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Curso Técnico em Eletromecânica Processos de Fabricação Armando de Queiroz Monteiro Neto Presidente da Confederação Nacional da Indústria José Manuel de Aguiar Martins Diretor do Departamento Nacional do SENAI Regina Maria de Fátima Torres Diretora de Operações do Departamento Nacional do SENAI Alcantaro Corrêa Presidente da Federação das Indústrias do Estado de Santa Catarina Sérgio Roberto Arruda Diretor Regional do SENAI/SC Antônio José Carradore Diretor de Educação e Tecnologia do SENAI/SC Marco Antônio Dociatti Diretor de Desenvolvimento Organizacional do SENAI/SC Confederação Nacional da Indústria Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial Curso Técnico em Eletromecânica Processos de Fabricação Delcio Luís Demarchi Giovani Conrado Carlini Laércio Lueders Florianópolis/SC 2010 É proibida a reprodução total ou parcial deste material por qualquer meio ou sistema sem o prévio consentimento do editor. Material em conformidade com a nova ortografia da língua portuguesa. Equipe técnica que participou da elaboração desta obra Coordenação de Educação a Distância Beth Schirmer Revisão Ortográfica e Normatização FabriCO Coordenação Projetos EaD Maristela de Lourdes Alves Design Educacional, Ilustração, Projeto Gráfico Editorial, Diagramação Equipe de Recursos Didáticos SENAI/SC em Florianópolis Autores Delcio Luís Demarchi Giovani Conrado Carlini Laércio Lueders SENAI/SC — Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial Rodovia Admar Gonzaga, 2.765 – Itacorubi – Florianópolis/SC CEP: 88034-001 Fone: (48) 0800 48 12 12 www.sc.senai.br Ficha catalográfica elaborada por Kátia Regina Bento dos Santos - CRB 14/693 - Biblioteca do SENAI/SC Florianópolis. D372p Demarchi, Delcio Luís Processos de fabricação / Delcio Luís Demarchi, Giovani Conrado Carlini, Laércio Lueders. – Florianópolis : SENAI/SC, 2010. 115 p. : il. color ; 28 cm. Inclui bibliografias. 1. Processos de fabricação. 2. Máquinas - Ferramenta. 3. Fresadoras. 4. Torneamento. I. Carlini, Giovani Conrado. II. Lueders, Laércio. III. SENAI. Departamento Regional de Santa Catarina. IV. Título. CDU 621.9 Prefácio Você faz parte da maior instituição de educação profissional do estado. Uma rede de Educação e Tecnologia, formada por 35 unidades conecta- das e estrategicamente instaladas em todas as regiões de Santa Catarina. No SENAI, o conhecimento a mais é realidade. A proximidade com as necessidades da indústria, a infraestrutura de primeira linha e as aulas teóricas, e realmente práticas, são a essência de um modelo de Educação por Competências que possibilita ao aluno adquirir conhecimentos, de- senvolver habilidade e garantir seu espaço no mercado de trabalho. Com acesso livre a uma eficiente estrutura laboratorial, com o que existe de mais moderno no mundo da tecnologia, você está construindo o seu futuro profissional em uma instituição que, desde 1954, se preocupa em oferecer um modelo de educação atual e de qualidade. Estruturado com o objetivo de atualizar constantemente os métodos de ensino-aprendizagem da instituição, o Programa Educação em Movi- mento promove a discussão, a revisão e o aprimoramento dos processos de educação do SENAI. Buscando manter o alinhamento com as neces- sidades do mercado, ampliar as possibilidades do processo educacional, oferecer recursos didáticos de excelência e consolidar o modelo de Edu- cação por Competências, em todos os seus cursos. É nesse contexto que este livro foi produzido e chega às suas mãos. Todos os materiais didáticos do SENAI Santa Catarina são produções colaborativas dos professores mais qualificados e experientes, e contam com ambiente virtual, mini-aulas e apresentações, muitas com anima- ções, tornando a aula mais interativa e atraente. Mais de 1,6 milhões de alunos já escolheram o SENAI. Você faz parte deste universo. Seja bem-vindo e aproveite por completo a Indústria do Conhecimento. Sumário 76 Unidade de estudo 6 Fresagem Seção 1 - Fresadoras Seção 2 - Fresas Seção 3 - Acessórios das fresadoras Seção 4 - Acessórios para a fixação da fresa Seção 5 - Fresagem Seção 6 - Parâmetros de corte na fresagem 88 Unidade de estudo 7 Retificação Seção 1 - Generalidades Seção 2 - Rebolos Seção 3 - Retificadoras Seção 4 - Operação Finalizando 99 Referências 101 Anexo 115 Conteúdo Formativo 9 Apresentação 11 12 Unidade de estudo 1 Classificação e Des- crição dos Proces- sos de Fabricação Seção 1 - Classificação dos processos de fabricação Seção 2 - Laminação Seção 3 - Extrusão Seção 4 - Estampagem Seção 5 - Forjamento Seção 6 - Trefilação Seção 7 - Processos com remoção de cavaco 20 Unidade de estudo 2 Ajustagem Seção 1 - Introdução Seção 2 - Limas Seção 3 - Rasquetes Seção 4 - Traçagem Seção 5 - Lixadeiras Seção 6 - Rebitadeiras 13 14 15 16 18 19 19 32 Unidade de estudo 3 Equipamentos para Corte Seção 1 - Introdução Seção 2 - Cortes manuais Seção 3 - Cortes com má- quinas Seção 4 - Fluidos de corte 38 Unidade de estudo 4 Furação Seção 1 - Tipos mais comuns de furadeiras. Seção 2 - Ferramentas Seção 3 - Escareadores Seção 4 - Rebaixador Seção 5 - Alargadores Seção 6 - Machos de roscar Seção 7 - Dispositivos de fixação da peça Seção 8 - Dispositivos de fixação da ferramenta 54 Unidade de estudo 5 Torneamento Seção 1 - Principais partes do torno horizontal Seção 2 - Tipos de torno Seção 3 - Movimentos para torneamento Seção 4 - Ferramentas de corte Seção 5 - Operações de torneamento 33 33 35 36 77 78 80 82 82 85 89 89 93 95 21 21 23 24 28 30 55 59 59 61 66 39 43 48 48 48 49 52 53 8 CURSOS TÉCNICOS SENAI 9PROCESSOS DE FABRICAÇÃO Conteúdo Formativo Carga horária da dedicação Carga horária: 90 horas Competências ▪ Interpretar projetos mecânicos para execução de peças. ▪ Identificar, planejar, executar e controlar processos de fabricação mecânica para montagem e ajuste de componentes e máquinas. Conhecimentos ▪ Processos de fabricação com e sem remoção de cavaco; ▪ Conformação mecânica; ▪ Ferramentas de usinagem; ▪ Novas tecnologias aplicadas aos processos de fabricação; ▪ Ajustagem mecânica e montagem mecânica; ▪ Limagem, corte, traçagem, furação, rosqueamento, alargamento, rasquetea- mento, parâmetros de corte e afiação; ▪ Ferramentas manuais: furadeira, serras, lixadeiras, parafusadeiras e rebitadei- ras; ▪ Operação de máquinas operatrizes convencionais: furadeiras, tornos mecânicos, fresadoras, retificas e prensa mecânica/hidráulica (generalidades, classificação e aplicação, nomenclatura, funcionamento, conservação, riscos – segurança, aces- sórios). ▪ Normas técnicas, regulamentadoras, preservação ambiental aplicáveis aos pro- cessos de fabricação mecânica ecatálogos técnicos. Habilidades ▪ Interpretar e aplicar normas técnicas, normas regulamentadoras, de segurança e preservação ambiental. ▪ Interpretar desenhos técnicos. ▪ Interpretar catálogos, manuais e tabelas técnicas. ▪ Utilizar sistemas de medição. ▪ Selecionar os processos de fabricação mecânica. ▪ Utilizar fluidos de corte e refrigeração. ▪ Identificar e selecionar os parâmetros de fabricação. ▪ Relacionar materiais, dispositivos e máquinas. 10 CURSOS TÉCNICOS SENAI ▪ Preparar e operar máquinas convencionais. ▪ Utilizar ferramentas e processos manuais e de fabricação. Atitudes ▪ Zelo no manuseio dos equipamentos e instrumentos de medição e fabricação; ▪ Uso racional de insumos; responsabilidade socioambiental; adoção de normas de saúde, segurança do trabalho; pró-atividade; ▪ Organização e conservação do laboratório e equipamentos. Apresentação PROCESSOS DE FABRICAÇÃO 11 Você está iniciando o estudo dos processos de fabricação mecânica. Os conteúdos relacionados a esta unidade curricular são de extrema impor- tância para o Técnico em Eletromecânica, tendo em vista queidentificar, planejar, executar e controlar processos de fabricação mecânica são atri- buições deste profissional. Dentro deste livro, você encontrará informações relacionadas a alguns processos de fabricação empregados no ramo metal-mecânico. Em pri- meiro momento, serão tratados os processos de fabricação sem remoção de cavaco, como o forjamento e a estampagem, por exemplo. Depois, os processos com remoção de cavaco, dos manuais até os que empregam máquinas com furadeiras, tornos e fresadoras. Ao final desta etapa de estudo, você deverá ser capaz de identificar as ferramentas, os instrumentos e as máquinas necessárias para a produção de peças dos mais diversos formatos e para as mais diversas aplicações. Delcio Luís Demarchi, Giovani Conrado Carlini e Laércio Lueders Delcio Luís Demarchi Graduado em Tecnologia Mecâ- nica pelo Centro Universitário de Jaraguá do Sul – UNERJ. Profes- sor da unidade curricular de Pro- cessos de Fabricação do curso Técnico em Mecânica e do curso Técnico em Eletromecânica, no SENAI/SC, em Jaraguá do Sul. Giovani Conrado Carlini Graduado em Tecnologia em Processos de Produção Mecâni- ca pela Faculdade de Tecnologia do SENAI/SC, em Jaraguá do Sul. Professor da unidade curricular de Processos de Fabricação do curso Técnico em Mecânica e do curso Técnico em Eletromecâni- ca, no SENAI/SC, em Jaraguá do Sul. Laércio Lueders Graduado em Tecnologia em Processos Industriais – Modali- dade Eletromecânica pela FURB. Professor da unidade curricular de Processos de Fabricação do curso Técnico em Mecânica e do curso Técnico em Eletromecâni- ca, no SENAI/SC, em Jaraguá do Sul. Unidade de estudo 1 Seções de estudo Seção 1 – Classificação dos processos de fabricação Seção 2 – Laminação Seção 3 – Extrusão Seção 4 – Estampagem Seção 5 – Forjamento Seção 6 – Trefilação Seção 7 – Processos com remoção de cavaco 13PROCESSOS DE FABRICAÇÃO Seção 1 Classificação dos processos de fabricação Nesta seção, você irá conhecer a definição e a classificação dos proces- sos de fabricação. Podem ser encontradas