo.Tempo de pausa Aumentando o tempo de impulso aumenta a capacidade de erosão e a rugosidade. que facilita a limpeza do local de trabalho. Quanto maior a amperagem maior o volume erodido. Movimento vertical Nos trabalhos onde as condições de limpeza são ruins. nas máquinas modernas existe um sistema onde se pode controlar um movimento vertical (sobe e desce) do eletrodo.Processos de fabricação Intensidade de corrente ( I ) A intensidade da corrente elétrica (amperes) depende do material da peça e da ferramenta e da área a erodir (Tabela Prática usando eletrodo de cobre e peças de aço). as partículas que se desprendem da peça e do eletrodo podem se acumular em algum lugar. Tempo de impulso . provocando as descargas elétricas somente neste local. Por isso. através de uma boa lavagem. entre o eletrodo e a peça. a lavagem pode ser por: • Aspersão • Pressão • Aspiração Lavagem por aspersão Lavagem por pressão SENAI 331 . Dependendo do tipo de trabalho.Processos de fabricação Processo de limpeza Para não se formar dentro do dielétrico pontes condutoras de energia elétrica. o material erodido deve ser retirado imediatamente. para evitar que haja superaquecimento na superfície do dielétrico e um possível incêndio.Processos de fabricação Lavagem por aspiração Lavagem por aspiração Observação A peça deve ficar. 332 SENAI . no mínimo. 30mm submersa no dielétrico. 14A/mm 2 Cobre Cobre 0. tipo de material a ser usinado e material do eletrodo. Material a Coeficiente para ser usinado amperagem Aço 0. Solução Área A = 15mm x 20mm A = 300mm 2 Amperagem I = 300mm 2 x 0.05A/mm 2 Cálculo de amperagem ( I ) I = Área x coeficiente do material / eletrodo Exemplo Calcular a amperagem de um eletrodo de cobre para usinar uma matriz de aço.01A/mm 2 Aço 0.07A/mm 2 I = 21A SENAI 333 . Cálculo da amperagem Para efeito de cálculo da amperagem devem ser considerados os seguintes fatores: área de usinagem.07A/mm 2 Aço 0. que tem um furo retangular de 15mm x 20mm. • O desgaste do eletrodo. • A profundidade a ser usinada.07A/mm 2 Cobre e Pastilha de tungstênio carboneto Eletrodo Cobre eletrolítico Grafite Cobre e tungstênio 0.Processos de fabricação Dimensões do eletrodo Para determinar as medidas do eletrodo devem-se considerar: • A intensidade da corrente (amperes) em função da área de erosão. sabendo que a tolerância do furo = 0.(2 GAP + 2r) onde: Mf = Medida final Mn = Medida nominal GAP = Comprimento da centelha r = Rugosidade C s = Coeficiência de segurança __ 10% da tolerância da peça Exemplo Calcular as medidas do eletrodo do exemplo da página 340. Solução Eletrodo de desbaste Os ajustes da máquina são para obter a maior capacidade de erosão e o menor desgaste do eletrodo.10mm. Eletrodo de desbaste: Mf = Mn . são feitos dois eletrodos: um eletrodo para desbaste e outro para acabamento. As fórmulas para calcular as medidas do eletrodo estão na figura seguinte.Processos de fabricação Medida do eletrodo Dependendo do tipo de trabalho. 334 SENAI .(2 GAP + 2r + % C s ) Eletrodo de acabamento : Mf = Mn . 080 + 2 . 0.4 Área = (20 + 20 + 15 + 15) x 0.060 + 0. 0.(2 . obtemos: I = 24A tempo de impulso = 10 (*) tempo de pausa = 4 (*) GAP = 80µm capacidade de erosão = 30mm 2 desgaste do eletrodo = 1.4mm Área = 28mm 2 I = 28mm 2 x 0.01) Mf = 14. A área de erosão agora é menor.060 + 0.080 + 2 . consultando a tabela Coeficiente para cálculo de amperagem de eletrodos.96A SENAI 335 .07A/mm 2 I = 1. temos: Mf = Mn .5% rugosidade = 60µm * indicação do botão da máquina Usando a fórmula da figura da pagina anterior. para uma intensidade de corrente de 24A. 0.(2GAP + 2r + % C s ) Mf = 15 . Considerando a espessura a erodir = 0. 0.01) Mf = 19.(2 .Processos de fabricação Por exemplo.71mm Eletrodo de acabamento Os ajustes da máquina para o eletrodo de acabamento são escolhidos em função da rugosidade permitida na peça.71mm Mf = 20 . Adotando uma rugosidade de 6µm na peça.0.044mm.