Ebook Processos de Usinagem e Conformação

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PROCESSOS DE USINAGEM 
E CONFORMAÇÃO
CARLOS EDUARDO BORSOI RHEINHEIMER
2PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
SUMÁRIO Esta é uma obra coletiva organizada por 
iniciativa e direção do CENTRO SUPERIOR 
DE TECNOLOGIA TECBRASIL LTDA – 
Faculdades Ftec que, na forma do art. 5º, 
VIII, h, da Lei nº 9.610/98, a publica sob sua 
marca e detém os direitos de exploração 
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ensino a distância (CREAD)
Coordenadora e Designer Instrucional 
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Diagramação, Ilustração e Alteração de Imagem
Julia Oliveira 
Revisora
INTRODUÇÃO 3
INTRODUÇÃO À FABRICAÇÃO 4
Materiais 12
Tolerâncias 21
Síntese 22
CONCEITOS DE USINAGEM 24
Mecânica do corte 26
Materiais para ferramentas de corte 28
Revestimentos 30
Temperatura 31
Fluidos lubrirefrigerantes 31
Forças e movimentos 33
Desgaste e vida de ferramenta 35
Síntese 37
PROCESSOS DE USINAGEM COM FERRAMENTA 
DE GEOMETRIA DEFINIDA 39
Torneamento 40
Furação 43
Fresamento 44
Aplainamento 46
Mandrilamento 47
Brochamento 48
Serramento 49
Síntese 50
PROCESSOS DE USINAGEM COM FERRAMENTA 
DE GEOMETRIA NÃO DEFINIDA 52
Retificação� 53
Brunimento 54
Tamboramento 55
Processos de acabamento 55
Síntese 57
PROCESSOS DE USINAGEM NÃO CONVENCIONAIS
 59
Usinagem com diferença de potências elétricas 60
Usinagem eletroquímica 61
Usinagem por laser e plasma 62
Usinagem com jato d’água 62
Síntese 63
CONCEITOS DE CONFORMAÇÃO MECÂNICA 65
Temperatura de trabalho 66
Lei da constância de volume 67
Tensão 67
Conceito de deformação 69
Curvas verdadeiras de escoamento 70
Velocidade de deformação 71
Transferência de calor 72
Atrito 73
Trabalho de conformação 74
Síntese 75
PROCESSOS DE CONFORMAÇÃO MECÂNICA 77
Laminação 81
Extrusão 82
Forjamento 86
Trefilação� 88
Estampagem 90
Dobramento 91
Síntese 94
REFERÊNCIAS 96
3PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
Para fabricação de diferentes peças e produtos, são utilizados processos 
que visa dar forma geométrica, dimensões, acabamentos, propriedades 
mecânicas e outras características a diferentes matérias primas, exigidas 
em projeto para seu bom funcionamento e desempenho adequado.
Os processos de usinagem são um tipo de processo importante 
nesse contexto, consistem basicamente em um conjunto de processos 
de manufatura que se utiliza ferramentas de corte para remoção de 
material sobre a forma de cavaco. A usinagem pode ser dividida em três 
subgrupos: processos de usinagem com ferramenta de geometria definida 
(para ferramentas que possam ser claramente mensuradas), processos 
de usinagem com ferramenta de geometria não definida (para processos 
que se utilizem de ferramentas com grãos aglomerados, que não podem 
ser facilmente mensurados) e processos de usinagem não convencionais, 
que não se enquadram como nenhum dos processos anteriores.
Os processos de usinagem são dos mais importantes conjuntos de 
processos de manufatura, podendo ser aplicado a uma grande variedade 
de materiais, gerando diversos tipos de geometrias e acabamentos. Muitas 
vezes são utilizados processos de usinagem para acabamento para outros 
diferentes processos, como fundição, conformação, metalurgia do pó, etc; 
entretanto muitas vezes são o processo principal de fabricação.
Já os processos de conformação mecânicos, são um conjunto de 
processos de manufatura que utiliza a deformação plástica dos materiais 
para mudar sua forma, utilizando-se geralmente de ferramenta denominada 
matriz, que aplica forças que excedem o limite de escoamento do material, 
tomando forma total ou parcialmente determinada pela geometria da 
matriz.
 Os processos de conformação mecânica são caracterizados pela 
existência de grandes forças compressivas, trativas e de cisalhamento. 
Os materias, geralmente metais, devem apresentar baixa tensão de 
escoamento e alta ductilidade. Os processos de conformação podem ou 
não apresentar adição de calor para diminuir os esforços necessários para 
realização do processo de conformação, como também para controlar 
as características dos materiais trabalhados, dentro dessa premissa os 
processos de conformação mecânica podem ser subdivididos em processos 
de conformação a quente (quando há adição de calor) ou processos de 
conformação a frio (quando não há adição de calor).
INTRODUÇÃO
4PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
INTRODUÇÃO À 
FABRICAÇÃO
Conheça os processos que transformam 
matérias-primas em produtos acabados.
5PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
Como podemos observar, a maioria dos objetos ao nosso 
redor tem formas e dimensões diferentes, e a maioria desses 
objetos são compostos pelos mais diferentes materiais, trans-
formados de diferentes matérias-primas através de uma grande 
variedade de processos. Processo é um conjunto de atividades 
correlacionadas, utilizado para se fazer um produto, que será o 
resultado final da fabricação. Essas atividades podem agregar 
valor ao produto fabricado (usinagem, conformação, etc.) ou 
não (inspeção, transporte, etc.).
Muitas vezes, há mais de um processo que pode ser aplicado 
à fabricação de um produto. A seleção do processo de fabricação 
envolve o estudo do projeto do produto, o material seleciona-
do, utilização de método adequado, tolerâncias dimensionais 
exigidas, qualidade superficial e custos. Essas análises devem 
ser realizadas com base em requisitos técnicos e econômicos, 
a fim de que sejam minimizados custos, para que o produto 
seja competitivo no mercado. Pode-se dividir os processos nas 
seguintes categorias:
Pr
oc
es
so
s d
e 
Fa
br
ica
çã
o
Fundição
Fundição com modelo e molde 
descartáveis.
- Fundição com cera perdida. 
- Preenchimento de monocristais.
Fundição com molde descartável e 
modelo permanente.
- Fundição em areia. 
- Fundição em casca (shell).
Fundição com molde permanente - Fundição com coquilha. - Fundição por centrifugação.
Processamento 
de polímeros
Polímeros termoplásticos. - Injeção. – Extrusão.
Polímeros termorrígidos. - Modelagem por compressão. – Pultrusão.
Prototipagem Rápida -Impressão tridimensional - Estereolitografia
Processos de 
União
Soldas com adição de material - Solda com arco metálico. - Solda com arco a gás.
Outras soldas - Solda por fricção. - Solda com resistência elétrica.
Fixação e colagem - Ligação adesiva. – Brasage.
Processos de 
conformação
Conformação por rolos. - Laminação plana. - Laminação de perfis.
Forjamento. - Forjamento em matriz aberta - Forjamento em matriz fechada
Conformação de chapas - Dobramento - Estampagem
Usinagem e 
acabamento
Usinagem - Torneamento - Fresamento
Usinagem avançada - Usinagem por laser - Usinagem térmica
Acabamento - Lapidação - Polimento
6PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
Os processos de fundição caracterizam-se por empregar 
temperatura de trabalho superior à temperatura de fusão do 
material. Basicamente, consiste na obtençãode um produto 
vazando material em estado líquido em um molde previa-
mente preparado, solidificando-se e assumindo a forma desse 
molde. Os processos são utilizados, principalmente, quando é 
necessário produzir geometrias complexas que qualquer outro 
processo seria impraticável, quando o material possui uma 
ductilidade tão grande que a conformação seria extremamente 
difícil, e quando se deseja economia de material dispendido 
para fabricação. Pode produzir produtos de massa na ordem 
de algumas gramas até toneladas. Pode-se produzir peças em 
série, usando técnicas adequadas de produção.
A fundição com molde descartável e modelo permanente é 
uma das formas de fundição mais utilizas, utilizando-se molde 
de areia. Um molde de duas partes de areia comum é formado 
a partir da compactação da areia ao redor de um modelo que 
possui o formato do produto que se deseja fundir. Peças fabri-
cadas por este processo incluem blocos de motor, hidrantes e 
grandes conexões de tubulação. 
Já em fundição com molde permanente (sendo esta nor-
malmente de aço), o material fundido é forçado sob pressão, 
deixando-se solidificar com a manutenção dessa pressão, e 
posteriormente extrai-se o produto. Utiliza-se para produtos 
cujo material tenha ponto de fusão relativamente baixo, tais 
como ligas de zinco e alumínio, mostrando-se um processo 
altamente produtivo.
7PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
Dentre o processo de fundição com molde e modelo des-
cartáveis, o modelo é fabricado com material polimérico ou cera 
(materiais que possuam baixo ponto de fusão), despeja-se uma 
lama f luida ao redor do modelo, que se sedimenta formando 
um molde ou revestimento sólido. Esse molde será aquecido 
de forma que o modelo se funde e é queimado, formando a 
cavidade do molde. Esse processo é empregado quando se ne-
cessita elevada precisão dimensional e excelente acabamento 
(como peças de joalheria e coroas dentárias).
De forma análoga ao processo de fundição de metais, o 
processamento de polímeros também ocorre com temperaturas 
próximas ou superiores a temperatura de fusão do material. 
Entretanto, esse tipo de processo tem a característica única 
de trabalhar com materiais que possuem moléculas grandes 
de estrutura amorfa. Além disso, esse tipo de material tem 
por características gerar produtos prontos, ou com operações 
mínimas adicionais, conferindo uma vantagem importante 
sobre os materiais metálicos.