diversas formas de se fabricar uma peça. De- pendendo do seu formato, aplicação, material e acabamento necessário, você poderá optar por fabricar uma peça por fundição, estampagem, usi- nagem ou forjamento, por exemplo. Conforme a sua necessidade, pode- rá empregar apenas um destes processos ou vários deles sucessivamente. Esses processos são o que chamamos de Processos de Fabricação. Mas o que é fabricar? “Fabricar é transformar matérias-primas em produtos acabados, por vários processos, seguindo planos bem organizados em todos os aspec- tos” (MACHADO, 1999, p. 1) Logo, processos de fabricação são processos pelos quais uma peça ou produto passará para que a matéria-prima seja transformada até o for- mato e dimensões finais, obedecendo ao planejamento da produção. Podemos fazer uma classificação dos processos de fabricação conforme a figura a seguir: Classificação e Descrição dos Processos de Fabricação 14 CURSOS TÉCNICOS SENAI Figura 1 - Classificação dos processos de fabricação Fonte: Santos (2007, p. 17). Como você pôde observar, temos dois grandes grupos de processos de fabricação: fabricação COM remoção de cavacos e SEM remoção. E agora, o que são cavacos? “Cavaco é a porção de material da peça, retirada pela ferramenta, ca- racterizando-se por apresentar forma geométrica irregular” (FERRARESI, 1977, p. XXV). Assim, pode-se fabricar uma peça através de processos que retiram ma- terial de sua superfície ou por outros processos em que a peça é moldada ou conformada. Abaixo, seguem informações de alguns destes processos. Seção 2 Laminação Nesta seção, você conhecerá o que é laminação. A laminação é um processo de fa- bricação sem remoção de cavaco onde se reduz a espessura de um lingote de metal através da pas- sagem deste entre dois cilindros, mais ou menos como esticar a massa de um pastel. Este proces- so pode ser realizado a quente ou a frio. 15PROCESSOS DE FABRICAÇÃO Durante o processo de laminação, o que ocorre é a deformação plás- tica do metal, quando este passa entre os cilindros laminadores. Essa deformação plástica faz com que o material, além de diminuir a espessura, tenha o comprimento e a largura aumentados. Pode-se realizar a laminação de peças com forma plana (chapas) ou perfis diversos (vigas “I”, “U”, “T”, entre outros) Figura 2 - Laminação plana Figura 3 - Laminação de perfil Seção 3 Extrusão Nesta seção, você irá estudar a explicação de extrusão, que é um processo com mais resistência que os outros. A extrusão é um processo de fa- bricação sem remoção de cavaco, onde o material é empurrado atra- vés de uma matriz que determinará o perfil da peça obtida. Normalmen- te é realizada a quente, mas também é possível executar este processo a frio. Os perfis mais comuns de serem extrudados são barras cilíndricas ou tubos. Perfis mais complexos podem também ser extrudados, principal- mente em materiais dúcteis, como o alumínio e o cobre. Figura 4 - Extrusão Figura 5 - Exemplos de peças extrudadas Fonte: Metal Mundi (2009). Uma vantagem da extrusão é que os perfis obtidos por este processo são mais resistentes do que se fossem produzidos por outros processos. Isto porque o material é bem distribuído em todas as partes da peça e as juntas não são frágeis. Outras vantagens são o controle dimensional e o bom acabamento superficial, conseguidos principalmente na extrusão a frio. 16 CURSOS TÉCNICOS SENAI Seção 4 Estampagem Nesta seção, você conhecerá as 3 variações do processo de estam- pagem que são: corte, dobramen- to e estampagem profunda. Tam- bém verá as características dos tipos de prensa. A estampagem é um processo de fabricação sem remoção de cava- co bastante empregado no ramo metal mecânico. Basicamente, este processo consiste em modi- ficar a forma de uma chapa plana até o formato que se deseja obter. Desta forma, podem-se fabricar peças planas ou ocas. Esta modi- ficação ocorre com o auxílio de prensas para estampagem e ferra- mentas que se chamam estampos ou matrizes. Este processo é normalmente executado a frio, mas, em alguns casos específicos, pode ser reali- zado a quente. Dentro da estampagem, você en- contra três variações: corte, do- bramento e estampagem profun- da. O corte nada mais é do que o ci- salhamento do material. Ele acon- tece pela ação de uma punção que é forçada para dentro de uma ma- triz. Esse movimento é feito por uma prensa. Quando a punção inicia o movimento, força a chapa para dentro do orifício da matriz, fazendo com que aquela cisalhe no formato desta. Figura 6 - Corte por estampagem Fonte: SENAI (1996, p. 73). Um item que precisa ser leva- do em consideração na fabri- cação de uma ferramenta de estampagem para corte é a folga entre a punção e a ma- triz. Esta folga deve ser ade- quada para que a peça tenha um acabamento superficial livre de imperfeições e para garantir que a peça saia com o formato e as dimensões es- pecificadas no projeto. O dobramento consiste em con- formar uma chapa, barra ou tubo com o auxílio de um estampo de dobramento. Este é composto por uma matriz e uma punção. O acionamento desta ferramenta é produzido por uma prensa que forçao material, pela punção, con- tra a matriz, fazendo com que ele adquira seu formato. O processo de dobramento causa a conformação na peça porque os esforços aplicados superam o seu limite elástico. Ou seja, a peça é deformada plasticamente. Duran- te o processo, ocorre simultanea- mente o aparecimento de esforços de tração (na parte externa da do- bra) e esforços de compressão (na parte interna da dobra). Em uma determinada região da peça, que chamamos de linha neu- tra, pode-se dizer que não ocor- rem esforços de tração nem de compressão durante o dobramen- to. Conforme Chiaverini (1986, p. 110), a linha neutra encontra-se na altura da metade da espessura da chapa, para chapas de até um milímetro, ou a um terço da es-pessura da chapa, a partir da curva interna, para peças com espessura superior a um milímetro. Um cuidado especial que se deve ter com relação ao dobramento é no que diz respeito aos raios de curvatura da peça. Diante disto, recomenda Chiaverini (1986, p. 109): “Devem-se sempre evitar cantos vivos, para o que devem ser fixados raios de curvatura que correspondem de 1 a 2 vezes a es- pessura da chapa, para materiais moles, e de 3 a 4 vezes a espessu- ra, para materiais duros”. Esse cuidado é necessário, pois, se existir um canto vivo ou arredon- damento muito pequeno, poderá ocorrer à ruptura da peça durante o dobramento nestes locais. A estampagem profunda é um processo para a produção de pe- ças em forma de copo (ocos) a partir de chapas planas. Da mes- ma maneira que no dobramento, o dispositivo para fazer esta con- formação é composto de uma punção e uma matriz, que acio- nadas por uma prensa farão com que a punção force a chapa para dentro da matriz. 17PROCESSOS DE FABRICAÇÃO Figura 7 - Dobramento por estampagem Fonte: SENAI (1996, p. 76). Durante este processo, pode-se considerar que a espessura da chapa não terá variação. Para garantir que a peça não sofra nenhum tipo de enruga- mento, a chapa é presa dentro do dispositivo de estampagem profunda por um sujeitador. Neste processo, a folga entre a matriz e a punção também é extrema- mente importante. As superfícies da punção e da matriz que estarão em contato com a peça também precisam estar muito bem acabadas para evitar atrito exagerado e, por consequência, um aumento no esforço necessário para a operação. Os processos de estampagem (corte, dobramento e estampagem pro- funda) são amplamente utilizados para a produção de peças para lataria de automóveis, carenagens de equipamentos em geral, partes dos gabi- netes dos computadores, panelas metálicas, entre outras aplicações. Normalmente, para a fabricação de uma peça por estampagem, empre- gam-se a combinação das três variações desse processo. Assim a peça pode ser cortada com uma ferramenta de corte e depois repuxada. Essas operações podem ser feitas em dispositivos distintos ou em uma única ferramenta com vários estágios, onde cada estágio executa determinada operação na peça. Figura 8 - Peças estampadas em ferramentas progressivas Fonte: Ferramentaria Jacto (2009). Os processos de estampagem empregam prensas para realizar as opera- ções. Estas prensas basicamente podem ser excêntricas ou hidráulicas. As prensas excêntricas funcionam por meio de um mecanismo com um volante de inércia acoplado a um eixo excêntrico por um sistema de acionamento que transmite o movimento para o martelo. O volante de inércia permanece sempre em rotação. O martelo fará o movimento de descida e subida quando o mecanismo de acionamento for liberado. Já as prensas hidráulicas têm sua movimentação baseada em movi- mentação de fluidos. O óleo é in- jetado em um cilindro, que fará o movimento de descida aplicando a força do sistema hidráulico na operação a fazer. Pode-se, em linhas gerais, fazer a diferenciação de algumas caracte- rísticas dos dois tipos de prensa conforme segue: 18 CURSOS TÉCNICOS SENAI Características Prensa hidráulica Prensa excêntrica Curso do martelo Maior Menor Velocidade do martelo Menor Maior Força Maior, podendo chegar até 50.000 toneladas. Menor, podendo chegar até 2.500 toneladas. Quadro 1 - Características dos tipos de prensas Figura 9 - Forjamento livre Fonte: Aço Forja (2009). No forjamento com matriz fecha- da, o material metálico aquecido é conformado dentro de matrizes que têm o formato da peça de- sejada. Esta matriz é dividida em duas partes. Uma delas é atida na parte fixa da prensa e sobre ela é colocado o material a ser forjado. A outra parte é fixada no martelo da prensa e desce sobre o mate- rial, fazendo com que este escoe para dentro da cavidade da matriz. Figura 10 - Peças forjadas em matriz fechada Fonte: Yunque Industrial Ltda (2009). Seção 5 Forjamento Nesta seção, você irá estudar a defi- nição de forjamento. Esse proces- so pode ser feito de duas maneiras: martelamento ou prensagem. “O forjamento é pois o proces- so de deformação a quente em que, pela aplicação de força di- nâmica ou estática, modifica-se a forma de um bloco metálico” (CHIAVERINI, 1986, p. 80). Esse tipo de conformação me- cânica pode ser feito por meio de martelamento ou prensagem. No processo por martelamento, o material é submetido a golpes rá- pidos e sucessivos, normalmente aplicados por uma prensa excên- trica. Já no processo por prensa- gem, a força do forjamento é dada lentamente, durante a descida da prensa, normalmente hidráulica. Além da prensa, outro item im- portante no forjamento é a matriz, que pode ser aberta ou fechada. No forjamento com matriz aber- ta, ou forjamento livre, a matriz tem formas simples e este méto- do é indicado para a produção de peças grandes, em pequena quan- tidade. A matriz dá vários golpes sucessivos sobre a peça para con- seguir conformá-la até o formato e tamanho desejados. 