(2.956mm A diferença da medida do eletrodo pode também ser obtida diretamente da tabela “Prática usando eletrodo de cobre e peças de aço”. Questionário. Descrever o princípio de funcionamento da eletroerosão. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 2.(2GAP + 2r) Mf = 15 . O que é GAP? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 336 SENAI .0.956mm Mf = 20 . .006) Mf = 14. vamos usar 2 amperes. O que ocorre com o eletrodo se aumentarmos a intensidade da corrente? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 3.0.resumo 1.(2.Processos de fabricação Na tabela “Prática usando eletrodo de cobre e peças de aço”.016 + 2.0.016 + 2. obtemos: I = 2A rugosidade = 6µm tempo de impulso = 3 tempo de pausa = 2 GAP = 16µm Usando a fórmula da figura referente ao título Medida do eletrodo temos: Mf = Mn .0.006) Mf = 19. Qual o material do eletrodo e a polaridade recomendados para erodir metal duro? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ SENAI 337 . __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 9. Quais os dielétricos normalmente utilizados no processo de eletroerosão? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 8. em uma peça de aço.(2GAP + r)? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 10. O que é dielétrico? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 7. Como se calcula a amperagem para erodir? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 5. Por que a peça deve ficar submersa no dielétrico no mínimo 30mm? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 6. com um eletrodo de cobre eletrolítico com um área de erosão de 350mm 2 . Qual é a utilização da fórmula: Mf = Mn . Calcule a amperagem necessária para erodir.Processos de fabricação 4. . • Funções do revestimento do eletrodo. • Formas de chanfros de chapas ao serem soldadas. SENAI 339 . • Equipamentos utilizados nos processos de soldagem: oxiacetilênico e arco elétrico. • Evitar acidentes nos trabalhos de soldagem. • Vantagens e desvantagens das juntas coladas e soldadas. • Características dos processos de solda e cola.Processos de fabricação 6 Uniões por solda e por cola Objetivos Ao final desta unidade. • Riscos e equipamentos de segurança nos trabalhos de soldagem. da construção e do material. em função das forças se solicitação. Ser capas de Aplicar conhecimentos para: • Selecionar o tipo de junta a ser empregada na construção mecânica. Saber Reproduzi conhecimentos sobre: • Características a aplicações dos tipos de juntas soldadas e coladas. o participante deverá: Conhecer Estar informado sobre: • Classificação dos processos de soldagem e colagem. com capacidade para 40 " . • Arco elétrico. que é regulada de acordo com o bico e o material base a ser usado.Processos de fabricação Uniões soldadas Soldar pode ser definido como a união de peças metálicas. Na saída da garrafa é acoplada uma válvula reguladora de pressão. cujas superfícies se tornaram plásticas ou liquefeitas por ação de calor ou pressão de ambas. metais não.ferrosos e ferro fundido. 340 SENAI . Solda oxiacetilênica A solda oxiacetilênica é aplicada aos aços. e o manômetro de baixa pressão marca a pressão de trabalho. As principais fontes de calor utilizadas na soldagem de metais são: • Oxiacetilênica. que tem por finalidade reduzir a elevada e variável pressão da garrafa a uma pressão adequada para a soldagem e manter essa pressão constante durante o processo. Esses gases são fornecidos em garrafas de aço. Poderá ou não ser empregado metal de adição para a execução da união.carbonos. Válvula reguladora de pressão O manômetro de alta pressão marca a quantidade de gás contido na garrafa. A chama é obtida pela combustão do gás acetileno (C 2 H 2 ) com oxigênio (O 2 ). SENAI 341 . formando a mistura.Processos de fabricação A válvula de segurança permite a saída do gás em caso de elevação excessiva da pressão. em condições para iniciar a chama.2 a 0. A mistura circula até o bico do maçarico. Maçarico de soldar Chama oxiacetilênica A quantidade de calor produzido pela chama depende da quantidade de gás que