Introdução aos processos de Usinagem e a Matéria-prima utilizada

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Prof. Marcelo Staff
Processos de Usinagem
Aula 1
Conversa Inicial
Olá! Seja bem-vindo!
Para fabricar um componente qualquer
é preciso transformar uma determinada 
matéria-prima em um produto acabado, 
passando por variados processos de 
fabricação. As indústrias são as responsáveis 
pela transformação de metais em estado 
bruto em produtos, tais como máquinas, 
equipamentos, ferramentas, veículos, 
materiais de transporte, entre outros
Nesta aula, você aprenderá conceitos 
fundamentais dos processos de usinagem
Conheceremos os principais tipos de 
matérias-primas para a fabricação de peças
Identificaremos as máquinas e ferramentas 
baseando-nos nos processos de diferentes 
tipos de peças, entre outros aspectos
Introdução aos processos 
de usinagem
A usinagem é um processo que merece 
destaque especial, pois a maior parte 
dos produtos da indústria metal 
mecânica passa por alguma etapa 
usinagem nos seus processos de 
fabricação
Processos de usinagem
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Processos de usinagem
Fonte: acervo pessoal prof. Marcelo Staff
Geralmente, a usinagem 
é empregada na produção 
de peças com formas 
geométricas simples
ou complexas, com 
tolerâncias dimensionais 
precisas, além de bom 
acabamento superficial
Processos de usinagem
InWay/Shutterstock
Processos de usinagem
Durante a usinagem, ocorre a remoção de 
material por cisalhamento, ou seja, por meio do 
corte
Fonte: acervo pessoal prof. Marcelo Staff
Podemos conceituar como 
processos de usinagem os 
métodos para fabricação de 
peças por meio da remoção 
de material pela ação da 
ferramenta de corte
Processos de usinagem
Dmitry Kalinovsky/Shutterstock
Vantagens do processos de usinagem
Pixel B/Shutterstock
Grande diversidade de geometrias de peças 
Elevado grau de
precisão dimensional
Controle de acabamento
superficial bastante refinado
Os processos resultam, em
geral, em poucas alterações
nas propriedades
Vantagens do processos de usinagem
Pixel B/Shutterstock
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Desvantagens do processos de usinagem
NDAB Creativity/Shutterstock
Baixa velocidade 
de produção
Altos custos, 
comparativamente 
a outros processos 
de fabricação
Processos de usinagem
Geometria definida
TORNEAMENTO FRESAMENTO FURAÇÃO
Fonte: acervo pessoal prof. Marcelo Staff
FERRAMENTA 
REBOLO
Processos de usinagem
Geometria definida
Zyabich/Shutterstock
RETIFICAÇÃO
PEÇA
Composições dos processos de usinagem
PROCESSOS
DE USINAGEM
CAVACO
MÁQUINAS 
FERRAMENTASMATÉRIA–PRIMA
FERRAMENTAS
DE CORTE
Matéria-prima de materiais 
metálicos ferrosos
A matéria-prima é o material utilizado para 
a obtenção da peça desejada. Isso acontece 
porque os materiais em estado bruto são 
fornecidos em dimensões padronizadas,
na maioria das vezes, maiores que as 
dimensões finais das peças projetadas
e possuem acabamento inferior
Matéria-prima
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Matéria-prima
Fonte: acervo pessoal prof. Marcelo Staff
Peça Acabada
Peça Bruta
A escolha da matéria-prima está diretamente 
relacionada às funções que a peça irá exercer, 
porque cada material possui um fator de 
desgaste, resistência e dureza diferentes
Matéria-prima 
InWay/Shutterstock
Matéria-prima 
Matéria–prima
• Alumínio
• Cobre
• Latão
• Bronze
Não Metálicos
Ferrosos Não Ferrosos
• Aço
• Ferro fundido
• Madeira
• Resinas 
de grafite 
• Plástico
• Nylon
Metálicos
No processo de fundição,
o ferro fundido no estado 
líquido é vazado em um 
molde com formato e 
medidas correspondentes 
aos da peça a ser
produzida
Matéria-prima ferrosos
Ferro fundido
Funtay/Shutterstock
Matéria-prima ferrosos
Ferro fundido
DmyTo/Shutterstock
O ferro fundido contém 
uma grande quantidade de 
carbono (2,1% ~6,7%). 
Este material derrete
em aproximadamente
a 1400ºC
Matéria-prima ferrosos
Ferro fundido
DmyTo/Shutterstock
Ferro 
fundido 
cinzento
Ferro 
fundido 
nodular
Possui alta 
quantidade
de carbono. 
Capacidade de 
absorver vibrações
Possui alta 
resistência a tração e 
a tenacidade
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O aço resulta de uma liga metálica composta 
de ferro mais carbono (entre 0,008 e 2,11%)
Matéria-prima 
Ferrosos – Aços
Dmytro Mikriukov/Shutterstock
Matéria-prima 
Ferrosos – Aços 
Aplicação de 
peças em geral. 
Boa usinabilidade 
sendo classificado 
em 1020 a 1045 
(0.2% a 0.45% 
de carbono)
Usado em 
ferramentas, 
oferece maior 
dureza e maior 
resistência ao 
desgaste. Difícil 
usinabilidade
Composto por 
tungstênio e 
molibdênio e
base no cobalto, 
oferece dureza 
em altas 
temperaturas, 
sendo aplicado 
em ferramentas 
de corte tipo 
brocas em geral
Menor tendência 
em enferrujar, 
sendo resistente 
à corrosão.