19PROCESSOS DE FABRICAÇÃO Normalmente o processo de forjamento com matriz fechada acontece progressivamente, ou seja, são necessárias várias matri- zes para que a peça seja confor- mada do seu formato original até o seu formato final. As peças forjadas têm a van- tagem de serem produzidas acabadas ou semiacabadas e com alta resistência mecâni- ca, que poderão sofrer gran- des esforços no seu emprego. Seção 6 Trefilação Nesta seção, você verá o que é tre- filação. A trefilação é um processo de fa- bricação sem remoção de cavaco em que o material é puxado por meio de uma fieira que tem um orifício com o formato que se deseja obter. Normalmente esse processo é executado a frio. Fieira: peça de metal com orifí- cios, pelos quais se puxam barras de metais dúcteis, que se vão esti- rando em fios. O processo de trefilação permite a obtenção de produtos com se- ção transversal pequena e grande comprimento, bem como gerar um bom acabamento superficial e tolerâncias dimensionais aper- tadas. Os produtos mais comuns ob- tidos por trefilação são: fios das mais diversas bitolas, tubos, bar- ras redondas, barras sextavadas, entre outros perfis. Para a execução do processo de trefilação, é empregado um fluido lubrificante, a fim de evitar atrito excessivo entre o material que está sendo trefilado e a fieira. A fieira tem a entrada em forma de cone para facilitar a conformação do material da peça. Figura 11 - Trefilação Seção 7 Processos com remoção de cavaco Nesta seção, você irá conhecer a explicação do processo de remo- ção de cavaco. Os processos com remoção de cavacos, também chamados de usinagem, são processos muito versáteis. Através dos processos de usinagem, pode ser produzida uma infinidade de peças com for- mas e dimensões variadas. DICA Exemplos comuns de peças usinadas são: eixos, buchas, engrenagens, guias, entre outros tipos de peças usa- das em qualquer conjunto mecânico, como bicicletas, carros, motocicletas, aero- naves, implantes médico- odontológicos, máquinas e equipamentos em geral. Basicamente empregamos os pro- cessos de usinagem quando os processos de fabricação sem ma- terial (forjamento, estampagem, trefilação etc) não atendem as ne- cessidades de forma, acabamento superficial e tolerância dimensio- nal solicitadas no projeto da peça. Mas os processos de usinagem são normalmente mais caros do que os processos sem remoção de material. Você acabou de conhecer a clas- sificação e a definição dos pro- cessos de fabricação. Na unidade seguinte, verá quais são as opera- ções utilizadas no ajuste das peça. Unidade de estudo 2 Seções de estudo Seção 1 – Introdução Seção 2 – Limas Seção 3 – Rasquetes Seção 4 – Traçagem Seção 5 – Lixadeiras Seção 6 – Rebitadeiras 21PROCESSOS DE FABRICAÇÃO Seção 1 Introdução Nesta seção, você irá apreciar algumas formas de fazer ajuste. Várias são as ocupações que têm estapalavra em mecânica. Vejamos algumas delas: ▪ Elaborar e acabar manualmente uma peça, segundo formas e medi- das exigidas pelo projeto. Por exemplo, fazer um gabarito, chaveta etc. ▪ Acabar e retocar peças trabalhadas previamente em máquinas. ▪ Adaptar duas ou mais peças que devem trabalhar em conjunto. Todo trabalho de ajuste costuma ser bastante complexo, quer dizer que, para realizá-lo completamente, deve ser executada uma série sucessiva e ordenada de operações simples ou elementares chamadas: limagem, traçados, corte, furação, serrar, rosqueamento, lixamento, rebitagem etc. Seção 2 Limas As limas são ferramentas de corte manual. Geralmente são fabricadas com aço carbono temperado e possuem um cabo que pode ser de ma- deira ou de plástico. Suas faces apresentam pequenos dentes cortantes, o que chamamos de picado. Figura 12 - Lima Fonte: Starrett (2009). Normalmente são empregadas para realizar pequenos ajustes em peças metálicas. Podemos encontrar comercialmente diversos tipos de lima, no que diz respeito ao formato, inclinação do picado, tamanho dos dentes e com- primento. É possível visualizar um resumo destas características no qua- dro a seguir: Ajustagem 22 CURSOS TÉCNICOS SENAI Classificação Tipo Figura Emprego Formato Lima chata Fonte: Starret (2009). Superfícies planas externas ou internas, em ângulo reto ou obtuso. Lima quadrada Fonte: Starret (2009). Superfícies planas externas ou internas, em ângulo reto ou obtuso Lima triangular Fonte: Starret (2009). Superfícies planas externas ou internas, em ângulo maior que 60º Lima faca Fonte: Starret (2009). Superfícies planas externas ou internas, em ângulo agudo Lima meia-cana Fonte: Starret (2009). Superfícies planas externas ou internas Superfícies côncavas externas ou internas, com raios grandes Lima redonda Fonte: Starret (2009). Superfícies côncavas externas ou internas, com raios pequenos Inclinação do picado Simples Materiais metálicos não ferrosos (alumínio, cobre, chumbo...). Cruzado Materiais metálicos ferrosos (aços, ferro fundido). Tamanho dos dentes Bastarda Desbaste (retirar quantidade de material superior a 0,2mm) Murça Acabamento (retirar quantidade de material inferior a 0,2mm). Comprimento Entre 4 e 12 polegadas Fonte: Cooperhandtools (2009). Variável, conforme o comprimento da superfície a ser trabalhada. Quadro 2 - Características das limas Além destas limas, existem ainda as limas-agulha. Limas-agulha são li- mas com tamanho pequeno, com comprimento total entre 100 mm e 160 mm e o picado pode ter 40 mm, 60 mm ou 80 mm de comprimen- to. São empregadas para trabalhar pequenos detalhes das peças, como rasgos ou furos. São bastante utilizadas em trabalhos de ferramentaria. 23PROCESSOS DE FABRICAÇÃO Figura 13 - Limas agulha Também podemos encontrar li- mas diamantadas, que têm a su- perfície recortada com pó de diamante, no mercado. São em- pregadas para trabalhar materiais endurecidos, como aços tempera- dos. Para melhor aproveitamento das limas, seguem algumas observa- ções: ▪ Usar primeiro uma das faces da lima, até esta se desgastar por completo, para depois utilizar outra face. ▪ Não limar peças de material mais duro do que a lima. ▪ Selecionar a lima com o comprimento adequado ao comprimento da peça que será trabalhada. ▪ Aplicar pressão adequada durante o trabalho: quanto mais nova for a lima, menor deve ser a pressão. ▪ Manter as limas limpas e guardá-las em local apropriado após a utilização. Seção 3 Rasquetes Normalmente os processos de usinagem produzem estrias ou sulcos nas superfícies das peças, mesmo quando aparentemente elas estão perfeitamente lisas. Principal- mente na fabricação de máquinas, existem peças cuja superfície deve estar livre dessas irregularidades e ter melhorada a qualidade de atrito das superfícies lubrificadas, de modo mais uniforme possível. Para minimizar os efeitos causados por essas ferramentas, utilizamos um processo manual de acabamento chamado rasqueteamento ou raspa- gem, realizado por uma ferramenta chamada de rasquete ou raspador. Figura 14 - Rasquete Fonte: Rossetto (1996, p. 64). O rasquete possui dois tipos de variação na sua aresta cortan- te, podendo ser de aço carbono temperado ou com inserto de metal duro. Ambos devem ser afiados de acordo com a forma desejada e ufrequentemente, pois nesta operação acontece desgaste da ferramenta. Classicação dos rasquetes Classificamos os rasquetes em três grupos: Rasquete chato – pode ser curvado ou não, sua aplicação é destinada para superfícies planas, o sentido de corte é linear, tanto no processo de empurrar quanto no de puxar, utiliza-se ângulos positivos para desbaste, negativos para acabamentos e uma pequena convexidade no flanco da afiação. Figura 15 - Rasquete tipo chato Fonte: Rossetto (1996, p. 65). 