é queimado. provocando uma depressão que arrasta o acetileno (0. Maçarico de soldar O maçarico de soldar é composto de um dosador. onde o oxigênio circula com uma pressão de 1 a 5bar.5bar). Chama neutra ou normal 342 SENAI . o gás acetileno. sendo a mais aconselhável para conservar as propriedades do material a ser soldado. depois. Para extinguir a chama. Primeiro. a válvula de oxigênio.Processos de fabricação A temperatura alcançada pela chama depende do combustível utilizado e da regulagem dos gases. abre-se o oxigênio e. Tipos de chama Chama neutra normal É aquela que se estabelece na proporção correta da mistura. fecha-se primeiro o gás e. Chama oxiacetilênica Ignição e extinção da chama Deve-se observar a seguinte seqüência para acender o maçarico. em seguida. 6). Chama redutora Usada para ferro fundido. segundo o qual é possível a fusão do metal adicional e o da peça. Chama oxidante Nesse tipo de chama. observando-se uma diminuição no cone brilhante.Processos de fabricação Usada para metais como ferro fundido. 16. bronze. Chama redutora É aquela em que a proporção de acetileno é maior do que a de oxigênio (Fig. Solda ao arco elétrico A solda ao arco elétrico é um sistema que utiliza uma fonte de calor (arco elétrico) e um meio gasoso. aço maleável. Chama oxidante Usada para metais como latão com grande porcentagem de zinco e ligas de bronze. gerado pela combustão do revestimento do eletrodo. alumínio. aço macio. cobre. SENAI 343 . a proporção de oxigênio na mistura é maior do que a de acetileno. Processos de fabricação Esse processo se realiza por intermédio do circuito elétrico. 344 SENAI . aproximadamente 4 500ºC. é o ponto onde a fonte de calor é gerada. em alguns casos. • Aquecimento localizado. A fonte de energia para soldar provém de uma máquina de corrente contínua (CC) ou corrente alternada (CA). As vantagens da soldagem ao arco elétrico são: • Velocidade de soldagem quatro vezes maior que no processo oxiacetilênico. É fabricado de material ferroso ou não. • Possibilidade de regulagem de corrente automática e precisa. Formação do arco elétrico Esse circuito se fecha através do contato da peça com o eletrodo. do eletrodo e da peça. Na ponta do eletrodo.ferroso. na poça de fusão. através dos fios condutores. a temperatura pode atingir. a qual forma um circuito elétrico. com deformações mínimas. Eletrodo Fio metálico especialmente preparado para servir como material de deposição nos processos de soldagem por arco. Na peça. portanto. O arco formado é a parte onde o circuito encontra maior resistência. a temperatura chega a atingir 3 500ºC. etc. o contato com o oxigênio e o nitrogênio do ar. conduzindo a uma função equilibrada e uniforme. Solda ao arco elétrico O revestimento é um material composto por diferentes substâncias químicas. SENAI 345 . evitando o resfriamento brusco e. É normalmente utilizado em aço. c) Produzir uma escória que cobre o metal de deposição. ferro fundido. d) Possibilitar uma boa fusão com os diferentes tipos de metais. ligas. evitando o excesso de oxigênio e de hidrogênio. que têm as seguintes funções: a) Dirigir o arco. revestida com substâncias químicas e um extremo não revestido para ser fixado no porta.carbono. também. Sua composição química deve ser compatível com a composição do material a ser soldado.eletrodo. e) Estabilizar o arco. b) Criar gases que atuam como proteção. metais não.Processos de fabricação Tipos de solda Solda elétrica convencional Esse processo usa como eletrodo uma vareta de metal.ferrosos. Eletrodo revestido O núcleo é a parte metálica do eletrodo que serve como material de deposição. Tig (Tungstênio inerte gás) Freqüentemente se refere como sendo Heliarc. tais como oxigênio e o nitrogênio. Quando necessário. pode-se utilizar metal de adição (vareta sem revestimento). pode-se soldar todos os metais com considerável qualidade. Solda processo Tig 346 SENAI . Heliwelding e Argonarc.Processos de fabricação Solda mig É um processo no qual um eletrodo