Alta dureza,
mais utilizado
em peças da 
indústria 
alimentícia, 
farmacêutica e 
hospitalar. Difícil 
usinabilidade
Aço ao carbono Aço ferramenta Aço rápido Aço inox
Conjunto de processos 
em que se faz o material 
passar através da 
abertura entre cilindros 
que giram, modificando 
(em geral, reduzindo) 
sua seção transversal
Matéria-prima 
Ferrosos – Laminação dos aços
Marcel Paschertz/Shutterstock
Matéria-prima 
Forjamento dos aços
Oleksandr Grechin/Shutterstock
Conformação por 
esforços compressivos 
tendendo a fazer o 
material assumir o 
contorno da ferramenta 
conformadora, chamada 
matriz ou estampo
Matéria-prima de materiais 
ferrosos não metálicos
Matéria-prima
Não ferrosos – Alumínio
DmyTo/Shutterstock
Depois do ferro, o 
alumínio é um dos
metais mais utilizados
no processo de usinagem. 
Sua propriedade de
leveza possui inúmeras 
características
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Matéria-prima
Não ferrosos – Alumínio
Vantagens
 Alta resistência a corrosão
 Alta condutividade elétrica
 Flexibilidade
 Baixo ponto de fusão
Desvantagens
 Baixas propriedades mecânicas
 Grande desprendimento de 
energia para a sua fabricação
 Alto custo de fabricação
Matéria-prima
Não ferrosos – Cobre
Flegere/Shutterstock
Devido a sua alta 
condutividade elétrica,
é muito utilizado na 
usinagem de eletrodos
para a máquina de 
eletroerosão
Este material se torna 
inoperante para fabricação 
de peças manufaturadas
Matéria-prima
Não ferrosos – Latão
O latão é uma
liga composta
de cobre + zinco
InWay/Shutterstock
Matéria-prima
Não ferrosos – Latão
Aumento de dureza
Menos dúctil 
Boa usinabilidade
Variações na dimensões
quando usinado devido ao
seu coeficiente de expansão
InWay/Shutterstock
Matéria-prima
Não ferrosos – Bronze
InWay/Shutterstock
O bronze é uma liga 
metálica composta 
pelo cobre em conjunto 
com o estanho 
Matéria-prima
Não ferrosos – Bronze
InWay/Shutterstock
Resistência estrutural
Facilidade de fundição
Possui boa lubricidade
Possui acabamento
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Nylon
Resinas de grafite
Plástico
Matéria-prima 
Não metálicos
Surasak_Photo/Shutterstock
Ferramentas de corte
Ferramentas de corte
Thomas Soellner/Shutterstock
Para produzir uma peça por
processos de usinagem,
as ferramentas de corte
são responsáveis pela
remoção de parte
do material da
matéria-prima
Ferramentas de corte
As ferramentas de corte 
permitem a remoção 
gradual de parte do 
material da matéria-prima
Fonte: acervo pessoal prof. Marcelo Staff
As operações que retiram as primeiras 
camadas, com maior quantidade de
material são chamadas de desbaste
Operações de desbaste e acabamento
mattomedia KG/Shutterstock
Operações de desbaste e acabamento
Jacomo/Shutterstock
As operações que 
retiram menos 
material nas camadas 
finais, são chamadas 
de acabamento
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Cavaco
As partes removidas 
da matéria-prima são 
chamadas de cavacos 
e surgem à medida 
em que a ferramenta 
vai cortando a peça
Fonte: acervo pessoal prof. Marcelo Staff 
Cavaco
Dmitry Kalinovsky/Shutterstock
Quando os cavacos 
vão sendo removidos, 
ocorrem as operações 
de usinagem e a peça 
resulta na forma 
geométrica final,
com dimensões e 
acabamento 
apropriados
Cavaco
Pixel B/Shutterstock
Para cada matéria-
prima usinada são 
produzidos diferentes 
tipos de cavaco, 
sendo classificados 
em cavacoscurtos
ou longos
Máquinas ferramentas
Máquinas ferramentas
Fonte: acervo pessoal prof. Marcelo Staff
As máquinas ferramentas 
também chamadas de 
máquinas operatrizes 
fecham a composição 
básica que compõem
os processos de 
usinagem
Máquinas ferramentas
MÁQUINAS
FERRAMENTAS
Conjunto
de fixação
matéria- prima
Conjunto
de fixação da
ferramenta
Peça na forma
geométrica e
dimensões com
acabamento
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Máquinas ferramentas
DanieleDM/Shutterstock
TORNO
A peça tem o movimento 
de rotação e a ferramenta 
cortante se desloca no seu 
eixo longitudinal, sendo 
indicado para a usinagem 
de eixos em geral e peças 
cilíndricas
Máquinas ferramentas
Dmitry Kalinovsky/Shutterstock
FRESADORA
Com o movimento de 
rotação da ferramenta,
a peça se desloca.
É responsável por
uma gama imensa de 
produção de peças
Máquinas ferramentas
Thanaphop Image/Shutterstock
FURAÇÃO
É indicada para obtenção 
de furos cilíndricos, cujo 
perfil possa ser 
desenvolvido pela rotação 
da peça ou da ferramenta
Máquinas ferramentas
Aumm graphixphoto/Shutterstock
ROSQUEAMENTO
Obtido após a furação 
através da ferramenta 
do perfil da rosca
Máquinas ferramentas
oYOo/Shutterstock
RETÍFICA
Ferramenta por abrasão 
destinado às peças que 
precisam ter excelente 
acabamento superficial
e alta precisão em suas 
dimensões
Nesta aula, conhecemos os processos 
de usinagem como um dos processos 
mundiais, sendo o seu princípio básico 
a remoção do material através do corte 
pela ação da ferramenta resultando na 
obtenção das peças
Processos de usinagem
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Aprendemos sobre
Matérias-primas
Ferramentas de corte
Cavaco
Máquinas ferramenta
Até a próxima aula!
Processos de usinagem
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