A modelagem por injeção é o processo mais comum, quan-
do as quantidades apropriadas de material polimérico fundido 
são colocadas sob pressão entre os membros macho e fêmea 
do molde (sendo um deles fixo e outro móvel) com tempera-
tura relativamente menor. O material solidifica-se no formato 
desse molde, e é posteriormente extraído. Esse processo pode 
ser empregado tanto para materiais termorrígidos quanto para 
termoplásticos, muito utilizados em peças automotivas, utili-
dades domésticas, entre outras.
8PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
A modelagem por injeção com uso de uma matriz aberta 
é também chamada de extrusão. Uma rosca mecânica propele 
o material viscoso, o qual é sucessivamente compactado, fun-
dido e conformado, sendo essa massa forçada através de um 
orifício da matriz. Essa técnica está adaptada para produção 
de comprimentos contínuos de secção reta tais como perfis, 
tubos, mangueiras, filamentos, etc.
No processo de insuflamento, utilizasse um pedaço de tubo 
polimérico extrudado – parison – enquanto este encontra-se 
em estado semif luido. O parison é colocado entre duas peças 
que possuem o formato desejado para o recipiente. A peça será 
modelada pelo insuflamento de ar ou vapor sob pressão para 
dentro do parison, forçando as paredes do material polimérico 
contra as paredes do molde. Esse processo é muito utilizado 
para fabricação de peças ocas, tais como galões ou tanques.
Processos de conformação ocorrem com a modificação de 
um corpo através de deformações plásticas para outra forma 
definida. As forças de deformação são exercidas por algum 
agente externo, e sua magnitude deve obrigatoriamente ex-
ceder o limite de escoamento do material. Os processos de 
conformação podem ser divididos em conformação a quente 
e conformação a frio.
9PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
Na conformação a quente, nas quais as modificações de 
forma estão relacionadas a altas temperaturas onde são possíveis 
grandes deformações, que podem ser repetidas sucessivamente, 
devido ao material permanecer dúctil. Além disso, as exigências 
de energia são menores quando comparadas com o processo a 
frio. Os processos de conformação a quente são responsáveis 
pela produção de virabrequins forjados, chapas laminadas a 
quente e barras trefiladas.
A conformação a frio, onde as modificações de forma são 
provocadas pela aplicação de tensões extremas somente, gera 
no material um aumento de resistência como consequência 
da perda de ductilidade, uma vez que o material encrua. As 
vantagens com relação a conformação a frio são: melhor qua-
lidade superficial, melhores propriedades mecânicas e maior 
controle dimensional. A conformação a frio é utilizada para 
fabricação de chapas dobradas ou repuxadas, e também pelas 
peças estampadas.
Os processos de união têm como objetivo unir peças dis-
tintas formando uma única peça, quando a fabricação de uma 
única peça é cara ou inconveniente. Dentre os processos de 
união, os mais largamente utilizados são os processos de sol-
dagem, tendo um amplo campo de aplicação, destacando-se 
além da fabricação grande utilização no reparo e manutenção.
10PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
O processo de soldagem pode ser de fusão quando os ma-
teriais a serem unidos são aquecidos juntamente com material 
de adição ou não, até uma temperatura suficientemente elevada 
para fazer com que ambos se fundam. Com a solidificação 
destes materiais fundidos, formam-se juntas soldadas, existindo 
uma região (zona termicamente afetada) adjacente à solda, que 
pode mostrar alterações de propriedades. A soldagem pode 
ser ainda de soldagem por pressão, quando a soldagem ocorre 
na fase sólida.
Processos de usinagem são todos os processos de fabricação 
onde ocorre a remoção de material sobre a forma de cavaco, 
que nada mais é que uma porção de material retirada pela 
ferramenta, se caracterizando por apresentar forma irregular. 
Processos de usinagem conferem à peça fabricada, forma, 
dimensões e acabamento. Os processos de usinagem podem 
ser divididos em processos de usinagem com ferramenta de 
geometria definida, quando a geometria da ferramenta pode 
ser precisamente mensurada. Processos de usinagem com fer-
ramenta de geometria não definida, quando a geometria da 
ferramenta de corte não pode ser mensurada de forma precisa 
– quando há grãos aglomerados, por exemplo, e processos de 
usinagem não convencionais, onde os métodos de remoção de 
material diferem dos anteriores, muitas vezes não existindo o 
contato físico da peça e da ferramenta.
11PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
Os processos de usinagem com ferramenta de geometria 
definida sempre foram e continuam sendo os principais pro-
cessos de usinagem, devido aos grandes volumes de matérias 
que podem ser removidos por unidade de tempo e pela grande 
f lexibilidade apresentada. Diversos processos de usinagem 
com ferramenta de geometria definida encontram-se em uso 
atualmente, tais como o torneamento, fresamento, furação, 
alargamento, brochamento, entre outros.
Processos de usinagem com ferramenta de geometria não 
definida normalmente utilizam-se de grãos que não apresentam 
uma forma definida, unidos com uso de um aglomerante, re-
movendo material do produto através de abrasão. Utilizando-se 
normalmente de grãos material-cerâmico que apresentam altas 
durezas e fragilidade. Esse tipo de processo se caracteriza por 
remover menores quantidades de material da peça, mas, em 
contrapartida, produz excelente acabamento superficial (baixa 
rugosidade), e altas precisões dimensionais. Algunsexemplos 
de processo de usinagem com ferramenta de geometria não 
definida são retificação, brunimento, lixamento, jateamento, etc.
Já os processos de usinagem não convencionais não utilizam 
os mecanismos normalmente presentes dos processos ante-
riores (abrasão e o cisalhamento). Os processos de usinagem 
não convencionais apresentam uma variedade de processos, e 
se diferenciam bastante entre si, cada qual com as suas carac-
terísticas. Dentre esses processos, pode-se citar a usinagem 
térmica, usinagem química, eletroerosão, entre outros.
12PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
Materiais
Matérias-primas empregadas na produção de diversos tipos de 
produtos, através de diferentes processos de fabricação.
Tudo que nos cerca é derivado de alguma maneira a um ma-
terial. Transportes, habitação, vestuário, comunicação, recreação 
e produção de alimentos. Nossa vida diária, é influenciada pelos 
materiais. Inicialmente, o acesso ocorreu através de materiais 
que surgem naturalmente, como pedra, madeira, argila e peles, 
e, com o tempo, descobriu-se técnicas de produção capazes de 
produzir materiais cada vez mais superiores, além dos proces-
sos capazes de melhorar matérias já existentes. Nos últimos 
80 anos, ocorreu um avanço absurdo com uma lista seleta de 
materiais para produção de dezenas de milhares de diferentes 
materiais desenvolvidos, desde metais, cerâmicos, polímeros 
e fibras. Atualmente, os materiais podem ser divididos em:
Os metais - que são normalmente a combinação de elemen-
tos metálicos. São muito resistentes, e ainda assim deformáveis, 
o que justifica seu alto consumo para aplicações estruturais. 
Em sua maioria, são bons condutores elétricos e térmicos. 
Vários processos de fabricação são aplicados às ligas metálicas, 
processos de conformação, fundição, soldagem e usinagem; e 
com frequência dois ou mais desses processos devem ser apli-
cados para fabricação de um determinado produto acabados. 
Os métodos selecionados dependem de diversos fatores, tais 
como as propriedades do metal, tamanho e forma, e o custo. 
13PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
Os metais podem ser divididos em dois 
grandes grupos, ferrosos (aços de construção, 
aços liga, aços inoxidáveis e ferros fundidos) 
e não ferrosos (alumínio, cobre, titânio, ní-
quel). As ligas ferrosas são aquelas onde o 
ferro é o constituinte principal, sendo os 
metais produzidos em maior quantidade do 
que qualquer outro metal. Sua tão ampla 
utilização deve-se ao baixo custo devido a 
abundância desse metal na crosta terrestre, 
sua grande f lexibilidade para ser utilizado 
nos mais diferentes tipos de processos de 
fabricação, e sua ampla versatilidade de ca-
racterísticas que podem ser adaptadas a série 
de propriedades mecânicas e físicas. Dentre 
as ligas ferrosas, podemos dividi-las em:
LIGAS METÁLICAS
FERROSAS
FERROS FUNDIDOS
FoFo
cinzento
FoFo
branco
FoFo
modular
baixa liga
COMUM 
DOCE
COMUM 
MÉDIO C
COMUM 
ALTO CARBL
TRATADO 
TÉRMICAMENTE
FERRAMENTA INOXIDÁVEL
FoFo
maleável
alta liga
BAIXO C MÉDIO C ALTO C
AÇOS 
NÃO FERROSAS
14PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
• Aços com baixo teor de carbono possuem concentração de 
carbono menor do que 0,25%. Esses aços têm aplicação 
em processos de fundição, apresentam boa soldabilidade e 
usinabilidade e podem passar por uma grande quantidade 
de processos de conformação (tanto a quente quando a frio), 
não respondendo a tratamentos térmicos na forma marten-
sítica. Essa liga de aço possui alta ductilidade e tenacidade 
excepcional, sendo os mais baratos de serem produzidos. 
Aplicações típicas, carcaças de automóveis, formas estru-
turais e chapas. Apresentam limite de escoamento de até 
275 MPa, e limite de resistência à tração de até 550 MPa.
• Aços com médio teor de carbono possuem concentração de 
carbono entre 0,25 e 0,60%. Possuem baixo endurecimento 
e em secções delgadas podem ser tratados termicamente 
por austenitização, têmpera e revenimento para melhorar 
suas propriedades mecânicas. Ligas de aço com médio teor 
de carbono são mais resistentes do que aços com baixo teor 
de carbono, com sacrifício de sua ductilidade e tenacidade, 
possuem, em sua maioria, boa usinabilidade e média solda-
bilidade. Elementos de liga como cromo, níquel e molib-
dênio podem melhorar suas propriedades. Sua resistência 
e baixa tenacidade impossibilitam, na maioria dos casos, a 
conformação a frio. Tem como aplicação rodas e trilhos de 
trens, engrenagens e virabrequins. Apresentam limite de 
escoamento de até 550 MPa, e limite de resistência a tração 
de até 660 MPa.