consumível sem revestimento é continuamente alimentado numa solda. Solda processo Mig Com o processo Mig. O calor necessário para a soldagem provém de um arco elétrico estabelecido entre um eletrodo de tungstênio (não consumível) e o metal base. Os gases normalmente empregados são o argônio e o hélio. que têm a função de proteger o metal em estado de fusão contra a contaminação de outros gases da atmosfera. com velocidade controlada. nomes derivados da combinação entre o arco e o gás. protegendo-a da contaminação pelo ar atmosférico. pois o eletrodo não se funde e não deposita material. O processo Tig difere da solda convencional e do Mig. enquanto um fluxo contínuo de um gás inerte envolve a zona de solda. SENAI 347 . A parte do fluxo fundido flutua sobre essa poça absorvendo impurezas. um eletrodo sem revestimento é continuamente alimentado até a zona de solda. latão. cobre. médio carbono e ligas de níquel. Solda ao arco submerso Na solda ao arco submerso. É utilizado para enchimento de superfícies gastas. formando a chamada poça de fusão. ligas resistentes ao calor. prata. etc. ligas de titânio.Processos de fabricação É normalmente utilizado para todos os aços. ferro fundido. reparo de matrizes de aço. Devido à presença do fluxo que age como fundente. e isolando a atmosfera e outros gases. Solda ao arco submerso O calor necessário à fusão do eletrodo e do metal de base é originado pela passagem de alta amperagem em corrente contínua ou alternada do eletrodo para a peça. aços inoxidáveis. alumínio e suas ligas. Toda ação de solda se dá abaixo desse fluxo granulado. e também como isolante térmico. fundindo o eletrodo e o metal base. o intenso calor gerado fica concentrado. A ponta do eletrodo em fusão não fica em contato com a ar. refinando o metal pela formação de liga. de aço baixo carbono. estando sempre submerso em fluxo granulado. quando desejado. Processos de fabricação Solda ponto Dois eletrodos de liga de cobre comprimem as duas peças sobrepostas. temos dois roletes de liga de cobre. a ação combinada da corrente elétrica e pressão une as duas peças. As peças sobrepostas vão-se movendo entre os roletes.5mm).ferrosos (espessura até 2. a ação combinada do calor desprendido pela resistência à passagem da corrente elétrica e a força de aperto une as duas peças. formando um ponto de solda. Solda ponto Esse processo é empregado para soldar chapas de aço (espessura até 5mm) e metais não. Solda por costura 348 SENAI . formando uma costura entre elas. Solda por costura Em lugar de eletrodos retos. Processos de fabricação Esse processo é recomendado particularmente para chapas finas de aço (espessuras combinadas de até 5mm). levando as impurezas do topo da peça. a corrente elétrica passa entre as peças a serem soldadas para aquecer a zona de contato. as garras afastam as peças abrindo um arco entre elas. Solda por relevo Solda de topo com arco elétrico Inicialmente. o material fundido escorre. Solda de topo por pressão As peças são comprimidas. Também pode ser usado para latão e alumínio. Durante a ação do arco. Vários pontos de solda podem ser feitos ao mesmo tempo. Solda por relevo Esse processo é empregado para chapas com relevos. SENAI 349 . O calor do arco funde o material na zona a soldar. Logo depois. realizando a soldagem. muito semelhante à corrente do gerador.Processos de fabricação Há. alumínio. É composta por um motor que fornece energia mecânica. 