24 CURSOS TÉCNICOS SENAI Rasquete triangular – aplicado nas operações de rebarbar furos, superfícies internas de furos e su- perfícies côncavas em geral, pos- sui dimensões variadas e gumes uequidistantes afiados de acordo com a utilização a que se destina. Figura 16 - Rasquete tipo triangular Fonte: Rossetto (1996, p. 65). Rasquete raspador de mancais – utilizado no rasqueteamento de mancais, ajustes de eixos e super- fícies côncavas em geral, possui variados tamanhos, conforme aplicação desejada. Figura 17 - Rasquete tipo raspador de mancais Fonte: Rossetto (1996, p. 65). Na operação de desbaste, executamos longas passadas, exercendo forte pressão sobre o rasquete obliquamente em relação à peça. A direção do trabalho deve frequentemente variar a 90º, porque, desta maneira, torna- se mais fácil a verificação dos pontos altos na superfície de trabalho. No acabamento, controlamos o aspecto final da superfície, aumentando os pontos de contato por centímetro quadrado, diminuindo as forças exer- cidas e o comprimento das passadas sobre a área de trabalho. Seção 4 Traçagem Quando precisamos verificar se o material bruto disponível é de tama- nho e formato adequados para a fabricação de determinada peça de formato simples, podemos fazer esta verificação apenas medindo o ma- terial. Quando o formato da peça é complexo ou com muitos detalhes, apenas a medição pode não ser suficiente para conseguirmos realizar a verificação. Desta forma, podemos realizar operações de traçagem, que nada mais é do que reproduzir, sobre a superfície da peça reta, arcos e pontos importantes para a fabricação da mesma. Isso fará com que possamos visualizar se o material bruto tem tamanho e formato adequado para a fabricação da peça. Além disso, a traçagem servirá de auxílio durante a fabricação, pois indica o limite visual até onde podemos efetuar as usina- gens e pode prevenir erros de interpretação de desenhos. Dependendo da precisão da peça, a traçagem será apenas uma referên- cia e deve ser feita a verificação das medidas da peça com o auxílio dos instrumentos de medição, como o paquímetro ou o micrômetro. Se a peça não exigir precisão dimensional muito apertada, podemos usar a traçagem como medida final da peça. Conforme o formato e tamanho da peça, podemos precisar de uma mesa de traçagem (ou desempeno), calços, macacos ou cantoneiras para fazer o posicionamento da peça para realizar a traçagem. 25PROCESSOS DE FABRICAÇÃO Figura 18 - Desempeno de ferro fundido Fonte: Digimess (2009). Figura 19 - Calços paralelos Fonte: Digimess (2009). Figura 20 - Cantoneira Fonte: Digimess (2009). Figura 21 - Calço em V Fonte: Digimess (2009). Figura 22 - Macaco Fonte: Kifix (2009). DICA Para efetuar a medição du- rante a traçagem, pode ser necessário o emprego de uma escala, um goniômetro ou um calibrador traçador de altura. 26 CURSOS TÉCNICOS SENAI Figura 23 - Escala Figura 24 - Calibrador traçador de altura Fonte: Digimess (2009). Figura 25 - Goniômetro Fonte: Logismarket (2009). DICA Quando formos traçar efetivamente, precisaremos de um riscador, compasso,graminho ou calibrador traçador de altura. 27PROCESSOS DE FABRICAÇÃO Figura 26 - Riscador Fonte: Costa... (2009). Figura 27 - Graminho Fonte: São Sebastião Ferramentas (2009). Figura 28 - Compasso Fonte: Starrett (2009). Figura 31 - Suta Fonte: Ferramentas Antigas (2009). Caso seja preciso marcar o centro de um arco ou a posição de um furo, podemos empregar a pun- ção e o martelo. Figura 32 - Punção de centro Fonte: Ferramentas Gedore do Brasil S/A (2009). Figura 33 - Martelo tipo pena Fonte: Ferramentas Gedore do Brasil S/A (2009). Dependendo do tipo de linha precisamos traçar – perpendicu- lar, paralela ou inclinada – po- demos utilizar esquadros, régua, suta, tampões e gabaritos, para auxiliar o processo de traçagem. Figura 29 - Esquadro Fonte: Starrett (2009). Figura 30 - Régua Fonte: Starrett (2009). 28 CURSOS TÉCNICOS SENAI Podemos recobrir a superfície da peça a ser traçada com algumas subs- tâncias diferentes, para que tenhamos melhor visualização do traçado re- alizado. Cada substância diferente tem algumas características distintas, conforme demonstrado no quadro seguinte: Substância Composição Superfícies Traçado Verniz Goma-laca, álcool e anilina. Lisas ou polidas Rigoroso Solução de alvaiade Alvaiade, água ou álcool. Em bruto Sem rigor Gesso diluído Gesso, água, cola comum de madeira, óleo de linhaça e secante. Em bruto Sem rigor Gesso seco Gesso comum (giz). Em bruto Pouco rigoroso Tinta Já preparada no comércio. Lisas Rigoroso Tinta negra especial Já preparada no comércio. De metais claros Qualquer Quadro 3 - Características das tintas de traçagem Fonte: Rossetto (1996, p. 43). Seção 5 Lixadeiras Nesta seção, você apreciará a classificação das lixadeiras e como fazer pequenos ajustes com essa ferramenta. Quando há necessidade de remover uma pequena porção de material, a fim de obter uma forma, realizar um ajuste mecânico em uma superfície determinada ou de obter um acabamento superficial de maior qualidade nos processos de fabricação, por exemplo, utilizamos as lixadeiras. São equipamentos convencionais de diferentes características, podendo ser aplicados na superfície em trabalho manualmente ou por variados tipos de máquinas. O processo de lixamento pode ser separado em duas partes: o lixamento de desbaste e o de acabamento. O desbaste, ou pré-lixamento, é uma operação que se destina a retirar uma quantidade considerável de mate- rial, a fim de eliminar defeitos de usinagem, como ondulações e marcas deixadas pelas ferramentas de corte. Já o processo de acabamento, faz o controle de aspectos visuais, da rugosidade da superfície e ajustagem de tolerância geométrica em uma determinada peça. 29PROCESSOS DE FABRICAÇÃO As lixas são as ferramentas usa- das no lixamento, são compostas por grãos abrasivos com diferen- tes granulometrias, finalidades e aplicações (diferentes materiais). Estes são presos a uma folha de papelão com auxílio de adesivos de fixação, materiais que tem como função fazer a união dos grãos. A classificação das lixas é ofe- recida pelos seguintes aspectos: formato, aplicação e granulome- tria. Os formatos encontrados na indústria são variados. Para pro- cessos manuais, utilizamos lixas em folha. Para serem usados em máquinas, as lixadeiras são con- feccionadas em cintas ou discos. Figura 34 - Lixa em folha Fonte: Adaptado de Batalha Máquinas (2009). Figura 35- Lixa em cinta Fonte: Abrasiminas (2009). granulometrias: especifica- ção do tamanho do grão Figura 36 - Lixa em disco Fonte: FB Equipamentos (2009). A aplicação varia de acordo com o material a ser trabalhado, classifi- cado em quatro principais grupos: 1. Lixa d’água é usada molhada por água, querosene, gasolina etc. (á maneira em que traba- lha, o fluido descarta os resí- duos retirados da superfície lixada). É excelente para lixar resina, gesso, massa de funilei- ro e acabamentos de materiais pós-usinados. 2. Lixa para madeira é usada (seca) somente em madeira. 3. Lixa para ferro é usada (seca) somente em superfícies metá- licas. 4. Lixa para massa é ideal para uso na construção civil. Reco- mendada para rebocos, arga- massas, massa corrida e gesso. A graduação das lixas, também chamada de grão ou grana, dife- rencia-se de acordo com o mate- rial a ser lixado, podendo variar do número 36 a 2000. Quanto maior o valor, menor é o tamanho do grão e menor é a remoção de material. A tabela abaixo demons- tra os valores da granulometria para cada tipo de lixa. 30 CURSOS TÉCNICOS SENAI Aplicação da lixa Variação da granulometria Lixa d’água 80 a 2000 Lixa para madeira 36 a 320 Lixa para ferro 36 a 220 Lixa para massa 60 a 220 Quadro 4 - Granulometria das lixas Fonte: Norton (2009). Além do processo manual de li- xamento, também classificamos os tipos de máquinas lixadeiras encontradas no mercado. O mo- tor pode variar entre elétrico ou pneumático, dependendo dos ti- pos de empregos. Figura 37 - Lixadeira orbital Fonte: Adaptado de Black & Decker 2009). Figura 38 - Lixadeira angular Fonte: Adaptado de Tudo... (2009). Figura 39 - Lixadeira de cinta Fonte: Casa do Marceneiro (2009). Seção 6 Rebitadeiras Nesta seção, você verá como fa- zer uma junção permanente por meio de rebitadeiras. A rebitagem é um processo de união permanente, composta pelo rebite. Este é um componente mecânico de geometria cilíndrica e possui, em uma de suas extre- midades, uma cabeça que pode conter vários formatos. Os rebi- tes também podem ser fabricados em aço, alumínio, cobre ou latão e possuem grande aplicação nos setores metal-mecânico, aeronáu- tico, náutico, construção civil e automobilístico. Podemos executar a rebitagem de duas formas diferentes: desen- volvendo o processo manual ou a rebitagem mecânica com uso de máquinas rebitadeiras. O proces- so manual é feito por pancadas de martelo em repuxadores, fazen- do a união dos materiais a serem rebitados na parte inferior. Para segurar o rebite, usamos o contra- estampo. Em seguida, utilizamos o martelo de bola, para ser execu- tado o boleamento. Figura 40 - Utilização do repuxador e contraestampo Fonte: Rossetto (1996, p. 23). Figura 41 - Boleamento com martelo de bola Fonte: Rossetto (1996, p. 24). Depois de boleada a cabeça do rebite, utilizamos a ferramenta chamada estampo. Em sua pon- ta, esta possui uma cavidade con- vexa, desenvolvida para conse- guirmos um arredondamento de maior qualidade na cabeça do re- bite e consequuentemente melhor aspecto visual do processo. 