• Aços com alto teor de carbono possuem normalmente teores 
entre 0,6 e 1,4%, sendo os mais duros e mais resistentes, 
porém, menos dúcteis dentre todos os aços. São quase sem-
pre utilizados nas condições endurecidas e revenidas, sendo 
especialmente resistentes ao desgaste e a abrasão, capazes 
de manter um fio de corte afiado. Os aços são ligas com alto 
teor de carbono, contendo elementos de liga como o cromo, 
vanádio, molibdênio e tungstênio. Quando esses elementos 
representam mais de 5% da composição do material denomi-
na-se aço liga. Esses elementos de liga combinam-se com o 
15PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
carbono para formar estruturas de carbonetos que possuem 
alta dureza e resistência ao desgaste. Essas ligas possuem 
baixa soldabilidade e média usinabilidade. Além disso, sua 
baixa ductilidade e tenacidade impossibilitam processos de 
conformação a frio. Tem como aplicações lâminas de serra, 
ferramentas de corte e moldes para modelação e conforma-
ção de materiais. Apresentam limite de escoamento de até 
750 MPa, e limite de resistência à tração de até 980 MPa 
na sua forma normalizada.
• Os aços inoxidáveis são aços liga (elementos de liga represen-
tam mais de 5% da composição do material) com elemento de 
liga predominantemente sendo o cromo de pelo menos 11%, 
podendo ainda conter níquel e molibdênio. São altamente 
resistentes à corrosão, especialmente em atmosfera ambiente. 
Os aços inoxidáveis podem ser divididos em três subgrupos: 
os ferríticos, compostos pela ferrita, que apresentam com-
portamento magnético; os austeníticos, que apresentam a 
microestrutura austenitica em temperatura ambiente; e o 
martensítico, que pode ser tratado termicamente. Possuem 
em geral, média usinabilidade e soldabilidade, e podem ser 
conformados a frio. São empregados na fabricação de fornos, 
aeronaves, caldeiras a vapor, entre outros.
• Ferros fundidos contêm, em sua maioria, teores de carbono 
entre 3,0 e 4,5%, além de outros elementos de liga. Essas 
ligas tornam-se completamente líquidas em temperaturas 
entre aproximadamente 1150 e 1300ºC, temperaturas rela-
tivamente baixas se comparadas aos aços. Dessa forma, são 
derretidos com facilidade e suscetíveis à fundição, porque são 
aços muito duros e frágeis, o que pode tornar inconveniente 
outras técnicas de fabricação. Os ferros fundidos também 
se caracterizam por apresentarem cementita na forma de 
grafita em sua microestrutura. Os ferros fundidos cinzentos 
apresentam a grafita em forma lamelar (flocos) e, devido a 
isso, são mais frágeis comparadas a outros ferros fundidos, 
entretanto, possuem bom amortecimento de energia vi-
bracional e baixo custo. O ferro fundido nodular possui a 
16PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
grafita em forma de esferas devido a adição de magnésio e/
ou cério, tornando-o muito mais resistente e dúctil do que 
os cinzentos. Já o ferro fundido branco é extremamente 
duro e também muito frágil, a ponto de ser virtualmente 
impossível usiná-lo. Sua aplicação destina-se a aplicações 
que necessitam de extrema dureza e resistência à abrasão.
Dentre as ligas metálicas não ferrosas, existe uma grande 
variedade de propriedades e aplicações, que podem ser fabricadas 
a partir de diferentes processos de fabricação. Podem ter como 
vantagem, a densidade relativamente menor, maior resistência 
à corrosão e condutividade térmica e elétrica superior, tornando 
essas ligas vantajosasou, às vezes, necessárias para determina-
das aplicações. As ligas não ferrosas são classificadas de acordo 
com seu material base. As principais ligas não ferrosas são:
• Ligas de cobre são utilizadas desde a antiguidade, sendo 
utilizadas em uma ampla variedade de aplicações. O cobre, 
em estado puro, apresenta uma ductilidade que torna muito 
difícil de ser usinado, e uma capacidade quase ilimitada de 
ser conformado a frio. Além disso, é altamente resistente à 
corrosão. As ligas de cobre mais comum são os latões, onde 
o zinco é o elemento de liga principal, sendo altamente 
dúcteis e facilmente deformáveis a frio. Aplicações são bi-
juterias, cápsulas para cartuchos e radiadores automotivos. 
Os bronzes são ligas de cobre com elementos como estanho, 
alumínio e silício, são relativamente mais resistentes do que 
os latões, algumas ligas de bronze podem ser endurecidas 
por precipitação, entre as suas aplicações pode-se citar o uso 
em mancais, buchas e instrumentos cirúrgicos.
• Ligas de alumínio são caracterizadas por densidade rela-
tivamente baixa, alta condutividade térmica e elétrica, e 
boa resistência à corrosão. Podem ser facilmente usinadas 
e conformadas a frio, com facilidade em virtude de sua alta 
ductilidade. Sua baixa temperatura de fusão na ordem de 
660ºC torna os processos de fundição bastante emprega-
dos. A resistência mecânica das ligas de alumínio pode ser 
17PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
melhorada com deformação a frio e em alguns casos com 
tratamento térmico por envelhecimento. Tem como princi-
pais elementos de liga o cobre, manganês, magnésio, silício 
e o zinco. Exemplos de aplicação são latas de bebidas, peças 
de aeronave, blocos e cabeçotes de motores de combustão.
• Ligas de magnésio têm por característica suas baixas densi-
dades, na ordem de 1,7g/cm³. É relativamente dúctil e são 
difíceis de serem deformadas em temperatura ambiente. 
Com temperatura de fusão similar ao alumínio, a maioria das 
aplicações para essas ligas são peças fundidas ou deformadas 
a quente. O alumínio, zinco e manganês são os principais 
elementos de liga. Ligas de magnésio são utilizadas em uma 
alta gama de aplicações, tais quais ferramentas portáteis 
(motosserras, ferramenta portáteis), automobilísticas (volante 
e colunas de direção, caixas de transmissão), computadores 
portáteis, telefones celulares, televisores, etc.
• Ligas de titânio são relativamente novas em engenharia, 
possuindo combinação de extraordinárias propriedades, tais 
como densidade relativamente baixa na ordem de 4,5 g/cm³, 
elevado ponto de fusão (1668ºC) e módulo de elasticidade 
de 107 GPa. Ligas de titânio são extremamente resistentes, 
sendo possível obter limites de resistência à tração de 1400 
MPa. Além disso, são muito dúcteis, sendo facilmente forja-
das e usinadas. Sua principal limitação é a reatividade química 
com outros materiais em altas temperaturas, tornando ligas 
de titânio relativamente caras. Essas ligas, normalmente, são 
utilizadas em estruturas de aeronaves, veículos espaciais e 
indústria do petróleo.
Materiais que apresentam uma ligação entre um material 
metálico e outro material não-metálico são chamados de ce-
râmicos. São frequentemente óxidos, nitretos e carbonetos. 
As propriedades mecânicas desses materiais são atingidas por 
18PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
tratamento térmico conhecido como ignição. Essa categoria 
de materiais inclui os minerais argilosos, cimentos, vidros. São 
tipicamente maus condutores térmicos e elétricos. Possuem al-
tíssimas temperaturas de fusão, e alta resistência à temperatura 
e abrasão, além de alta dureza e fragilidade.
Na metade do século passado, os materiais cerâmicos tradicio-
nais tinham como matéria-prima a argila, tendo como produtos 
as porcelanas, tijolos, azulejos e vidros. Recentemente houve um 
avanço significativo em relação a compreensão desses materiais, 
desenvolvendo uma nova geração, tornando-os cerâmicos mais 
amplos. Dentre os diversos tipos de cerâmicos, citam-se:
• Silicatos: têm como a base o silício. O silicato mais comum 
é o oxido de silício, muito utilizado em abrasivos. Pode ser 
construído em uma base sólida amorfa e transparente, criando 
os vidros à base de sílica.
• Carbonos: Conforme sua estrutura atômica, pode criar ma-
teriais como a grafita e o diamante; carboneto de silício e 
carboneto de boro têm importante aplicação na usinagem, 
devido à alta dureza e estabilidade.
• Oxigênio: ligando o oxigênio a algum metal, surgem os 
óxidos, o óxido de alumínio talvez seja o material cerâmico 
mais utilizado no uso de abrasivos.
• Nitrogênio: através de nitretos e nitratos, o nitrogênio, quan-
do ligado a algum metal (alumínio, titânio), torna-se um 
importante revestimento para ferramentas.
19PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
Os polímeros são caracterizados por possuir estruturas 
moleculares muito grandes. São compostos por longas cadeias 
– geralmente de carbono – constituídos de diversas estruturas 
unitárias menores, denominadas monômeros. Este nome ad-
vém justamente por possuir diversas repetições de monômeros. 
A união dessas moléculas menores ocorre através da polime-
rização. Os polímeros naturais encontrados na natureza são 
utilizados há séculos, tais como madeira, borracha, lã, couro, 
algodão e a seda.
Ferramentas modernas permitiram a criação de uma série de 
polímeros sintéticos, os quais são sintetizados a partir de pequenas 
moléculas orgânicas, que podem ser construídos de forma barata, 
tendo suas propriedades administradas num nível superior a suas 
contrapartes naturais. Em diversas aplicações modernas, peças 
metálicas foram substituídas por polímeros com propriedades 
satisfatórias e baixo custo. Esses materiais apresentam baixa 
temperatura de fusão e baixa densidade, além de apresentarem-se 
altamente f lexíveis. Os polímeros podem ser divididos em:
• Termoplásticos são aqueles que podem ser fundidos e so-
lidificados várias vezes. Exemplos de termoplásticos são 
policarbonato, polipropileno, polietileno e poliamidas.
