Mandrilamento: Processo de Usinagem

Prévia do material em texto

Mandrilamento: O Processo 
 mandrilamento é um processo de usinagem convencional geralmente usado para o alargamento de furos. 
 Ferramenta: gira 
 Peça ou a ferramenta: deslocam-se simultaneamente por trajetória determinada. 
 Mandrilamento: a ferramenta gira 
 Torneamento interno: a peça é que tem o movimento de rotação. 
 
 Por que usarmos o processo de Mandrilamento? 
 Peças de grandes dimensões, 
 Pouco manuseáveis (como armações de máquinas, bases de motores, etc.), 
 Difícil e perigoso um posicionamento sobre a placa rotatória de um torno. 
 É um processo mecânico de usinagem de superfícies de revolução, com o auxílio de uma ou mais 
ferramentas de corte. 
 Nessa operação, a ferramenta de corte é fixada a uma barra de mandrilar em um certo ângulo, 
determinado pela operação a ser realizada. 
 A barra de mandrilar, também é chamada de mandril. 
 
Mandrilamento: consiste em alargar uma câmara cilíndrica ou um furo, a fim de levá-los para a medida 
desejada. 
 
O mandrilamento executado pela Mandriladora apresente muita analogia com o Torneamento, pelo fato que o 
utensílio (ferramenta) remove o cavaco segundo uma trajetória circular. 
O modo de trabalho é assumido pela ferramenta, ao passo de que o modo de avanço (retilíneo e constante) é 
assumido pela peça ou ferramenta. 
 
 
Fatores que determinam o fim de vida de uma 
ferramenta 
 
 Problema de posicionamento do centro da 
ferramenta em relação ao centro do pré-furo  
causa  Deflexão da ferramenta. 
 
 Mandrilamento Cilíndrico: 
Processo de mandrilamento no qual a superfície usinada é cilíndrica de revolução, cujo eixo coincide com o eixo 
em torno do qual gira a ferramenta. 
 
 Mandrilamento Radial: 
Processo de mandrilamento no qual a superfície usinada é plana e perpendicular ao eixo em torno do qual gira a 
ferramenta. 
 
 Mandrilamento Cônico: 
Processo de mandrilamento no qual a superfície usinada é cônica de revolução, cujo eixo coincide com o eixo 
em torno do qual gira a ferramenta. 
 Mandrilamento Esférico: 
A superfície usinada é esférica de revolução e o seu eixo de rotação coincide com o eixo em torno do qual a 
ferramenta gira, aliado a esse movimento a peça ou a ferramenta se deslocam simultaneamente segundo uma 
trajetória pré-determinada. 
 
 Roscamento: 
A peça fica fixada, mas avança sobre a ferramenta que gira segundo um centro de rotação. 
O roscamento pode ser interno ou externo. 
 
SELEÇÃO DE FERRAMENTAS PARA O MANDRILAMENTO 
1. Definir o tipo de operação: Identificar as características relacionadas com o furo a ser usinado: 
limitações, material e máquina. 
2. Selecione um sistema de mandrilamento: desbaste ou acabamento e também as condições de usinagem. 
3. Definição do diâmetro de mandrilamento e os requisitos de furo: selecionar uma ferramenta que 
abranja a faixa de diâmetro, acabamento superficial e tolerâncias da operação. 
4. Escolha o ângulo de posição: com base no ângulo de posição selecionado, escolha o tipo de unidade de 
corte apropriado. Isso também indicara o tipo de pastilha mais apropriado. 
5. Seleção do adaptador: escolha com base principalmente, no tamanho do acoplamento e na profundidade 
de mandrilamento. 
6. Seleção das pastilhas para a ferramenta: tipo de material da peça e nas condições de usinagem. 
 
Dados de corte e controle de cavacos 
 Desbaste: Siga as recomendações da geometria da pastilha e classe escolhidas. 
 Acabamento 
 Avanço: Os cavacos devem ter um formato apropriado para serem escoados sem causar danos à 
superfície do furo. O acabamento superficial necessário se restringe ao avanço máximo para qualquer raio 
de ponta fornecido. 
 Velocidade de corte: A velocidade de corte vida útil e vibrações. Os valores iniciais são recomendados 
para serem não maiores que 50% do que o recomendado para torneamento externo e para barras de 
mandrilar menores (60 – 70 m/min). 
 Fluido de corte: O fluido de corte deve ser usado em todas as operações de mandrilamento sempre que 
possível. Ele serve para transportar os cavacos para fora da zona de corte e para fora do furo, de modo 
rápido. 
 Profundidade de corte: As pastilhas recomendadas foram desenhadas para trabalharem com 
profundidades de corte pequenas (geralmente ap = 0,07 – 0,3 mm). 
Quando são usadas profundidades de corte excessivas, os cavacos têm a tendência de aderir à peça e à ferramenta 
e assim danificar a superfície usinada e/ou causar quebra da aresta. 
 
Geometria e raio de ponta da pastilha 
A escolha não adequada da geometria de pastilha, ângulo de posição, raio de ponta, etc, proporcionam vibrações. 
Geralmente, as pastilhas devem ter ângulos de saída positivos, arestas de corte vivas e raios de ponta pequenos. 
O ângulo de posição deve estar tão próximo de 90 graus quanto possível. 
As forças de corte radiais estão diretamente relacionadas ao tamanho do raio de ponta. 
Raio grande causará portanto uma maior deflexão da barra de mandrilar, sendo assim mais suscetível a 
vibrações. Recomenda-se raio de ponta para o mandrilamento de acabamento é 0.2 mm. Raios de ponta maiores 
que 0.4 mm devem ser evitados. 
As pastilhas para torneamento geral também são usadas para mandrilamento de acabamento. 
 
Ferramentas - Materiais 
 Alta dureza; 
 Tenacidade suficiente para evitar falha por fratura; 
 Alta resistência ao desgaste; 
 Alta resistência ao choque térmico; 
 Alta resistência ao impacto; 
 Ser inerte quimicamente; 
 Facilidade de obtenção a preços econômicos. 
 
Mandriladoras 
As Mandriladoras podem ser Horizontais e Verticais, dependendo da posição do eixo-árvore da mesma. 
Segue os principais componentes da Mandriladora. 
Partes de uma Mandriladora Horizontal: 
 Árvore Porta-Ferramentas. 
 Carro ou Cabeçote Porta-Árvore. 
 Montante da Máquina. 
 Coluna Auxiliar ou Luneta. 
 Mesa da Máquina. 
 Barramento. 
 
 Mandriladora Horizontal: 
Como o próprio nome sugere, na Mandriladora horizontal a árvore porta-ferramenta ou eixo-árvore que está 
disposta na posição horizontal e serve para nela se fixarem as ferramentas de mandrilar. 
 
 Mandriladora Vertical: 
Neste caso a Mandriladora Vertical possui sua Árvore Porta-Ferramentas disposta na posição vertical, mantendo 
sua mesma função.