31PROCESSOS DE FABRICAÇÃO Figura 42 - Estampo, finalizando o processo de rebitagem manual Fonte: Rossetto (1996, p. 24). O processo mecânico pode ser executado por meio de disposi- tivos portáteis como os alicates manuais e martelos pneumáticos ou por máquinas rebitadeiras com acionamento pneumático ou hi- dráulico. Os alicates manuais e os martelos pneumáticos são ótimas ferramentas portáteis, para rebita- gens em lugares de difícil acesso. Porém, o uso de máquinas rebi- tadeiras é mais rápido, silencioso e possui a melhor resistência me- cânica, pois essas máquinas con- seguem efetuar maior pressão so- bre o rebite, fazendo com que ele preencha todo o espaço existente entre as partes rebitadas. Figura 43 - Martelo pneumático Fonte: Adaptado de Agraupe... (2009). Figura 44 - Máquinas rebitadeiras hidráulicas Fonte: Adaptado de B2B Abimaq (2009). Para os rebites de repuxo, também conhecidos como rebites pop, os mais comuns encontrados, utiliza- mos o alicate rebitadeira. Esta fer- ramenta faz com que o núcleo do rebite seja puxado, formando uma expansão no lado inverso à cabe- ça até o rompimento deste núcleo, concluindo a rebitagem. Figura 45 - Aplicação do rebite de repuxo Fonte: Emhart Teknologies (2009). Figura 46 - Alicate rebitadeira manual com rebites de repuxo Fonte: NEI (2009). Figura 47 - Rebitadeira tipo alavanca Fonte: Brasutil (2009). Após conhecer as ferramentas usadas para fazer ajustagem,você irá estudar, na próxima unidade, os equipamentos utilizados para fazer corte manual, com máqui- nas Unidade de estudo 3 Seções de estudo Seção 1 – Introdução Seção 2 – Cortes manuais Seção 3 – Cortes com máquinas Seção 4 – Fluidos de corte 33PROCESSOS DE FABRICAÇÃO equipamentos para Corte Seção 1 Introdução Nesta seção, você será apresenta- do ao processo de corte. Em várias situações no mundo da mecânica, pode ser necessária a remoção de grande quantidade de material de uma peça. Para re- alizarmos esta remoção, podemos empregar a operação de prepara- ção do material chamada corte. Essa operação consiste basica- mente em deixar/obter a maté- ria-prima no formato e tamanho necessários ao processo de fabri- cação pelo qual passará. O corte pode ser realizado ma- nualmente (com serra manual, tesoura ou cinzel) ou com o auxí- lio de máquinas (com máquina de serrar ou guilhotina). Seção 2 Cortes manuais Quando precisamos cortar chapas finas (até 1 mm de espessura), po- demos utilizar uma tesoura manu- al. Dependendo do tipo de corte que se pretende obter, podemos encontrar as seguintes tesouras: ▪ Tesoura reta, para cortes retos. Figura 48 - Tesoura reta Fonte: Leroy Merlin (2009). ▪ Tesoura reta com lâminas estreitas, para cortes curvos de pequeno comprimento. Figura 49 - Tesoura reta com lâminas estreitas Fonte: Weber (2009). ▪ Tesoura curva, para cortes curvos de raios grandes, cônca- vos ou convexos. Figura 50 - Tesoura curva Fonte: Costa (2009). 34 CURSOS TÉCNICOS SENAI ▪ Para cortar chapas com espes- suras de até 3 mm, podemos em- pregar uma tesoura de bancada. Figura 51 - Tesoura de bancada Fonte: Ikeda Ono (2009). DICA Realizando o corte com te- souras manuais, consegui- remos bordas isentas de rebarbas, mas com cantos vivos. Quando encontrarmos situações onde o formato da peça ou a loca- lização do detalhe que se pretende cortar não permite que se faça a operação por outros métodos, podemos utilizar um cinzel ou um bedame. Essas situações são comuns durante a manutenção de uma máquina ou montagem de um equipamento. As pessoas da área de ajustagem e manuten- ção empregam estas ferramentas assim: ▪ Cinzel (ou talhadeira): para cortar cabeças de rebites, cortar cabeças de parafusos, cortar cha- pas ou vazar um perfil com furos próximos entre si. Figura 52 - Cinzel Fonte: Poliplás (2009). ▪ Bedame (ou buril): para abrir rasgos de chaveta. Figura 53 - Bedame Fonte: Rossetto (1996, p. 65). ▪ Bedame meia-cana: para abrir canais de lubrificação. Figura 54 - Bedame meia-cana Fonte: Rossetto (1996, p. 65). ▪ Também é possível cortar peças manualmente com serras. As serras manuais são compostas por um arco de serra, que dará a sustentação à lâmina de serra, ferramenta de corte efetivamente. Figura 55 - Arco de serra com lâmina Fonte: Adaptado de Starrett (2009). As lâminas de serras para serras manuais são fabricadas em aço rápido ou aço com alto teor de carbono e são dotadas de dentes em uma de suas bordas. Podem conter 18, 24 ou 32 dentes por polegada. Os comprimentos co- merciais são de 8”, 10” ou 12”. A escolha da quantidade de den- tes por polegada acontecerá em função da espessura da peça a ser cortada, conforme tabela a seguir: 35PROCESSOS DE FABRICAÇÃO Tabela 1 - Seleção da dentição das serras manuais Seleção da dentição Seção transversal a ser cortada Dentes por polegada Milímetros Polegada 5 – 13 3/16 – ½ 18 3 – 11 1/8 – 7/16 24 2,5 – 8 3/32 – 5/16 32 Fonte: Starrett (2009). apenas cortes retos com este tipo de máquina. Figura 57 - Serra alternativa horizontal Fonte: Zimbardi... (2009). Figura 58 - Serra alternativa vertical Fonte: Royal máquinas (2009). As lâminas empregadas nesta má- quina são muito parecidas com as lâminas usadas em arcos de serra manuais. A maioria das lâminas atualmente é fabricada em aço rápido ou com bi-metal (onde o corpo da lâmina é de aço carbono e a região dos dentes é de aço rá- pido). Podem ser encontradas em dimensões que variam entre 300 x 28 x 1,25 e 900 x 75 x 3. Podem ter de 4 a 14 dentes por polegada. Máquinas de serrar de fita: pos- suem dois volantes pelos quais passa uma serra em forma de fita, que proporciona um corte contí- nuo. Também podem ser encontradas na versão vertical ou horizontal. A capacidade de corte é deter- minada pelo fabricante. Com as serras de fita verticais, é possível realizar cortes em forma de curva. As lâminas empregadas nestas máquinas são adquiridas em for- ma de rolo e devem ser cortadas e soldadas de acordo com as di- mensões da máquina. Podem ser encontradas lâminas com o corpo de aço carbono e a dentição de aço rápido, ou com o corpo de aço carbono e a dentição de metal duro. As dimensões mais comuns são entre 6 x 0,65 e 80 x 1,6 e o nú- mero de dentes varia entre 4 e 18 dentes por polegada. Figura 59 - Serra de fita vertical Fonte: Ronemak (2009). Figura 60 - Serra de fita horizontal Fonte: Ronemak (2009). Seção 3 Cortes com máquinas Quando for necessário o corte de uma grande quantidade de chapas ou o corte de chapas com espes- sura maior que 3 mm, podemos empregar uma guilhotina. A gui- lhotina é um equipamento que re- produz o movimento de corte das tesouras, mas com acionamento mecânico (através de mecanismo excêntrico) ou hidráulico. Figura 56 - Guilhotina Fonte: O guia... (2009). Para o corte de peças com perfis diversos (redondos, quadrados, retangulares, dentre outros) po- demos empregar uma máquina de serrar. Existem alguns tipos de máquinas de serrar disponíveis comercialmente, conforme segue: Máquina de serrar alternativa: é uma máquina que reproduz o movimento de vai e vem realizado com a serra manual. Pode ser ver- tical ou horizontal, com diversas capacidades de corte, conforme o fabricante. Conseguimos gerar 36 CURSOS TÉCNICOS SENAI Serra circular: é uma máquina que emprega serras em forma de disco circular. Os cortes obtidos são retos. Os discos podem ser encontrados em dimensões que variam geral- mente entre 4 e 40 polegadas. Figura 61 - Serra circular Fonte: Omil (2009). Figura 62 - Disco de serra Fonte: Thode (2009). Seção 4 Fluidos de corte Fluido de corte tem como principal função refrigerar as peças em veloci- dades elevadas como também lubrificar em baixas velocidades de corte. Podendo ser aplicado sob diversas direções e vazões, são inúmeras as combinações para sua aplicação. Existem variadas formas de ordenar os fluidos de corte. Não existe pa- dronização que estabeleça uma classificação entre as empresas fabrican- tes. Classificam-se os fluidos da seguinte forma: ▪ Ar ▪ Aquosos ▪ Água ▪ Soluções químicas ▪ Emulsões ▪ Óleos ▪ Minerais (integral) ▪ Graxos ▪ Compostos ▪ De extrema pressão ▪ De usos múltiplos 37PROCESSOS DE FABRICAÇÃO Pode também haver a presença de aditivos nos fluidos. Os mais utilizados são: antiespumantes, anticorrosivos, detergentes, emul- gadores, biocidas e aditivos de extrema pressão. Ainda há os óle- os integrais (vegetais e animais) que eram utilizados como lubri- ficantes na usinagem, porém sua utilização como fluido de corte ficou inviável devido ao custo e sua rápida deterioração e então começou a se utilizar como aditi- vos, com o objetivo de melhorar as propriedades lubrificantes. Existem os lubrificantes sólidos, como por exemplo, a vaselina só- lida e a banha animal. Os fluidos sintéticos não pos- suem óleo mineral, são baseados em produtos químicos que for- mam uma solução com água. Es- tes apresentam uma vida maior por serem menos atacados por bactérias. Os mais comuns ofe- recem a proteção anticorrosiva e refrigeração. O fluido de corte traz variados benefícios, como a melhoria no acabamento superficial da peça usinada, evita o aquecimento ex- cessivo da peça, ajuda na retirada do cavaco da zona de corte, refri- gera a máquina-ferramenta, con- tribui para a quebra de cavaco e protege a máquina-ferramenta e a peça da corrosãoatmosférica. Porém os fluidos trazem muitos problemas que atingem o meio ambiente e a nossa saúde. Eles produzem alguns efeitos prejudi- ciais, como: produção de vapores tóxicos, como odores desagradá- veis, provocando doenças respi- ratórias; contaminação do meio ambiente (rios, córregos e lagos); a procriação de fungos e bacté- rias; doenças de pele, entre elas, alergias e dermatites; doenças pulmonares (bronquite e asma); câncer de diversos tipos (como de cólon, bexiga, pulmão, pâncreas, sinunasal e laringe); ainda pode haver o risco de combustão e até explosão. Existem fluidos que não são prejudiciais ao meio ambiente. São eles: os fluidos biodegradá- veis e bioestáveis. ‘’Desde que corretamente usa- dos, os fluidos de corte apre- sentam pouco ou nenhum risco ao operador’’(SANTOS e SALES, 2007, p. 182). Porém deve-se fazer frequente- mente um controle do pH, bac- térias e fungos presentes nos flui- dos. A Seleção ideal de um fluido de corte é muito difícil, por causa da grande variedade de produ- tos disponíveis no mercado. Mas o alto custo e a utilização de um fluido devem compensar econo- micamente, ou seja, os benefícios devem superar os gastos. Existem três informações mínimas para a escolha de um fluido: o material que será utilizado, a ferramenta e o processo de usinagem. O descarte dos fluidos de corte é dividido em processos químicos e físicos. A seleção destes depende do estado de contaminação do fluido, da sua composição, das condições locais, da legislação do meio ambiente na região e do seu custo. Depois ser apresentado ao pro- cesso de corte, você irá estudar a definição, os tipos e as ferramen- tas usadas de furação. Unidade de estudo 4 Seções de estudo Seção 1 – Tipos mais comuns de fura- deiras Seção 2 – Ferramentas Seção 3 – Escareadores Seção 4 – Rebaixador Seção 5 – Alargadores Seção 6 – Machos de Roscar Seção 7 – Dispositivos de fixação da peça Seção 8 – Dispositivos de fixação da ferramenta 39PROCESSOS