• Termorrígidos ou termofixos são geralmente líquidos, que 
após reação química tornam-se infusíveis. O posterior aque-
cimento desse material acaba por degradá-lo, dificultando a 
sua reutilização. Exemplos de termorrígidos são o poliéster, 
resinas fenólicas e o poliuretano.
20PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
• Elastômeros são caracterizados por sua grande resiliência, 
pode advir de uma fonte natural (tal como a borracha) ou 
de forma sintética (borracha nitrílica, policloporeno), têm 
aplicações que vão de pneus automotivos, luvas e vedações. 
Os compósitos são a combinação de dois materiais de clas-
sificações diferentes, que buscam mostrar uma combinação 
das melhores características de cada uma das matérias que os 
compõem. A fibra de vidro, como um exemplo familiar, adquire 
a resistência do vidro e a f lexibilidade do polímero. Muitos 
dos desenvolvimentos recentes de materiais têm evoluído de 
materiais compósitos.
21PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
Tolerâncias
As exigências do produto intercambiável.
Atualmente, é imprescindível que os produtos produzidos 
apresentem intercambiabilidade de seus componentes, de for-
ma que possam ser substituídos e se ajustem sem que sejam 
submetidos a tratamentos ou operações suplementares. Sendo 
a premissa dessa intercambiabilidade a escolha de um processo 
de fabricação que assegure a produção desses componentes 
com igual precisão.
As dimensões das peças produzidas têm pouca possibilidade 
de serem exatamente iguais, devido a variáveis de processos, 
máquinas, dispositivos e instrumentos de medição. Logo, é 
aceitável que existam variações dentro de certos limites. Essas 
dimensões limites (máxima e mínima) são chamadas de to-
lerâncias, especificadas previamente, conforme exigências do 
produto. É importante notar que as tolerâncias não se aplicam 
unicamente às dimensionais. Tolerâncias geométricas, superfi-
ciais e microestruturais são igualmente importantesde forma 
a garantir intercambiabilidade do produto.
22PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
Síntese
Nesse capítulo vimos que existem diferentes processos de fabricação, que são conjuntos de atividades correlacionadas vi-
sando a fabricação de um determinado produto, esses processos são divididos e relacionados conforme suas semelhanças e 
similaridades em grupos, tais como processos de usinagem, e processos de conformação mecânica. Por sua vez esses grupos de 
processos podem ser novamente divididos em processos específicos, como por exemplo processos de usinagem com ferramenta 
de geometria definida.
Verificamos que uma série de característica e propriedades desejadas do produto final nos auxiliam a definir que processo de 
fabricação deverá sem empregado, tal como a geometria do produto, propriedades mecânicas, qualidade superficial, tolerâncias 
geométricas e dimensionais e o custo de fabricação.
Vimos também a existência de diferentes materiais utilizados pra fabricação de produtos acabados, denominada matéria-
-prima, esses materiais são divididos conforme características físico-químicas, em metais e suas diferentes ligas, cerâmicos, 
polímeros, compósitos.
23PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
Exercícios
1. O que são processos de fabricação?
2. Qual o grupo de processos de fabricação mais indicado para peças com grandes massas e geometrias complexas?
3. Os processos de usinagem podem ser divididos em três grandes grupos, quais são?
4. Os processos de conformação podem ser divididos em dois grupos principais. Quais são? Qual a principal diferença entre eles?
5. Quais as principais características dos aços inoxidáveis, quais são seus principais grupos e quais são as suas aplicações?
6. Qual o objetivo e função das tolerâncias?
24PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
CONCEITOS DE 
USINAGEM
Os principais conceitos desse processo de 
fabricação.
25PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
A maioria dos produtos industrializados passa por algum proces-
so de usinagem, em alguma de suas etapas de forma complementar 
ou de acabamento, em que uma ferramenta remove o excesso de 
material (cavaco) de um corpo sólido, de maneira que o material 
remanescente apresente forma e dimensões desejadas. A ação pre-
dominante na usinagem envolve deformação por cisalhamento e 
ruptura de material para formar o cavaco. Pode atingir tolerâncias 
dimensionais bastante estreitas, menores do que 25 µm, e tolerâncias 
superficiais melhores do que 0,4 µm Ra.
Nos processos de usinagem, as principais variáveis que podem 
ser controladas são o tipo da ferramenta de corte (com suas pro-
priedades, material, forma, revestimentos e acabamento), material a 
ser usinado, f luidos e métodos de lubrirefrigeração e parâmetros de 
condição de corte (velocidade da ferramenta em relação à superfície 
da peça, profundidade de corte, quantidade de material removido 
por ciclo, e velocidade de repetição do ciclo).
As variáveis dependentes são 
aquelas inf luenciadas pelas variáveis 
independentes pode-se citar: o tipo 
de cavaco formado, foças empregadas, 
temperatura de usinagem, desgaste da 
ferramenta, acabamento superficial 
(precisão dimensional e superficial) e 
integridade superficial (tensão residual, 
transformações metalúrgicas e trincas).
Fonte: Adaptado de Klocke pág. 55, e pág. 40
26PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
Mecânica do corte
À medida que a ferramenta entra em contato com a peça, 
uma parcela do material é comprimida contra a superfície da 
ferramenta, inicialmente gerando deformações plásticas na peça. 
Aumenta progressivamente, até que as tensões de cisalhamento 
se tornem tão elevadas a ponto de iniciar um deslizamento. 
Devido ao movimento relativo entre peça e ferramenta, ocorre 
o deslizamento do material deformado e cisalhado formando 
o cavaco.
A figura apresenta a mecânica do corte, através da formação 
do cavaco. A região “a” representa a estrutura da peça em todo 
o seu volume de forma homogênea.
A região representada pela letra “b” representa a estrutura 
do cavaco, alterada em relação à peça, devido as tensões de 
cisalhamento, deformações plásticas e temperaturas envolvidas 
nesse processo.
Fonte: Adaptado de Klocke pág. 50
27PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
A região “c”, e “d” apresenta uma alteração estrutural na 
superfície do cavaco e da peça, respectivamente, devido ao 
cisalhamento e a troca de calor com a superfície da ferramenta.
A região “e” é representa no ponto onde se inicia o des-
lizamento do cavaco. Se o material tem uma capacidade de 
deformação maior, a separação ocorre imediatamente. Se o 
material é frágil, quase não tendo capacidade de se deformar, 
ocorre a fratura do cavaco. A mecânica do corte influencia sig-
nificativamente na forma do cavaco, no acabamento superficial 
e na integridade superficial. Os cavacos produzidos podem ser 
classificados em três tipos básicos:
• Cavacos segmentados, formados a partir da usinagem de 
materiais frágeis, como ferros fundidos, sob baixas veloci-
dades. O atrito entre a ferramenta e o cavaco é alto, fazendo 
com que a textura da peça tenda a ser irregular.
• Cavacos contínuos com gume postiço, são resultado da usi-
nagem de matérias dúcteis, sob médias velocidades, em que 
o atrito entre ferramenta e cavaco juntamente com as altas 
temperaturas tendem a causar uma aderência do material 
sólido no gume de corte da ferramenta, chamado de gume 
postiço. A formação desse gume postiço é cíclica, o cavaco 
se forma, cresce, torna-se instável e quebra. Uma parte desse 
material pode ser incorporada a superfície usinada, acarre-
tando em baixo acabamento superficial.
• Cavaco contínuo são formados na usinagem de matérias 
dúcteis, sob altas velocidades.
28PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
Materiais para ferramentas de corte
As ferramentas de usinagem devem apresentar alta dureza e 
resistência ao desgaste em altas temperaturas, alta tenacidade, boa 
resistência mecânica, boa estabilidade química, serem inertes quimi-
camente com o material usinado e boa rigidez. Essas características 
devem ser avaliadas frente ao material a ser usinado, tipo de operação 
de usinagem, volume de produção, geometria, tolerâncias exigidas, e 
vida útil adequada. Os principais materiais utilizados em ferramentas 
de usinagem são:
• Aços ferramenta foram os primeiros materiais empregados na 
indústria, são aços com alto teor de carbono endurecidos por trata-
mentos térmicos. Apesar do desuso, por não trabalharem a tempe-
raturas superiores a 250ºC, ainda são empregados em ferramentas 
improvisadas devido ao baixo custo, e na usinagem de madeira e 
materiais poliméricos.
• Os aços rápidos, utilizados a partir de 1900, são aços com alto teor 
de carbono, com tungstênio, cromo e vanádio, como elementos de 
liga básico, contendo molibdênio e cobalto em sua composição, esses 
elementos propiciam a precipitação de carbonetos que aumentam a 
resistência à abrasão. São tratáveis termicamente, atingindo durezas 
de 65-67 HRC, tenazes e mantendo suas características a tem-
peraturas de até 650ºC, seu baixo custo e facilidade de fabricação 
e afiação tornam adequada sua aplicação em brocas, alargadores, 
escareadores e fresas.
• A estileta é uma liga fundida à base de cobalto como principal 
elemento, tungstênio, cromo e carbono sem conter ferro em sua 
composição. A sua dureza pode atingir até 64 HRC, sua tempera-
tura máxima de trabalho é de até 800ºC, propiciando parâmetros 
de usinagem mais elevados do que os aços rápidos. Atualmente, 
empregados em ferramentas de geometria definida de forma de 
pastilhas que são fixadas mecanicamente.
29PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
• Produzido através do processo de metalurgia do pó, o metal duro 
tem fundamental importância como material para ferramentas 
de usinagem. Usando cerca de 70 a 90% de partículas duras como 
carboneto de tungstênio, WC, e o restante em cobalto, como ligante. 
Pode atingir temperaturas de trabalho em torno de 1000ºC, com 
elevadadureza e vida útil superior. São aplicados em ferramentas 
de corte para torneamento, furação, fresamento, entre outros. São 
utilizados também na forma de pontas de inserto, fixados meca-
nicamente ou por brasagem em um suporte.