350 SENAI . uma perda de material que precisa ser compensada quando se deseja um comprimento determinado das peças a unir. nesse caso. Esse processo é utilizado para unir peças redondas tubulares. cobre até 2 000mm 2 e também outros metais como latão. sob a forma de movimento giratório. ao gerador de corrente adequada para a soldagem. bronze. por um eixo comum. Retificador A aplicação desse tipo de corrente permite realizar soldagens com qualquer tipo de eletrodos. retangulares e perfis laminados. usada para soldar. Equipamentos utilizados na solda elétrica Grupo gerador É uma máquina que gera corrente contínua de baixa tensão. Pode-se unir peças de aço com secções de até 5 000mm 2 . Grupo gerador Retificador É uma máquina que transforma corrente alternada em corrente contínua. V até 20mm arame de diâmetro 4 a 6mm chanfro -X até 30mm arame de diâmetro 5 a 6mm SENAI 351 . Formas de chapas Espessura das chapas chanfro rebordeado até 1. Transformador Tipos de chanfros As superfícies a serem unidas necessitam de uma preparação prévia (chanfros).I até 4mm arame de diâmetro 2 a 4mm chanfro . cuja forma depende da espessura do material e da posição de soldagem das peças.Processos de fabricação Transformador É um aparelho elétrico que transforma a corrente alternada.5mm sem material de adição chanfro . diminuindo a tensão da rede de alimentação a uma tensão e intensidade adequadas para soldar. Essa corrente alternada de baixa tensão e de intensidade regulada permite obter a fonte de calor necessária para soldagem. pois o oxigênio em contato com a graxa ou óleo pode explodir. após toda a soldagem. Ao se solidificar e esfriar até a temperatura ambiente. 352 SENAI . submete-se a peça a um recozimento. como as ocorridas na têmpera. 2. Proteger os olhos contra a luz emitida pelo arco elétrico respingos de solda. Irradiação do calor Para minimizar esses problemas fazem-se cordões de solda por partes e. Nunca engraxar uma válvula de oxigênio. o que provoca transformações da estrutura. essa ponte se contrai. provocando deformações na peça.Processos de fabricação Tensões na soldagem A solda forma uma ponte líquida que une duas partes da peça. Deformação na peça A região que foi soldada também sofre um resfriamento rápido. Regras de segurança 1. As colas têm as seguintes vantagens: • Unir materiais diferentes (alumínio com aço. • Não alteram e nem provocam tensões nos materiais a serem colados. Usar avental para proteção do corpo. tubos. etc. peças de automóveis. Usar máscara no processo do arco elétrico. • Podem ser usadas em uniões parafusadas ou roscadas. • Resistência limitada ao calor.Processos de fabricação 3. etc. SENAI 353 . Preparação das superfícies a serem coladas As superfícies a serem coladas devem estar limpas e totalmente isentas de óleos ou graxas. 6. Uniões coladas Colar é um processo de unir materiais iguais ou diferentes com a ajuda de substâncias denominadas colas ou adesivos. sapatas de freios. para vedar a passagem de gases ou líquidos. mesmo no processo oxiacetilênico. Usar óculos de segurança. 7. preferencialmente de cano longo. Como desvantagens podemos citar: • Resistência limitada aos esforços. • Algumas colas demoram longo tempo para endurecer. Atualmente.). 5. aço com vidro. Usar luvas de proteção. Usar botas. colam-se superfícies exteriores de aviões. 4. pois a cola deve formar uma película uniforme e aderente à superfície. poliamídicas ou epóxi. como as fenólicas. O tempo de endurecimento varia de 5 segundos a vários dias.Processos de fabricação A viscosidade da cola deve ser adequada à rugosidade da superfície. 354 SENAI . Resistência da superfície à cola Tipos de colas As colas são resinadas sintéticas. cuja dureza e viscosidade podem ser modificadas pela adição de plastificantes. Os tipos de colas são: Colas a frio A reação química para endurecer ocorre à temperatura ambiente (20ºC). antes que parte do solvente tenha evaporado. O endurecimento se dá pela evaporação do solvente. Cite os elementos principais de um maçarico para soldar. uma compressão que pode chegar a 300N/mm 2 . Para que servem os dois manômetros do regulador de pressão ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ SENAI 355 . Algumas colas necessitam. Questionário. que se deseja colar. quando aquecidas entre 150ºC e 250ºC. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 3. antes de se fazer a mistura. Quais são as fontes de calor geralmente usadas para se executar a solda de metais ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 2. Por esta razão. Devem-se preparar as superfícies a serem coladas e considerar a quantidade de cola a ser utilizada. não se deve unir as superfícies.resumo 1. pois a reação de endurecimento ocorre rapidamente.Processos de fabricação Colas a quente Endurecem no prazo de 5 minutos a várias horas. Colas com um componente Consiste de um elemento adesivo e do solvente já diluído neste componente. Colas com dois componentes Atuam somente com a mistura de dois componentes: o adesivo e o endurecedor. Como ocorre a mistura dos gases no maçarico ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 4. para endurecer. Quais são os dois gases usados na soldagem oxiacetilênica e por que eles são usados ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 7. O que é chama neutra ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 8. Relacione as 5 funções do revestimento dos eletrodos. Quais as 3 zonas da chama ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 10. Como se desenvolve a temperatura da chama em relação à distância do bico ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 11. Qual é o princípio e a vantagem da solda Mig ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 356 SENAI . Quais as 3 vantagens principais na solda ao arco elétrico ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 12.Processos de fabricação 5. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 13. Por que a chama neutra normalmente é a mais adequada ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 9. Qual a função do parafuso no regulador de pressão ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 6. Como se realiza a proteção da zona de solda na solda oxiacetilênica. resultado e aplicação ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 21. Qual é a principal diferença entre a solda Mig e solda Tig ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 15. na solda ao arco elétrico e nas soldas Mig e Tig ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 18. Qual é a diferença entre a solda ponto e a solda por costura com respeito a equipamentos. Quais são as fases do processo de solda de topo com arco elétrico ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 22. processo. Quais são as duas possibilidades para gerar corrente contínua de tensão adequada para soldar ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ SENAI 357 . Relacione 4 finalidades do granulado na solda ao arco submerso. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 16. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 20.Processos de fabricação 14. Quais são os 3 processos mais usados para soldar chapas ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 19. Descreva o processo e o equipamento da solda ponto. Por que a zona de solda deve ser protegida do ar atmosférico ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 17. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 27. Relacione 7 regras de segurança no trabalho de solda e explique a importância de cada uma. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 29. Como as tensões internas provocadas pela soldagem podem ser diminuídas ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 26. __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 358 SENAI .Processos de fabricação 23. Por que uma peça soldada se deforma ao esfriar ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 25. Classifique as colas em relação à temperatura de secagem e aos números de componentes ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 28. Como devem ser preparadas as peças a serem coladas ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 30. Como se preparam as chapas para soldar em relação à sua espessura ? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 24. Como endurecem as colas com um só componente e com dois componentes. Cite 3 vantagens e 3 desvantagens de uniões coladas. . 25.400-0 Processos de fabricação .23.Formação de Supervisores de Primeira Linha Mecânica Geral Tecnologia 46.