DE FABRICAÇÃO Furação Seção 1 Tipos mais comuns de furadeiras Nesta seção, você será apresen- tado à definição de cada tipo de furadeira, os cuidados com a se- gurança, como conservar os equi- pamentos e aprenderá como cal- cular a rotação dessa ferramenta. A máquina-ferramenta que execu- ta operações de furação por meio de uma ferramenta em rotação, é fixada com acessório, ou monta- da diretamente no eixo principal. O acionamento pode ser direto, por motor, ou com mecanismo de transmissão, que pode ser por polias ou jogo de engrenagens. O avanço linear do eixo principal pode ser manual ou automático. Ela é utilizada para furar, poden- do ser a furação passante ou não, fazer rebaixos cônicos (escarear), rebaixos cilíndricos (rebaixar), sendo que a principal aplicação destas duas operações é de escon- der a cabeça de parafusos. Pode- se ainda fazer roscas na furadeira, utilizando machos de rosca e ca- librar furos, utilizando alargador. Em todas as máquinas opera- trizes, devem-se seguir as orien- tações dos manuais, quanto aos cuidados com sua operação e manutenção, para evitar desgastes prematuros de seus componentes. Os tipos mais comuns de furadeiras são: ▪ Furadeira elétrica portátil Furadeira projetada para ser trans- portada até o local de sua utiliza- ção. É muito utilizada em serviços de manutenção e montagem. As furadeiras portáteis podem apre- sentar rotação variável, inversão de rotação e a força de avanço é realizada pelo operador, direta- mente sobre o corpo da furadeira. Os acessórios mais comuns são: mandril, chave de mandril e haste limitadora de profundidade. Figura 63 - Furadeira portátil Fonte: Adaptado de Everloc (2009). ▪ Furadeira de bancada Furadeira que necessita de uma bancada para sua fixação e é utili- zada para pequenas furações, nas quais o avanço é realizado por meio da aplicação de força ma- nual em uma alavanca ou volante, que faz com que o eixo principal faça um movimento linear em di- reção à peça. As principais carac- terísticas desse equipamento são: a potência do motor, a gama de rotações, deslocamento linear má- ximo do eixo principal, distância entre a coluna, o eixo principal, o diâmetro máximo e mínimo indi- cado para furação. Os acessórios mais comuns são: mandril, chave de mandril, haste limitadora de profundidade e morsa. Figura 64 - Furadeira de bancada Fonte: Gift Center (2009). ▪ Furadeira de coluna (de piso) Furadeira que se caracteriza por uma base, fixada diretamente no chão, que é ligada ao cabeçote do motor por meio de uma coluna. Nessa furadeira, o avanço é rea- lizado por meio da aplicação de força manual ou automática em uma alavanca ou volante, que faz com que o eixo principal faça um movimento linear em direção à peça. Os dispositivos ou peças podem ser fixadas na mesa in- termediaria, na base inferior ou ao lado da furadeira, pois a parte superior e a mesa, além de terem o movimento vertical de desloca- mento, possuem movimento de deslocamento angular em relação à coluna principal. Um grande diferencial entre a furadeira de coluna de piso e de bancada é a distância entre o eixo principal e sua base, que por ser maior, per- mite a furação de peças de maior porte. As principais características desse equipamento são: a potên- cia do motor, a gama de rotações, o deslocamento linear máximo do 40 CURSOS TÉCNICOS SENAI eixo principal e a distância entre a coluna e o tamanho do cone morse do eixo principal. Os aces- sórios mais comuns são: mandril, chave de mandril, haste limitadora de profundidade e buchas de re- dução. 1 - Base 2 - Coluna 3 - Mesa 4 - Sistema motriz 5 - Alavanca de acionamento linear da ferramenta 6 - Eixo principal (árvore) 7 - Bucha de redução 8 - Ferramenta Figura 65 - Furadeira de coluna de piso Fonte: Ebah! (2009). ▪ Furadeira Radial Furadeira que se caracteriza por ter a base fixada diretamente no chão, que é ligada ao cabeçote do motor por meio de uma coluna e possui uma guia (bandeira) de deslocamento do cabeçote do motor, que permite fazer vários furos sem modificar a posição da peça. Nesta furadeira, o avanço é realizado por meio da aplicação de força manual ou automática, em uma alavanca ou volante, que faz com que o eixo principal faça um movimento linear em direção à peça. Os dispositivos ou peças podem ser fixados na mesa in- termediária, na base inferior ou ao lado da furadeira, pois a parte superior e a mesa, além de terem o movimento vertical de desloca- mento, possuem movimento de deslocamento angular em relação à coluna principal. Um grande diferencial na furadeira radial é a possibilidade de deslocamento do cabeçote do motor, o que permi- te aumentar e diminuir a distância entre a coluna e centro da broca. As principais características des- te equipamento são: a potência do motor, a gama de rotações, o deslocamento linear máximo do eixo principal, a distância máxi- ma e mínima do centro do eixo principal até a coluna, o tipo de acionamento dos movimentos verticais e da bandeira (hidráulico ou mecânico), inclusive otamanho do cone morse do eixo principal. Os acessórios mais comuns são: mandril, chave de mandril, haste limitadora de profundidade e bu- chas de redução. Figura 66 - Furadeira radial Fonte: Classiweb (2009). ▪ Furadeira de coordenadas (furadeira fresadora) Furadeira que possui uma mesa de deslocamento longitudinal e transversal com anel graduado e, em muitos casos, a coluna cilíndri- ca é substituída por uma guia pris- mática. A grande vantagem desta furadeira é que não existe necessi- dade de traçar e puncionar as pe- ças que serão furadas, pois, com o deslocamento controlado e preci- so dos eixos da mesa, o posiciona- mento e localização dos furos são viáveis sem as duas operações ci- tadas. As principais características deste equipamento são: a potência do motor, a gama de rotações, o deslocamento linear máximo do eixo principal, os cursos de des- locamento da mesa e otamanho do cone morse do eixo principal. Os acessórios mais comuns são: mandril, chave de mandril, haste limitadora de profundidade e bu- chas de redução. Figura 67 - Furadeira de coordenadas Fonte: Evisos Brasil (2009). ▪ Furadeira múltipla É uma furadeira utilizada para produções em série. Possui várias ferramentas que executam diver- sas operações simultaneamente ou em sequuência, com o objetivo de diminuir o tempo de usinagem. 41PROCESSOS DE FABRICAÇÃO Figura 68 - Furadeira múltipla Fonte: Winner... (2009). Condições de Segurança: ▪ O aterramento das máquinas deve ser de acordo com a norma. ▪ A furadeira possui partes ro- tativas e, portanto, deve-se evitar cabelo comprido solto, casacos soltos, anéis, pulseiras, relógios ou correntes que podem prender- se às partes rotativas da máquina. ▪ Evitar contato com o cavaco produzido pelas operações de usinagem. ▪ Cuidado com as arestas cor- tantes das ferramentas. ▪ As peças e as ferramentas devem estar bem fixadas. ▪ Realizar as manutenções de acordo o manual, para garantir um bom funcionamento do equi- pamento. ▪ Por ser um processo que pro- duz cavaco, é necessário o uso de EPI’s, tais como sapato de couro fechado, óculos de produção e vestimentas adequadas. Conservação do equipa- mento: ▪ Utilizar os lubrificantes con- forme orientações do manual. ▪ Evitar impactos com acessó- rios. ▪ Utilizar ferramentas adequadas ao equipamento. ▪ Limpeza do equipamento. Parâmetros de corte Para que todas as operações de usinagem sejam realizadas com sucesso, deve-se respeitar os parâmetros de corte indicados para as ferramen- tas utilizadas. Os parâmetros de corte são influenciados pelo tipo de material a ser usinado, pelo material da ferramenta e pela operação de usinagem que está sendo realizada. Além destes, que influenciam dire- tamente nas operações de usinagem, existem outros fatores que podem influenciar esses parâmetros, tais como: sistema de fixação da ferramen- ta, sistema de fixação da peça e fluido de corte utilizado na operação etc. Os fluidos de corte têm a função de lubrificar e refrigerar a ferramenta durante o processo de usinagem. Ele pode ser de origem mineral, animal ou sintético e sua aplicação aumenta a vida útil da ferramenta. Em todas as operações de usinagem, com ferramentas de geometria definida, é necessário utilizar a velocidade de corte para calcular a rotação na qual a máquina irá trabalhar. Velocidade de corte (Vc): é a velocidade instantânea do movimento principal do ponto selecionado do gume em relação à peça. Esta veloci- dade de corte é indicada pelo fabricante de ferramentas e utiliza-se este valor para calcular a rotação que será utilizada no processo de usinagem. A velocidade de corte incorreta pode ocasionar os seguintes problemas: Velocidade de corte Maior Velocidade de Corte Menor 1. Superaquecimento da ferramenta, que perde suas características de dureza e tenacidade. 2. Superaquecimento da peça, gerando modificação de forma e dimensões da superfície usinada. 3. Desgaste prematuro da ferramenta de corte. 1. O corte fica sobrecarregado, gerando travamento e posterior quebra da ferramenta, inutilizando-a e também a peça usinada. 2. Problemas na máquina- ferramenta, que perde rendimento do trabalho porque está sendo subutilizada. Quadro 5 - Informações sobre velocidade de corte Fonte: Franzner (2004, p. 37). Cálculo de rotação: n = Vc x 1000 π x D n = Rotação (RPM) Vc= Velocidade de corte (m/min.) π = PI D = Diâmetro da ferramenta (mm). 