• Os cerâmicos compreendem um grupo de materiais de elevada 
dureza, que resiste a altas velocidades de corte e temperaturas de 
trabalho de até 1600ºC. Dentre os materiais mais utilizados, po-
de-se citar as cerâmicas prensadas a frio, com principal elemento a 
alumina (Al2O3), muito utilizado na usinagem de ferros fundidos 
e aços com durezas inferiores a 34 HRC; os cerâmicos prensados 
a quente que são uma mistura de alumina e carboneto de titânio 
(TiC); Nitreto de Silício (Si3N4) que combina resistência ao 
choque e à abrasão, utilizado para usinagem de ferro fundido cin-
zento e o nitreto de boro cubico (CBN) que tem dureza próxima 
a do diamante, com excepcional resistência a abrasão sob severas 
condições, utilizado para usinagem de ferro fundido coquilhado e 
aços endurecidos, aços ferramenta e aços rápidos, não reagindo com 
outros materiais e não oxidando a temperaturas abaixo de 1000ºC.
• O diamante policristalino é um diamante sintético, que atingi dure-
zas muito próximas aos diamantes naturais (que são o material mais 
duro conhecido). Normalmente, são aplicadas películas sobre uma 
base de metal duro. Esse material é utilizado na usinagem de metais 
não ferrosos, tais como ligas de alumínio, ligas de magnésio, cobre 
latão, bronze e liga de zinco. Também é utilizado para usinagem de 
carboneto de tungstênio sintetizado. Fonte: Kiminami, pág. 111.
Observa-se que dureza/resistência a desgaste e tenacidade são 
propriedades antagonistas, e a seleção do melhor material depende da 
análise do conjunto do material a ser usinado, parâmetro de processo, 
especificações de projeto e objetivos do processo.
30PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
Revestimentos
Foram desenvolvidos revestimentos para ferramentas com 
intenção de explorar melhores vantagens isoladas de materiais 
de elevada dureza e estabilidade química, aplicando esses reves-
timentos, quase sempre cerâmicos, em uma ou mais camadas 
com espessuras de 2 a 10 µm sobre uma base de metal dura 
de maior tenacidade. Os revestimentos propiciam um grande 
aumento na vida da ferramenta. O método de deposição desse 
revestimento pode ser físico (PVD), muito utilizado em bases 
de aço rápido, ou térmico (CVD) que utiliza temperaturas entre 
900 e 1100ºC em um forno com atmosfera controlada, fazendo 
com que a cobertura adira no material base através de difusão.
Entre os materiais mais utilizados para revestimento de 
ferramenta de usinagem, pode-se citar o carboneto de titânio 
(TiC) com elevada dureza e resistência ao desgaste por abra-
são; o nitreto de titânio (TiN) e o nitreto de titânio alumínio 
(TiAlN), que possuem propriedades lubrificantes, reduzindo o 
atrito entre a ferramenta e o cavaco, e é quimicamente instável 
(diminuindo o desgaste por difusão), o nitreto de cromo alumí-
nio recomendando para operações onde se exige altas resistência 
oxidação e manutenção de propriedades a altas temperaturas 
(até 1200ºC). O óxido de alumínio (Al2O3) também possui 
boa estabilidade térmica, além de alta resistência a ataques 
químicos e oxidação.
31PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
Temperatura
 A maior parte da energia consumida no processo de usi-
nagem é convertida em calor – até 95%. As principais fontes de 
calor são devido ao processo de cisalhamento, em que a defor-
mação plástica resulta na maior fonte de calor, sendo que a maior 
parcela desse calor permanece no cavaco; o atrito no contato entre 
a ferramenta e o cavaco e o atrito entre a superfície nova da peça 
e a ferramenta. Esse calor pode ser prejudicial, diminuindo a 
vida da ferramenta. Além disso, alguns metais apresentam uma 
tendência de produzir um cavaco que adere a face da ferramen-
ta, aumentando a potência requerida para realizar a usinagem, 
aumentando o atrito, e consequentemente ainda mais o calor.
A temperatura na região de cisalhamento é muito difícil de ser 
medida, mas pode-se afirmar que a temperatura entre a interface 
peça-ferramenta atinja temperaturas na ordem de 600ºC. Essa 
temperatura pode prejudicar o acabamento e a integridade super-
ficial. Apesar de não se ter um controle rigoroso na temperatura 
do processo de usinagem, e essa ser uma consequência de outras 
variáveis, utiliza-se f luidos lubrirefrigerantes para inf luenciar 
essa varíavel.
Fluidos lubrirefrigerantes
A função básica do f luido lubrirefrigerante é controlar o ca-
lor do conjunto peça-ferramenta, e isso pode ser feito pela direta 
aplicação de f luido da peça, cavaco e ferramenta, ou pela redução 
do atrito através de lubrificação. O f luido de corte deve ter alta 
capacidade calorífica, alta condutividade térmica, baixa taxa de 
evaporação, não corroer a ferramenta e o equipamento, ser está-
vel, não produzir fumos e não ser agressivo à saúde do operador.
Fonte: Klocke pág. 63.
32PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
Apesar da denominação de “f luido lubrirefrigerante”, esse 
elemento não necessariamente precisa estar em estado líquido e/
ou gasoso, podendo ser também um lubrificante sólido como pó 
de grafeno.
• Os lubrificantes sólidos visam apenas a lubrificação da operação 
de usinagem, aplicados a superfície de saída da ferramenta. 
Normalmente contém em sua composição aditivos de enxofre 
e chumbo.
• Óleos integrais são normalmente uma mistura de diferentes óle-
os de base mineral ou vegetal com aditivos, não sendo diluídos 
em água. São empregados em usinagens com condições severas, 
usando baixas vazões. Não possuem propriedades refrigerantes 
tão boas quanto óleos solúveis, mas têm excelente capacidade 
de lubrificação e permitem bom controle de oxidação.
• Óleos solúveis são óleos de base mineral ou vegetal, que com 
adição de agentes emulsificantes, forma uma emulsão junto com 
a água. Possuem ótima capacidade calorífica e condutividade 
térmica da água combinada com a capacidade lubrificante e de 
controle de oxidação do óleo. Têm como principais vantagens 
em relação aos óleos integrais a capacidade refrigerante, baixo 
custo, e redução da produção de fumos, em contrapartida, a 
separação por decantação e o ataque de bactérias podem tor-
nar-se um problema.
• Óleos sintéticos são formados por pequenas quantidades de 
óleos emulsificados em água e produtos químicos dissolvidos.
• Gases visam principalmente a refrigeração e a expulsão do 
cavaco, pouco tem a oferecer na lubrificação e na proteção 
contra oxidação. Devido a sua alta fluidez, os gases apresentam 
alta penetrabilidade. Tem-se utilizado técnica de atomização 
de fluidos líquidos sobre altas pressões (tornando-os vapores 
saturados), e dessa forma tenta-se reunir a vantagem da alta 
fluidez dos gases com as características lubrirefrigerantes dos 
líquidos.
33PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
Forças e movimentos
O processo de usinagem consiste em uma série de movi-
mentos relativos e forças envolvendo o conjunto peça-ferra-
menta-cavaco. Existe uma grande variedade de processos de 
usinagem, em muitos deles, a peça se mantém fixa enquanto a 
ferramenta realiza os movimentos relativos, outros ao contrário, 
a peça movimenta-se enquanto a ferramenta se mantém parada, 
em outras situações existe movimento de ambas. Entretanto, 
convencionou-se que o estudo dos movimentos de usinagem 
são analisados da ótica da peça, ou seja, permanece parada e o 
movimento relativo é realizado pela ferramenta.
Os movimentos são analisados como os que causam di-
retamente a saída de cavaco - movimentos efetivos de corte e 
movimento efetivo de avanço - e aqueles que não tomam parte 
direta na saída do cavaco.
O movimento de corte é aquele em que, sem o movimento 
de avanço, existe somente a remoção de uma única porção de 
cavaco durante um ciclo da ferramenta (normalmente uma 
rotação), por exemplo, o movimento de rotação de uma broca. 
A velocidade de corte (vc)é a velocidade instantânea do ponto 
de referência do gume de corte na direção e sentido do corte.
Fonte: Ferraresi pág.2
34PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
O movimento de avanço é aquele em que, em conjunto com 
o movimento de corte origina a remoção de cavaco de forma 
repetida ou contínua durante vários ciclos da ferramenta. Como 
por exemplo, o movimento axial da broca durante o processo 
de furação. O movimento de avanço, dependendo do processo, 
pode ser decomposto vetorialmente em diversos movimentos, 
tais como movimento de avanço axial, avanço lateral, avanço 
radial, avanço diagonal, mas seu conceito permanece inalte-
rado. A velocidade de avanço (f) é a velocidade instantânea da 
ferramenta na direção e sentido do avanço.
Além desses movimentos e velocidades é importante sa-
lientar o conceito de profundidade de corte (Ap), é a dimensão 
da camada a ser removida durante a usinagem. No fresamento, 
por exemplo, a profundidade de corte corresponde ao com-
primento da fresa a remover material da peça. Já no caso do 
processo de furação, a profundidade de corte corresponde ao 
raio da ferramenta.
Todos esses movimentos relativos, em reação com a resis-
tência do material a ser usinado, geram uma série de forças de 
ação e reação durante o processo de usinagem, que podem ser 
decompostas em uma série de outras forças, em vários planos 
distintos. Essas forças, por consequência, correspondem pro-
porcionalmente a energia consumida durante o processo de 
usinagem. 
Fonte: adaptado de Klocke pág. 55 e 58
35PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
O trabalho realizado pelo processo de usinagem, corres-
ponde a um somatório de uma série de energias, a maior parte 
desse trabalho se converte em calor gerado durante o processo 
de usinagem, decorrente do cisalhamento, do atrito e das de-
formações plásticas.
Desgaste e vida de ferramenta
 Denomina-se vida de ferramenta, o tempo 
em que essa efetivamente trabalha até perder a sua 
capacidade conforme critérios pré-estabelecidos. Nor-
malmente, quando nota-se aumento excessivo da 
temperatura, forças excessivas de usinagem, qualida-
de superficial da peça usinada não mais satisfatória 
ou elevadas variações dimensionais são alguns dos 
critérios para se determinar o fim de vida de uma 
ferramenta. O critério mais comum, entretanto, é o de algum 
limite máximo de desgaste para a ferramenta. Isso se deve ao 
fato do desgaste da ferramenta estar correlacionado aos critérios 
anteriormente mencionados, e também por ser facilmente men-
surável.
A vida da ferramenta e o desgaste são variáveis não controla-
das do processo de usinagem. Elas são dependentes de uma série 
de outros fatores, tais como a rigidez da máquina motriz, das 
condições de lubrirefrigeração, da temperatura, das caracterís-
ticas e parâmetros de usinagem e das características 
geométricas da ferramenta.
O desgaste da ferramenta é considerado uma 
perda contínua de partículas de material da ferra-
menta devido a ação das forças de usinagem. O des-
gaste máximo de f lanco, atualmente, é o critério 
mais utilizado para se determinar o fim de vida de 
uma ferramenta. Outros desgastes que podem ser 
Fonte: Adaptado de Ferraresi
36PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
citados são os de cratera, e os lascamen-
tos. O desgaste ocorre devido a alguns 
elementos denominados mecanismos de 
desgaste, dentre os principais mecanismos 
de desgaste pode-se citar:
• Mecanismo de abrasão, envolve a per-
da de material da ferramenta devido a 
elevada dureza relativa entre material 
usinado e ferramenta, acarretando em 
microcortes na face da ferramenta.
• A difusão consiste no desgaste da ferra-
menta através da perda de átomos para 
o material da peça, devido a afinidade 
química entre estes. A difusão é direta-
mente influenciada pela temperatura de 
usinagem, quanto maior a temperatura 
maior será a difusão.
• As altas temperaturas envolvidas na 
usinagem, a presença de oxigênio do ar, 
e eventualmente a água proveniente de 
óleo solúvel, propiciam o mecanismo 
de desgaste por oxidação, originando 
óxidos complexos que acarretam em 
microlascamentos devido a sua expan-
são volumétrica.
• Durante o processo de usinagem, for-
ma-se uma camada de substrato me-
tálico entre a ferramenta e a superfície 
usinada. Através do mecanismo de ade-
são, esse substrato adere à ferramenta e 
micropartículas serão arrancadas quan-
do esse material se desprende, sendo 
arrastados juntamente com o fluxo de 
material.
A figura mostra a inf luência da tem-
peratura do processo de usinagem com 
relação aos mecanismos de desgaste. É pos-
sível notar que os mecanismos de difusão e 
oxidação existem somente para temperatu-
ras mais elevadas, e aumentam conforme a 
temperatura aumenta. Já o mecanismo de 
adesão é mais presente para temperaturas 
baixas, diminuindo significativamente a 
temperaturas mais altas. Já o mecanismo 
de abrasão, é possível notar que pouco se 
altera, o que indica que esse mecanismo 
sofre pouca inf luência da temperatura.
Fonte: Adaptado de Klocke, pág. 75
37PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
Síntese
Nesse capítulo estudamos os principais conceitos relacionados a processos de usinagem, vimos que usinagem consiste em 
um processo de fabricação mecânica que remove material sob a forma de cavaco, conferindo a matéria-prima geometria e di-
mensões desejadas.
Vimos que os processos de usinagem são inf luenciados por uma série de parâmetros e variáveis de entrada, tais como os 
parâmetros de corte (velocidade de corte, avanço de corte e profundidade de corte), temperatura, diferentes materiais da peça e 
da ferramenta, f luidos lubrirefrigerantes, revestimentos de ferramentas, entre outros.
Além disso estudamos a mecânica do corte, forças atuantes, movimentos, mecânica da formação do cavaco, os principais 
mecanismos de desgastes de ferramentas (abrasão, adesão, oxidação e difusão), e a vida e estágios de vida de ferramentas de 
usinagem.
38PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
Exercícios
1. Cite três variáveis que possam ser controladas no processo de usinagem (variáveis independentes) e três que não possam ser 
controladas (variáveis dependentes):
2. Quais são os fatores que aumentam a temperatura no processo de usinagem, e quais as formas existentes para controlá-la?
3. Quais são os principais movimentos dos processos de usinagem? Como podem ser decompostos os movimentos efetivos?
4. Para se fazer revestimentos de ferramentas de usinagem utiliza-se normalmente que grupo de materiais?
5. Qual o material para fabricação de ferramentas de usinagem, composto por carbonetos, como o carboneto de tungstênio e que 
tem o cobalto como principal ligante?
6. Descreva os principais mecanismos de desgaste de ferramentas de usinagem:
39PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
PROCESSOS DE 
USINAGEM COM 
FERRAMENTA 
DE GEOMETRIA 
DEFINIDA
Principais processos de usinagem onde a 
ferramenta de corte possui geometria de 
corte definido.
Processos de usinagem com ferramenta de geometria de-
finida são os mais utilizados industrialmente, isso se deve 
principalmente ao baixo custo, decorrente das altas taxas de 
material removido por unidade de tempo, a grande versatili-
dade desses processos, e acabamentos e precisões dimensionais 
satisfatórios.
40PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
Caracteriza-se também pelo corte contínuo de material, 
uma vez que a ferramenta remove material de forma contínua 
sem perder contato com a peça durante toda a operação. A 
cinemática desse processo (rotação da peça e avanço axial da 
ferramenta) acaba por gerar uma espécie de rosca ou hélice na 
peça usinada.
Torneamento
Esse processo de usinagem é destinado à obtenção de su-
perfícies de revolução. Quase sempre, a ferramenta atua em 
um único ponto de remoção de material, que é rotacionado 
em torno de um eixo longitudinal. A ferramenta, por sua vez, 
avança axialmente e/ou radialmente sobre o eixo de rotação 
do material. 
Fonte: Adaptado de Klocke, pág. 75 Fonte: O autor. Baseadoem Klocke 387 à 388.
41PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
O torneamento é largamente utilizado devido ao bom 
acabamento superficial e o baixo custo de produção devido 
a sua alta produtividade – volume de material removido por 
unidade de tempo – possibilitando a produção de peças de 
geometrias de revolução complexas. Além disso, existe uma 
grande variedade de ferramentas disponíveis, tornando esse 
processo muito versátil.
O processo de torneamento pode ser dividido em uma 
série de diferentes operações, dependendo dos movimentos 
e das ferramentas empregadas no processo. O torneamento 
longitudinal externo, torneamento cônico e o torneamento 
de perfis ocorre quando a ferramenta se desloca longitudinal-
mente ao eixo de rotação do material e move-se paralelamente 
com profundidade de corte constante, gerando uma superfície 
cilíndrica; inclinada, obtendo uma superfície cônica ou uma 
Fonte: Adaptado de Klocke.
combinação de ambos os movimentos contornando em curva 
a superfície do material, com o perfil determinado da peça.
Nos torneamentos de ranhura, externa e de face, produz-
-se superfícies planas formando ranhuras, que são úteis para 
montagens de outros componentes, como por exemplo, assen-
tamentos de anéis.
O faceamento consiste na ferramenta se deslocando de 
forma retilínea, perpendicular ao eixo de rotação do material, 
com objetivo de obter uma superfície plana.
Na usinagem com ferramenta de forma, ela se desloca em 
trajetória retilínea radial ou axial, visando obter-se uma forma 
pré-definida, com geometrias assimétricas de acordo com o 
perfil da ferramenta. O torneamento longitudinal interno visa 
ampliar um orifício ou cavidade feita por um processo anterior, 
ou produzir ranhuras internas.
42PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
Fonte: Adaptado de Kalpakjian, pág 616.
A furação no torneamento à ferramenta desloca-se em 
trajetória retilínea, obrigatoriamente ao eixo de rotação do 
material, visando obtenção de um furo, que pode ser seguin-
do a operação de torneamento longitudinal interno, visando 
melhorar a precisão dimensional e/ou rugosidade superficial.
A operação de sangramento à ferramenta desloca-se em 
trajetória retilínea, radialmente em relação ao eixo de rotação 
do material, com objetivo de se obter um entalhe circular, ou 
para se cortar uma peça no final do processo de torneamento 
de peças em séries, produzidos com barras.
O rosqueamento é destinado à obtenção de filetes, por meio 
de abertura de um ou mais sulcos helicoidais de passo constante, 
e superfícies cilíndricas internas e externas. O recartilhamento 
produz uma rugosidade controlada em superfícies cilíndricas.
43PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
Furação
É um processo de usinagem que abre, alarga ou dá acabamento 
em furos cilíndricos na peça. A ferramenta mono ou multicortante 
é chamada de broca, e movimenta-se rotacionando sobre o eixo de 
revolução, gerando movimento de corte, e axialmente gera o movi-
mento de avanço de corte, onde o material permanecerá estacionário.
A principal vantagem desse tipo de processo são as altas rala-
ções de comprimento-diâmetro proveniente das brocas, entretanto, 
esse processo é pouco f lexível, e deve ser realizado com cuidado, 
pois o cavaco é expulso em movimento de sentido contrário ao de 
avanço da ferramenta, e a dificuldade da penetração do f luido lu-
brirefrigerante apresenta dificuldades significativas para esse tipo 
de processo.
Assim como no torneamento, o processo de furação pode ser 
dividido em uma série de operações distintas. A furação em cheio, 
operação mais comum, visa obtenção de um furo cilíndrico, re-
movendo todo material compreendido nesse volume sob a forma 
de cavaco.
Fonte: Adaptado de Kalpakjian, pág 643.