42 CURSOS TÉCNICOS SENAI Tabela orientativa para Vc e avanços M AT ER IA L AÇ O 0 ,2 0 – 0, 30 % C (M AC IO ) E B R O N ZE AÇ O 0 ,3 0 – 0, 40 % C (M EI O M A C IO ) AÇ O 0 ,4 0 – 0, 50 % C (M EI O D U R O ) E FE R R O F U N D ID O FE R R O F U N D ID O ( D U R O ) FE R R O F U N D ID O ( M A C IO ) C O B R E LA TÃ O A LU M ÍN IO Velocidade de corte (m/min) 35 25 22 18 32 50 65 100 ø da Broca (mm) Avanço (mm/ rot) Rotações por minuto (rpm) 1 0,06 11140 7950 7003 5730 10186 15900 20670 31800 2 0,08 5570 3975 3502 2865 5093 7950 10335 15900 3 0,1 3713 2650 2334 1910 3396 5300 6890 10600 4 0,11 2785 1988 1751 1433 2547 3975 5167 7950 5 0,13 2228 1590 1401 1146 2037 3180 4134 6360 6 0,14 1857 1325 1167 955 1698 2650 3445 5300 7 0,16 1591 1137 1000 819 1455 2271 2953 4542 8 0,18 1392 994 875 716 1273 1987 2583 3975 9 0,19 1238 883 778 637 1132 1767 2298 3534 10 0,2 1114 795 700 573 1019 1590 2067 3180 12 0,24 928 663 584 478 849 1325 1723 2650 14 0,26 796 568 500 409 728 1136 1476 2272 16 0,28 696 497 438 358 637 994 1292 1988 18 0,29 619 442 389 318 566 883 1148 1766 20 0,3 557 398 350 287 509 795 1034 1590 22 0,33 506 361 318 260 463 723 940 1446 24 0,34 464 331 292 239 424 663 861 1326 26 0,36 428 306 269 220 392 612 795 1224 28 0,38 398 284 250 205 364 568 738 1136 30 0,38 371 265 233 191 340 530 689 1060 35 0,38 318 227 200 164 291 454 591 908 40 0,38 279 199 175 143 255 398 517 796 45 0,38 248 177 156 127 226 353 459 706 50 0,38 223 159 140 115 204 318 413 636 Tabela 2 - Velocidade e avanço para brocas de aço rápido Fonte: CNC mania (2009). 43PROCESSOS DE FABRICAÇÃO As furadeiras possuem uma gama de rotações, no entanto dificilmente os valores das rotações calculadas serão exatamente iguais às rotações disponíveis. Nestes casos, utiliza-se a rotação mais próxima da calculada. Velocidade de avanço (Vf): este avanço na broca é dado em mm/rot. e é encontrado em tabelas dos fabricantes de ferramentas. Figura 70 - Brocas Fonte: Rossetto (1996, p. 70). Seção 2 Ferramentas Brocas Ferramenta de corte utilizada para realizar furações, possui forma ci- líndrica. Essa ferramenta pode ser de diversos tipos, tais como: brocas helicoidais (mais comuns), brocas ocas (para trepanação), brocas chatas, brocas canhão etc. A operação de furação é considerada uma operação de desbaste e se realiza sobre condições relativamente severas de usina- gem, em função de ter uma variação na sua velocidade de corte, que va- ria de zero no centro até a máxima em sua parte mais externa (periferia) e também pela dificuldade de refrigeração e retirada do cavaco. Principais características técnicas: ▪ Diâmetro externo; ▪ Comprimento útil de usina- gem; ▪ Tipo de haste (cilíndrica ou cônica); ▪ Ângulo e sentido de hélice; ▪ Material com que é fabricada. Tipos Brocas helicoidais É a broca mais utilizada nos pro- cessos de fabricação, caracteriza- se pelos canais helicoidais que têm a função de permitir a saída de cavaco, passagem de fluido e formar parte da geometria de cor- te da broca. 44 CURSOS TÉCNICOS SENAI Figura 70 - Brocas Fonte: Rossetto (1996, p. 70). Geometria básica das brocas helicoidais: Figura 71 - Ângulos nas brocas helicoidais Fonte: Ebah! (2009). Ângulo de incidência – tem a função de diminuir o atrito en- tre o material e a broca. Varia de acordo com o material que será usinado. Quanto maior a dureza do material, menor será o ângulo de incidência. Ângulo de cunha – é formado pelo ângulo de incidência e pelo ângulo de saída da broca, forman- do a aresta cortante. Este ângulo depende da dureza do material. Ângulo de ponta – é determi- nado pela dureza do material que será usinado e pelo tipo de opera- ção que será executada. Ângulo de saída – corresponde aproximadamente ao ângulo de hélice de uma broca helicoidal e é dividido em tipo N, Tipo H e tipo W. 45PROCESSOS DE FABRICAÇÃO Desenho da broca Classificação em função do ângulo de hélice Ângulo de ponta Materiais Tipo H - para materiais duros, tenazes e/ou que produzem cavaco curto (descontínuo). 80° 118° 140° Materiais prensados, ebonite, náilon, PVC, mármore, granito. Ferro fundido duro, latão, bronze, Celeron e baquelite. Aço de alta liga. Tipo N - para materiais de tenacidade e dureza normais. 130° 118° Aço alto carbono.Aço macio, ferro fundido, aço- liga. Tipo W - para materiais macios e/ou que produzem cavaco longo. 130° Alumínio, zinco, cobre, madeira e plástico. Quadro 6 - Tipos de ângulos de hélice Fonte: Franzner (2009, p. 46) 46 CURSOS TÉCNICOS SENAI Afiação de brocas Na afiação de brocas, além dos ângulos adequados para cada tipo de material, devem-se observar alguns detalhes para garantir que o furo produzido pela broca rea- fiada esteja dentro das tolerâncias exigidas. A aresta principal deve apresentar os dois lados com o mesmo tamanho, deixando uma aresta maior que a outra. Conse- gue-se aumentar o diâmetro do furo, este não é um procedimento adequado, no entanto, para servi- ços de baixa produção e de manu- tenção, é muito utilizado. Figura 72 - Afiação das brocas helicoi- dais Fonte: Afiação... ([2000?]). Broca chata É uma broca para furações pouco profundas e sua grande aplicação é realizar furos para servirem de guia para furações mais profun- das. Figura 73 - Broca chata Fonte: Stemmer (1995). Possui uma aresta cortante, é indicada para a execução de furos profun- dos, entre 10 e 100 vezes o seu diâmetro. Figura 74 - Broca canhão Fonte: Ebah! (2009). Broca de centro É utilizada para marcar o centro de furos, para fazer uma furação inicial que irá guiar as outras bro- cas, ou então irá servir de apoio para usinagem entre “pontas”, que será realizada posteriormente na furadeira ou em outro equipa- mento. Existem diversos tipos e aplicações conforme norma NBR 6377/1995. Figura 75 - Formas de broca de centro Fonte: Formas... ([2000?]). 47PROCESSOS DE FABRICAÇÃO Broca escalonada A broca escalonada apresenta vários diâmetros em apenas uma ferramenta. É muito aplicada em grandes produções e tem como objetivo evitar a troca de ferra- mentas. Outra aplicação é a fu- ração de chapas, pois com uma broca escalonada, consegue-se realizar furações de diâmetros diferentes nas chapas, com uma ferramenta. Figura 76 - Broca escalonada Fonte: Adaptado Big Ferramentas (2009). Figura 77 - Broca escalonada Fonte: Lemefer (2009). Brocas de pastilhas intercambiáveis Ferramentas de alto rendimento, em que a geometria de corte é determi- nada pela geometria do inserto da ponta da broca. Estas ferramentas de corte não são reafiadas, mas faz-se a troca dos insertos que se localizam na ponta, em caso de desgaste. Figura 78 - Broca de pastilhas intercambiáveis Fonte: Ebah! (2009). Broca trepanadora Ferramenta que consiste basica- mente em um “tubo” com pas- tilhas intercambiáveis, utilizado para furações de grande diâmetro. Essa broca realiza a furação, dei- xando o núcleo do material intei- ro e não transformando o mesmo em cavaco. Figura79 - Broca trepanadora Fonte: BTA Industrial (2009). 48 CURSOS TÉCNICOS SENAI Seção 3 Escareadores Nesta seção, você irá conhecer as características dos escareados. Ferramenta utilizada para usinar rebaixo cônico no início dos furos. O furo cônico gerado pelo escareador geralmente é utilizado para encaixar a cabeça de parafuso escareado ou rebite cônico. Figura 80 - Escareador Fonte: Ebah! (2009). As principais características dos escareadores são ▪ Ângulo da ponta; ▪ Sistema de fixação da haste (cilíndrico ou cônico); ▪ Diâmetro maior da ferramenta; ▪ Diâmetro da guia (caso seja com guia); ▪ Material da ferramenta. Seção 4 Rebaixador Nesta seção, você verá a definição e as características do rebaixador. Ferramenta utilizada para usinar um rebaixo cilíndrico. O rebaixador ge- ralmente possui um guia para centralizá-lo no furo. Esse guia pode ser fixo, ou seja, fazer parte do corpo da ferramenta, ou móvel, podendo ser retirado e substituído em caso de desgaste ou quebra. O rebaixo cilíndri- co geralmente é utilizado para encaixar a cabeça dos parafusos. Figura 81 - Rebaixador Fonte: Ebah! (2009). As principais características dos rebaixadores são ▪ Sistema de fixação da haste (cilíndrico ou cônico); ▪ Diâmetro maior da ferramen- ta; ▪ Diâmetro da guia (caso seja com guia); ▪ Material da ferramenta; ▪ Tipo de guia. Seção 5 Alargadores Nesta seção, você irá estudar a de- finição e as principais característi- cas dos alargadores. Ferramentas multicortantes que, por meio do movimento de ro- tação e avanço axial, servem para alargar furos, melhorando o aca- bamento do furo e deixando as tolerâncias em classes de quali- dade melhores que os gerados pelos processos de furação. Os alargadores podem ser cônicos ou cilíndricos e seus gumes de corte podem ser paralelos ao eixo do alargador, ou helicoidais, sendo possível o sentido horário ou anti- horário. 49PROCESSOS DE FABRICAÇÃO As hastes de fixação da ferramen- ta podem ser cilíndricas ou côni- cas e os alargadores podem ser de dimensão fixa ou então variá- vel, sendo possível regular a sua dimensão. Para alargar um furo, deve-se furar deixando um sobre- metal, conforme tabela abaixo: Figura 82 - Alargadores Fonte: WRW... (2009). As principais características dos alargadores são ▪ Sistema de fixação da haste (cilíndrico ou cônico); ▪ Diâmetro da ferramenta; ▪ Tipo de canais; ▪ Material da ferramenta; ▪ Tolerância do alargador. Seção 6 Machos de roscar Nesta seção, você apreciará o que são os machos de roscar, suas ca- racterísticas e os 3 tipos existen- tes. São ferramentas multicortantes que têm como função a execução de roscas internas. Os machos de roscar são ferramentas de perfis e devem ser utilizados de acordo com as especificações técnicas exigidas em desenho, respeitando a classe de tolerância. Para a maio- ria das operações de furadeira, utilizam-se os machos que remo- vem cavaco durante o processo de usinagem, no entanto, existem machos laminadores que utilizam a deformação plástica para obten- ção do perfil da rosca. A operação de roscar exige uma furação prévia que possui uma re- lação com o diâmetro nominal e passo das roscas. Em roscas mé- tricas, este diâmetro é o nominal – passo da rosca, ou seja, uma ros- ca M12 x 1,75 deve ter um furo realizado com uma broca de 10,25 mm. Em relação a esse diâmetro de furação, o mais apropriado é seguir os valores indicados pelos fabricantes da ferramenta e pelas normas de fabricação. Os machos de roscar para uso manual vêm em jogos de duas ou três peças e sua utilização deve seguir a sequ- ência do desenho a seguir: Material a ser Usinado Diâmetro do furo Até 2mm 2-5mm 5-10mm 10-20mm Acima de 20mm Aços até 700N/mm2 Até 0,1 0,1 – 0,2 0,2 0,2 – 0,3 0,3 – 0,4 Aço acima de 700N/mm2 Aço inoxidável Material sintético mole Até 0,1 0,1 – 0,2 0,2 0,2 0,3 Latão e bronze Até 0,1 0,1 – 0,2 0,2 0,2 – 0,3 0,3 Ferro fundido Até 0,1 0,1 – 0,2 0,2 0,2 – 0,3 0,3 – 0,5 Alumínio e cobre eletrolítico Até 0,1 0,1 – 0,2 0,2 – 0,3 0,3 – 0,4 0,4 – 0,5 Material sintético rígido (PVC) Até 0,1 0,1 – 0,2 0,2 0,4 0,5 Tabela 3 - Sobremetal para posterior alargamento Fonte: Rossetto (1996, p. 89). 