Fonte: Adaptado de Kiminami, pág 121.
44PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
O alargamento é uma operação que utiliza uma fer-
ramenta multicortante denominada alargador, onde há 
muito pouco material removido de um furo pré-existente, 
sendo o objetivo principal dar maior precisão dimensio-
nal e/ou melhor acabamento superficial a esse furo. O 
alargamento pode ser em formato cilíndrico ou cônico.
A furação escalonada é uma operação de furação 
destinada à obtenção de um furo com dois ou mais 
diâmetros de forma simultânea. A furação de centro é 
uma operação destinada à obtenção de furos de centro, 
visando operações posteriores.
A trepanação é uma operação em que apenas uma 
parte do material compreendido no volume final do 
furo é transformada em cavaco, mantendo o núcleo do 
material maciço. Na operação de rosqueamento, utili-
za-se ferramenta denominada macho para fazer uma 
rosca interna em um furo pré-existente.
Fresamento
É um processo de usinagem onde a geração da superfície usi-
nada e a remoção do cavaco decorrem do movimento relativo entre 
peça e ferramenta. A ferramenta de usinagem, denominada fresa, 
possui um ou mais gumes de corte e executa movimento de corte 
rotativo, e movimento de rotação translativo. As superfícies usi-
nadas podem apresentar diferentes geometrias e formas, contando 
com uma grande variedade de tipos de máquinas que realizam esse 
processo e ferramentas, tornando a f lexibilidade desse processo 
um dos principais motivos para sua larga utilização na usinagem 
de peças.
Fonte: Adaptado de Klocke, pág 392.
45PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
No fresamento, existe uma série de importantes parâmetros 
a serem considerados. Esses parâmetros descrevem quantita-
tivamente movimentos, dimensões e outras características da 
operação de corte. Os parâmetros que se referem ao movimento 
da ferramenta são a frequência de rotação, velocidade de corte e 
velocidade de avanço; as dimensões de corte são a profundidade 
de corte e penetração de trabalho.
Outros parâmetros importantes são do diâmetro da ferra-
menta, número de gumes de corte e o sentido de corte (con-
cordante ou discordante).
O fresamento pode ser considerado frontal quando a super-
fície usinada for perpendicular ao eixo de rotação da ferramenta, 
ou tangencial quando a superfície usinada for paralela ao eixo 
de rotação da ferramenta. Existem casos em que esses dois tipos 
básicos de fresamento existem concomitantemente, podendo 
haver, ou não, o predomínio de um sobre o outro, como no 
caso de fresamento com fresa de topo esférica. O processo de 
usinagem pode ser dividido em uma série de operações.
Fonte: Adaptado de Kalpakjian, pág 661.
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46PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
O processo de fresamento tem como principais vantagens 
sua alta f lexibilidade, possuindo ferramentas de variadas formas 
e materiais, alta qualidade do acabamento superficial e as altas 
taxas de remoção de material por unidade de tempo.
Aplainamento
Processo de usinagem destinado à obtenção de superfícies 
planas, e outras geometrias longitudinais, tais como rasgos e 
entalhes. Esse processo se utiliza de ferramenta com único gume 
cortante, que remove cavaco linearmente num movimento de 
avanço da ferramenta ou do material.
Normalmente, peças que passam pelo processo de aplaina-
mento possuem grandes volumes e massas, sendo suficientemen-
te pesadas para resistirem as altas forças de corte e inércia que 
resultam da mudança rápida de velocidade no final do processo 
de usinagem. Esse processo tem como principal vantagem sua 
simplicidade e o baixo custo para usinagem de grandes peças. 
Entretanto, esse processo apresenta baixo volume de produção 
e pouca versatilidade nas geometrias de corte produzidas.
Fonte: Adptado de Kloce pág 458.
47PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
Mandrilamento
Processo de usinagem destinado à obtenção de superfícies 
de revolução, com ferramenta de usinagem mono ou multi-
cortante. Geralmente, tem como objetivo dar acabamento em 
diâmetros de pré-furos, melhorando sua precisão geométrica e 
acabamento superficial, podendo usinar superfícies cilíndricas, 
cônicas, radiais ou esféricas. As ferramentas de corte sãofixa-
das em suporte denominado barra de mandrilar, dimensionada 
conforme o comprimento do cilindro a ser usinado. Essa barra 
deve ser suficientemente rígida para minimizar a def lexão e 
evitar vibrações, mantendo a qualidade superficial e a precisão. 
O mandrilamento pode ser realizado em posições hori-
zontais e verticais, conforme a conveniência, sendo que o fuso 
que faz a rotação da ferramenta que gera o movimento de corte 
deve ser capaz de realizar movimentos longitudinais pelo menos 
três eixos geométricos, gerando movimentos radiais de avanço. 
Devido a essas exigências, máquinas de mandrilas são capazes 
de realizar diversos outros processos de usinagem, como fu-
rações e fresamento. Normalmente, centros de usinagem, em 
sua essência, mandriladoras.
Fonte: Adaptado de Kalpakian pág 642.
48PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
Brochamento
Processo de usinagem destinado à obtenção de superfícies 
diversas, normalmente complexas, através do uso de ferramenta 
multicortante. A ferramenta ou a peça desloca-se segundo uma 
trajetória retilínea coincidente ou paralela ao eixo da ferramen-
ta. A velocidade de corte é a própria velocidade de avanço, e 
a profundidade de corte se dá pela geometria da ferramenta.
Esse processo se caracteriza por possuir ferramentas mul-
ticortantes de grandes comprimentos, contendo vários gumes, 
sendo o material total removido sobre a forma de cavaco, que 
é a soma do material removido a cada gume da ferramenta. 
Tem como principal vantagem sua precisão e bom acabamento 
superficial para geometrias complexas, como engrenagens in-
ternas, embora a ferramenta tenha alto custo, sendo justificada 
par grandes produções.
Fonte: Adaptado de Kalpakjian pág 676.
49PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
Serramento
Processo de usinagem na qual uma fenda de fina espessura 
é feita com finalidade de cortar ou separar o material, utili-
zando-se de uma ferramenta multicortante, denominada serra, 
com uma série de dentes curtamente espaçados. Existem três 
variações principais de serramento:
• Serramento com lâminas utilizam serras na forma de lâmina, 
e se caracterizam pelo movimento de vaivém da ferramenta, 
gerando desta forma um corte interrompido do material. O 
movimento de corte advém da velocidade de movimentação 
da serra, enquanto o movimento de avanço corresponde a 
velocidade de penetração da serra no material.
• O serramento circular: os movimentos de corte e avanço são 
dados pela ferramenta que tem formato circular e gira em 
torno de um eixo, avançando transversalmente.
• O serramento com fita utiliza uma serra em forma de lâmina, 
porém, diferentemente do serramento com lâminas, forma 
um perfil fechado e presa sobre tensão normalmente guiada 
por rolamentos. Esse processo produz um corte contínuo 
no material.
Fonte: Adaptado de Klocke pág 440.
50PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
Síntese
Nesse capítulo estudamos os principais processos de usinagem com ferramenta de geometria definida, tais como tornea-
mento, o fresamento, a furação e o brochamento. Vimos que esse tipo de processo se utiliza de uma ferramenta que pode ser 
claramente visualizada e mensurada. Esse tipo de processo se caracteriza pelo grande volume de material usinado por volume 
de tempo, sendo os processos de usinagem mais utilizados dentre todos.
Verificamos que muitos desses processos possuem diferentes tipos de operações, conforme os esforços, geometrias de fer-
ramentas e movimentos empregados, fixações de peças e ferramentas, como por exemplo fresamento de perfil no processo de 
fresamento ou operação de sangramento nos processos de torneamento.
51PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
Exercícios
1. Qual processo de usinagem se destina a produção de superfícies de revolução através da remoção de cavaco de forma contínua 
na forma de hélice?
2. Cite três operações que podem ser realizadas pelo processo de torneamento:
3. No processo de fresamento, o que significa dizer que o sentido de corte é concordante ou discordante?
4. Quais as principais vantagens e desvantagens do processo de aplainamento?
5. Em quais processos de fabricação pode-se obter furos cilíndricos e cônicos com elevada precisão dimensional e qualidade 
superficial?
6. Qual processo se caracteriza por produzir peças de geometrias complexas através de ferramentas de grandes comprimentos?
52PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
PROCESSOS DE 
USINAGEM COM 
FERRAMENTA DE 
GEOMETRIA NÃO 
DEFINIDA
Processos de usinagem onde a ferramenta 
cortante possui geometria irregular e 
indefinida
53PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
Processo de usinagem com ferramenta 
de geometria não-definida utiliza ferra-
mentas com geometrias levemente irregu-
lares e sem dimensões específicas. Em sua 
grande maioria, utilizam grãos abrasivos 
aglomerados, sendo cada grão considerado 
uma ferramenta de usinagem. Embora 
rebolos e lixas tenham especificações de 
tamanho de grãos, eles representam apenas 
uma média, aceitando pequenas varrições 
de dimensões e formas entre estes grãos.
Esses processos, muitas vezes, são uti-
lizados como operações de acabamento, 
pois embora confiram grande precisão di-
mensional e excelente acabamento super-
ficial, esses processos tendem a ser menos 
produtivos do que processos de usinagem 
com ferramenta de geometria definida.
Retificação
Processo de usinagem por abrasão, 
destinado à obtenção de superfícies 
planas ou de revolução, onde a ferra-
menta abrasiva denominada rebolo ro-
tacionada gera o movimento de corte, 
e a peça ou ferramenta desloca-se em 
uma trajetória determinada, gerando 
o movimento de avanço. A remoção 
de material é dada para cada grão 
abrasivo que compõe a ferramenta de 
corte. Existe uma grande variedade 
de rebolos disponíveis, com diferentes 
dimensões, materiais, durezas, tama-
nhos e tipos de grãos. 
O processo de retificação é, mui-
tas vezes, utilizado como processo de 
acabamento, entretanto, é largamente 
utilizado devido a possibilidade de 
ser empregado em praticamente todos 
os tipos de materiais, desde matérias 
dúcteis até materiais com altas durezas, 
inclusive os tratados termicamente. 
Permite ótimos acabamentos super-
ficiais, com rugosidades de até 0,025 
µm Ra, além de ótimas precisões di-
mensionais. 
O processo de retificação pode ser 
classificado como retificação cilíndrica 
quando o rebolo tangencia as superfí-
cies usinadas cilíndricas, internas ou 
externas. Retificação plana é quando 
o rebolo tangencia à superfície usinada 
54PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
plana; e processo de retificação sem centros é o processo de 
retificação cilíndrica no qual a peça não possui fixação axial, 
e é usinada por ferramenta abrasiva de revolução.
Brunimento
Processo de usinagem empregado no acabamento de peças 
cilíndricas, através lentos movimentos de revolução de pedras 
– ferramenta abrasiva – que geram o movimento de corte, 
juntamente com movimento axial dessa em um movimento 
helicoidal, gerando movimento de avanço. Os grãos abrasivos 
da ferramenta permanecem em constante contato com a peça.
A diferença principal entre o processo de brunimento e o 
de retificação consiste nas velocidades empregadas, sendo bem 
mais lentos no processo de brunimento, além de apresentar 
maiores pressões. Na maioria dos casos, o brunimento é feito 
com ferramenta especial, denominada brunidor, constituída de 
segmentos de material abrasivo, montados em grupo.
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. Fonte: Adaptado de Kalpakjian, pág 747.
55PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
Tamboramento
Processo de usinagem no qual uma ou mais peças a serem 
usinadas são colocadas no interior de um tambor rotativo, jun-
tamente com grãos material abrasivo, para serem rebarbadas 
e/ou receberem acabamento. 
O movimento rotativo do tambor faz com que os grãos de 
dureza superiores colidam com as peças, ocorrendo a remoção 
de partículas do material.
Processos de acabamento
Existem vários processos responsáveispor dar acabamento 
superficial, utilizando-se de abrasivos finos para remoção de 
pequenas partículas de material. Essas operações podem afetar 
diretamente no tempo de produção e no custo de produção, de-
vendo ser considerados conforme exigência técnica do produto.
Um desses processo é o de lixamento, que se utiliza de 
grãos abrasivos aglomerados em uma camada de papel, que 
pode ser no formato de fita, onde se utiliza polias para fixação 
dessas ou em disco com várias folhas abrasivas, fixadas em 
um eixo rotativo. A remoção de material se dá pela pressão da 
ferramenta sobre a peça.
56PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
No processo de superacabamento, há uma leve pressão da 
ferramenta de usinagem – normalmente uma pedra – sobre a 
peça, com movimento de rotação da peça e curtos movimentos 
axiais da ferramenta. O processo de superacabamento pode 
ser cilíndrico ou plano, onde existe movimento relativo entre 
a ferramenta e a peça.
O polimento e o espelhamento visam eliminar estrias 
decorrentes da abrasão acarretada por outros processos de usi-
nagem, diminuindo significativamente a rugosidade superficial 
da peça, dando-a excelente aparência. Geralmente é realizado 
por disco ou conglomerados de discos de madeira, tecidos ou 
feltros revestidos com pastas ou pó de grãos abrasivos que 
atuam como ferramenta de usinagem.
O processo de lapidação utiliza um porta-ferramenta na 
forma de uma placa metálica, com material abrasivo juntamente 
com água ou óleo, gerando acabamento em uma peça, após, 
pressiona-se a superfície da peça sobre a placa com material 
abrasivo com movimentos circulares.
O processo de jateamento utiliza grão abrasivos subme-
tidos a um jato sobre pressão de ar comprimido a fim de dar 
acabamento e/ou rebarbar peças.
Fonte: Adaptado de Kiminami pág 124.
Fonte: Adaptado de Kalpakjian, pág 748.
57PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
Síntese
Nesse capítulo estudamos os principais processos de usinagem com ferramenta de geometria não definida, tais como re-
tificação, o brunimento e o polimento. Vimos que esse tipo de processo se utiliza de ferramenta que não pode ser claramente 
visualizada e mensurada, muitas vezes utilizando-se de várias pequenas ferramentas em formas de grãos unidos por um material 
aglomerantes, como pedras e lias. Apesar de possuir uma taxa de remoção de material por unidade de tempo menor do que 
processos de usinagem com ferramenta de geometria definida, esse tipo de processo se caracteriza pela qualidade do acabamento 
e precisão dimensional, sendo muitas vezes utilizado como processos de acabamento.
Verificamos que muitos desses processos possuem diferentes tipos de operações, conforme os esforços, geometrias de ferra-
mentas e movimentos empregados, fixações de peças e ferramentas.
58PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
Exercícios
1. Quais são as finalidades de um processo de polimento?
2. Qual o tipo de ferramenta utilizada no processo de retificação?
3. Qual processo de usinagem utiliza como ferramenta grãos abrasivos aglomerados em folhas de papel?
4. Por que processos de acabamento devem ser analisados tecnicamente como exigência para sua aplicação?
5. No processo de lapidação, de que forma os grãos abrasivos são adicionados ao processo de usinagem?
59PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
PROCESSOS DE 
USINAGEM NÃO 
CONVENCIONAIS
Processos de usinagem que utilizam 
diferentes ferramenta diversas não 
convencionais
Processos de usinagem não convencionais são processos 
que não se enquadram em nenhuma das situações anteriores, 
muitas vezes não existindo contato físico da ferramenta de usi-
nagem com a peça, onde a remoção do material dá-se por outra 
forma. Esses métodos de usinagem existem devido a situações 
onde a usinagem convencional não é satisfatória, econômica ou 
mesmo possível, como para materiais muito frágeis de elevada 
dureza, geometrias complexas, requisitos de acabamento e/ou 
dimensionais, e restrição ao aumento de temperaturas.
60PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
Processo normalmente utilizado para produção de orifí-
cios, ranhuras e cavidades de geometrias diversas. A remoção 
de material ocorre devido a fusão e evaporação erodindo-o 
devido a descargas elétricas incidentes na peça, produzida por 
pulsação controlada. A ferramenta age como eletrodo positivo, 
e a peça como eletrodo negativo. Ambas são imersas em fluído 
dielétrico ionizado, que serve como condutor e refrigerante.
O perfil da ferramenta, geralmente fabricada em cobre ou 
grafite, corresponde a contra-forma da geometria a ser fabricada 
no material, sendo previamente usinados mediante outro pro-
cesso. É importante notar que, ao mesmo tempo que há erosão 
da peça, há também uma erosão – normalmente menor – na 
ferramenta, sendo necessária a utilização de uma ferramenta 
para processos de desbaste e outra para acabamento.
Fonte: Adaptado de Kalpakjian pág 770.
Usinagem com diferença de potências elétricas
61PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
Esse processo é bastante utilizado em peças de elevada du-
reza e baixa usinabilidade, tornando-o amplamente utilizado. 
Esse processo, entretanto, somente é eficaz em matérias com 
boa condução de eletricidade.
Uma variante desse processo, conhecida por corte a fio com 
descarga elétrica, tem objetivo semelhante ao recorte de um 
contorno utilizando uma serra-fita, mas utiliza-se de um fio 
de fina espessura (0,2~0,3mm) de alta condutividade elétrica 
e alta resistência à tração. Em lento movimento, percorre esse 
contorno que removerá o material com descargas elétricas na 
forma de eletrodo. Esse método pode ser utilizado para cortar 
chapas grossas na ordem de até 300mm, e furos com geome-
trias complexas.
Usinagem eletroquímica
Consiste na usinagem com remoção controlada de material 
em decorrência de ataque eletroquímico, empregando eletró-
lito e corrente elétrica para ionizar uma dissolução em célula 
eletrolítica em que o material é o ânodo, a ferramenta que é 
fabricada em cobre, bronze ou aço inoxidável é o cátodo. Se-
melhante ao processo de usinagem por diferencial de potencial 
elétrico, produz geometrias complexas, mas tende a ter maior 
custo, e menor tempo de fabricação.
62PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
Usinagem por laser e plasma
Nesses processos de usinagem, o material funde-se devido 
a incidência de um feixe de luz monocromática intensa (laser), 
e gás ionizante (plasma). Este processo é utilizado para se rea-
lizar grandes cortes em chapas ou para produção de pequenos 
furos e orifícios em relevo.
Usinagem com jato d’água
Esse processo de usinagem é realizado através de um jato 
d’água muito fino e com alta pressão, impelido no material a 
altas velocidades. Podem ser adicionados abrasivos a água para 
acelerar o processo. O processo é utilizado em materiais com 
baixo ponto de fusão, e altas espessuras, que não podem passar 
pelos processos de corte laser ou plasma.
63PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
Síntese
Nesse capítulo estudamos processos de usinagem que se diferenciam, e não se enquadram em nenhum dos tipos de proces-
sos de usinagem anteriores. Esses processos são variados, e possuem diferentes formas e mecanismos para realizar a remoção 
dos materiais, sendo que em alguns desses processos a ferramenta de usinagem sequer tem real contato com a matéria prima.
Pudemos perceber que diferentes mecanismos de remoção de material, tal como diferente potencias elétricos, emprego 
de produtos químicos, ondas térmicas e f luídos a elevadas pressões também são processos de usinagem, mas que alguns dos 
conceitos abordados podem não se aplicar, como movimentos e esforços, ou mecanismos de formação de cavaco e desgaste da 
ferramenta. Por isso esses tipos de processos são classificados como não convencionais.
64PROCESSOS DE USINAGEM E CONFORMAÇÃO
Exercícios
1. Qual a principal diferença entre os processos de usinagem convencionais e não convencionais?
2. Quando pode ser interessante a utilização de processo de usinagem não convencional?