50 CURSOS TÉCNICOS SENAI Figura 83 - Macho Fonte: Rossetto (1996, p. 92). As principais características dos machos de roscar são ▪ Sistema de rosca; ▪ Aplicação; ▪ Passo; ▪ Características dos canais; ▪ Diâmetro nominal; ▪ Diâmetro da haste. Sentido da rosca Para a realização das roscas ex- ternas utilizamos uma ferramenta manual chamada de cossinete ou tarraxa. Confeccionadas, normal- mente em aço rápido, possuem, em sua estrutura, o perfil da rosca que se deseja executar e a tolerân- cia da rosca. Outra característica dos cossinetes é a marcação da medida da rosca e de seu respec- tivo passo. Também podemos classificar os cossinetes de acordo com o ma- terial a ser usinado, de duas ma- neiras: com peeling, para usina- gem de materiais de cavaco longo e sem peeling, para usinagem de materiais de cavaco curto. Figura 84 - Cossinete com e sem peeling Fonte: OSG (2009). Para você conseguir desenvolver da melhor forma as roscas exter- nas utilizando cossinetes, é neces- sário criar um chanfro na ponta do material,para que a ferramenta consiga ter um início de corte fa- cilitado. Do mesmo modo, a peça a ser conjugada posteriormente terá essa facilidade. Encontramos três tipos diferentes de cossinetes, para diferentes ope- rações. Sendo assim: ▪ Cossinete circular fechado ou rígido – não é possível fazer regulagens e mantém a tolerância especificada em seu corpo, para manter roscas iguais e normali- zadas. Figura 85 - Cossinete fechado Fonte: Ferramentas Alfa (2009). 51PROCESSOS DE FABRICAÇÃO ▪ Cossinete circular aberto – possui regulagem para ampliar a profundidade de corte, fazendo com que possamos ampliar a gama de tolerância no processo de rosqueamento. Figura 86 - Cossinete aberto Fonte: NPN... (2009). ▪ O cossinete bipartido – é uma variação dessa ferramenta. É formado por duas placas em for- mato especial, com apenas duas arestas cortantes. Usado para fazer roscas em tubos de plástico, aço galvanizado e cobre. Figura 87 - Cossinete bipartido fonte Fonte: Adaptado Dutra Máquinas (2009). Os machos de roscar pos- suem haste cilíndrica que necessita de um acessório para conseguir cortar a rosca. Esses dispositivos são cha- mados de desandadores ou vira-machos, para machos e porta-cossinete usados com cossinetes. As hastes são di- mensionadas a ter força sufi- ciente para conseguir cortar a rosca sem perder a sensibili- dade necessária para evitar a quebra da ferramenta. Figura 88 - Dispositivos para fixação de machos e cossinetes Fonte: HM Parafusos (2009). 52 CURSOS TÉCNICOS SENAI Seção 7 Dispositivos de fixação da peça Pelos desenhos, você irá conhecer, nesta seção, os dispositivos de fixa- ção das furadeiras. Por causa da variedade dos formatos das peças, faz-se necessária uma diversidade de sistemas de fixação para a furadeira, conforme figura abaixo: Figura 89 - Dispositivos para fixação de peças Fonte: Ebah! (2009). 53PROCESSOS DE FABRICAÇÃO Seção 8 Dispositivos de fixação da ferramenta Os dispositivos de fixação mais comuns são: o mandril de aperto rápido, no qual o aperto é manual; o mandril, no qual o aperto é realizado com chave de mandril; porta-pinça; fixação direta no eixo principal com cone morse, que é um cone normalizado, sua fixação é por meio de encaixe e sua retirada é realizada com cunha, conforme figura. Figura 90 - Dispositivos para fixação de ferramentas Fonte: Ebah! (2009). Depois de estudar o processo de furação, você irá apreciar as principais partes do torno horizontal: os tipos, as ferramentas, os movimentos e as operações de torneamento. Unidade de estudo 5 Seções de estudo Seção 1 – Principais partes do torno horizontal Seção 2 – Tipos de torno Seção 3 – Movimentos para tornea- mento Seção 4 – Ferramentas de corte Seção 5 – Operações de torneamento 55PROCESSOS DE FABRICAÇÃO Torneamento Seção 1 Principais partes do torno horizontal Nesta seção, você irá estudar a definição dos elementos do tomo horizontal. Torno mecânico horizontal é uma máquina-ferramenta que, em operações básicas, a peça recebe o movimento de rotação do eixo árvore e a ferramenta é fixa. Esta máquina é extremamente versátil, aplicada principalmente para usi- nagem cilíndrica, cônica, roscas e furações. Pela sua versatilidade e disponibilidade de sistemas de fixação, essa máquina, com adap- tações relativamente simples, exe- cuta operações que normalmente são feitas por furadeiras, fresado- ras e retíficas. Existem diversos ti- pos de tornos, mas todos seguem os mesmos princípios de funcio- namento. Portanto assimilando o conhecimento relativo ao torno horizontal, será possível entender este princípio em todos os tipos de máquina. Figura 91 - Torno mecânico horizontal Fonte: Torno... ([2000?]). Cabeçote fixo é o conjunto formado pela carcaça, engrenagens e eixo principal. O eixo principal, também chamado de eixo-árvore, é aquele no qual é montado o dispositivo de fixação da peça. O eixo-árvore é responsável pelo movimento de rotação da peça e tem como principais características: o tipo de flange em uma das suas extremidades e o diâ- metro do furo que determina o diâmetro máximo do material que pode ser usinado em barra, passando dentro do eixo-árvore. Figura 92 - Cabeçote fixo Fonte: Cabeçote... ([2000?]). 56 CURSOS TÉCNICOS SENAI Caixa Norton é conhecida como caixa de engrenagem, responsável por transmitir o movimento do recâmbio para a vara ou fuso. Esta caixa de engrenagem, em conjun- to com o recâmbio, é responsável pelo sincronismo entre a rotação da placa e o avanço da ferramenta. Recâmbio é um conjunto de en- grenagem responsável pela trans- missão do movimento de rotação do cabeçote fixo para a caixa Nor- ton. Uma parte das modificações de avanço da ferramenta é deter- minada por este sistema. Este re- câmbio é protegido por uma tam- pa para evitar acidentes. Figura 93 - Recâmbio Fonte: Recâmbio ([2000?]). Barramento é aparte do torno que sustenta o cabeçote fixo, o carro principal e o cabeçote mó- vel. Esse barramento é constituí- do de guias prismáticas endureci- das que garantem o alinhamento desses componentes. Carro principal é o conjunto formado por: avental, mesa, carro transversal, carro superior e porta ferramenta. O avanço desse car- ro pode ser manual (feito por um movimento circular no volante que, em sua outra extremidade, é engrenado em uma cremalheira fixada no barramento e que deslo- ca o carro linearmente). No avan- ço automático, o operador engata uma alavanca, que transmite mo- vimento de rotação do fuso ou da vara para um sistema de engrena- gem , que engata na cremalheira e movimenta linearmente o carro principal. Figura 94 - Carro principal Fonte: Carro... ([2000?]). Avental é a parte do carro prin- cipal, na qual se encontra todo o sistema de acionamento de avan- ço do carro, tanto o manual como o sistema automático. Carro transversal é o carro que tem seu movimento perpendicu- lar ao movimento do carro prin- cipal. Este movimento pode ser manual ou automático e possui um pequeno volante ou manípu- lo para acioná-lo. Seu movimento é realizado por um conjunto de porca e fuso, que faz o desloca- mento linear em guias. Carro superior é um carro que está em cima do carro transversal e possui uma base giratória gradu- ada que permite a usinagem an- gular. O sistema de acionamento desse sistema também é realizado por um conjunto de porca e fuso, sendo o fuso acionado por volan- te ou manípulo. Porta-ferramenta é local onde são fixados os suportes de ferra- menta presos por meio de para- fusos de aperto. Existem diversos sistemas de porta-ferramentas, sendo mais comuns os tipo: cas- telo, brida e troca rápida. Figura 95 - Porta-ferramenta Fonte: Platécnica (2009). 57PROCESSOS DE FABRICAÇÃO Uma das características dos tornos é o tamanho da portaferramenta, para garantir que a ponta da ferramenta esteja na mesma altura do centro da placa e a usinagem não danifique a ponta da ferramenta. Figura 96 - Posição de alinhamento da ferramenta Fonte: Posição... ([2000?]). Cabeçote móvel é o cabeçote que se desloca sobre o barramento. Ele tem o seu centro na mesma altura do centro do eixo principal e, na altu- ra, está alinhado com o centro do cabeçote principal. No entanto, pode ser desalinhado no sentido transversal, sendo este um dos recursos utili- zados para torneamento cônico. Possui várias aplicações nas operações de torneamento. Figura 97 - Cabeçote móvel Fonte: Cabeçote... ([2000?]). Base é a parte do cabeçote que está apoiado no barramento. Ge- ralmente possui um canal trans- versal ao barramento e, em cima desta base, está apoiado o corpo do cabeçote. Esse canal ou res- salto transversal tem a função de servir de guia na regulagem de alinhamento transversal do cabe- çote. A base e o corpo são fixados ao barramento pela ação de uma alavanca e um eixo excêntrico. Mangote é uma peça cilíndrica que possui um cone morse in- terno em uma das extremidades, onde se pode fixar mandris, con- tra pontas, ferramentas
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