Processos de Usinagem Torneamento, fresamento e furação

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PROCESSOS DE USINAGEM 
AULA 2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Prof. Marcelo Staff 
 
 
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CONVERSA INICIAL 
Nesta aula, você aprenderá o processo de usinagem por torneamento. 
Iremos conhecer os tipos de máquinas e identificar os tipos de peças que são 
confeccionadas por meio desse processo de usinagem por torneamento. 
No processo de usinagem por fresamento, iremos conhecer suas 
aplicações e a importância dessa usinagem de manufatura. Veremos quais os 
tipos de máquinas mais comuns e as definições de movimento dos eixos. Um 
dos processos mais utilizados na indústria de manufatura em conjunto com o 
torneamento e o fresamento é a usinagem por furação, por isso, iremos conhecer 
os tipos de ferramentas e os equipamentos desse processo. 
Esta aula está repleta de novos conhecimentos de manufatura na linha da 
usinagem. 
TEMA 1 – PROCESSO DE USINAGEM POR TORNEAMENTO 
O processo de usinagem por torneamento é um dos métodos mais típicos 
da usinagem. Mesmo na sua aplicação mais simples, está muito presente nos 
produtos e vem evoluindo ao longo dos anos. Um dos fatores importantes desse 
processo é a parte operacional, que depende muito da habilidade técnica do 
profissional que irá operar a máquina durante o processo chamado de 
“Torneamento”. 
1.1 Torno 
São máquinas que executam trabalhos de usinagem, removendo o 
material da superfície da peça em movimentos de rotação por meio de uma 
ferramenta de corte, cisalhando o material (cortando o material) e deslocando-
se no seu eixo longitudinal, mantendo as dimensões e acabamento da peça 
dentro das especificações do projeto. 
 
 
 
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Figura 1 – Torno mecânico universal 
 
Crédito: Marcelo Staff. 
Para entendermos melhor este processo, iremos conhecer os tipos de 
tornos mais comuns que encontramos nas indústrias. A escolha dos tipos de 
tornos está relacionada à capacidade de fabricação das peças, sendo que a sua 
escolha é determinada pelo tamanho do trabalho, o que afetará também o 
tamanho da máquina. É sempre melhor obter uma máquina cuja capacidade 
esteja acima do tamanho máximo de trabalho. 
1.2 Torno universal mecânico 
Esta máquina tem um grande potencial de uso em oficinas e 
ferramentarias. A sua característica principal é de possuir grande dependência 
do operador da máquina. São utilizadas para a fabricação de pequenos lotes e 
peças de reposição, possuindo baixo grau de automação. 
A seguir, veremos as partes principais do torno conforme a figura 2. 
 
 
 
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Figura 2 – Partes principais do torno 
 
Crédito: Marcelo Staff. 
• Placa universal de três castanhas: responsável pela fixação da peça; 
• Castelo de fixação das ferramentas: tem a capacidade de fixação de no 
máximo quatro ferramentas; 
• Carrinho do torno: responsável pelos movimentos da máquina; 
• Cabeçote móvel: esse componente tem a função de auxilíar a fixação de 
peças longas e principalmente fixar a broca através de um mandril para 
fazer a furação interna da peça; 
• Alavancas para a seleção das rotações da placa: o torno tem uma gama 
de rotações disponíveis para o trabalho; 
• Alavancas para a selecão dos avanços do carrinho: temos vários avanços 
de trabalho. Essas alavancas também determinam a usinagem das roscas 
conforme o passo. 
1.3 Características do torno universal mecânico 
Entre as características de um torno universal mecânico, podemos citar: 
• Baixo grau de automação; 
• Grande dependência do operador; 
• Baixas velocidades e avanços de trabalho; 
 
 
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• Fabricação de pequenos lotes; 
• Uso em oficinas e ferramentarias. 
1.4 Tipos de peças fabricadas no torno universal mecânico 
As peças mais comuns fabricadas em tornos são: 
• Eixos cilíndricos; 
• Pinos; 
• Parafusos. 
Figura 3 – Peças realizadas no torno 
 
Crédito: INWAY/Shutterstock. 
1.5 Torno vertical 
Esta máquina é utilizada para a usinagem de peças com dimensões 
maiores, o que torna mais dificultosa a sua fixação na horizontal por possuir 
grande peso. 
O movimento de rotação no qual a peça está fixada na placa fica na 
posição vertical. O deslocamento do eixo “x” na horizontal determina o diâmetro 
da peça a ser usinada. Com relação ao comprimento, é realizado movimentando 
o eixo “Z” na posição vertical, conforme a figura 4. 
 
 
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 Figura 4 – Torno vertical 
 
Crédito: Marcelo Staff. 
1.6 Características do torno vertical 
Entre as características, podemos citar: 
• Baixo grau de automação; 
• Grande dependência do operador; 
• Baixas velocidades e avanços de trabalho; 
• Fabricação de pequenos lotes. 
1.7 Tipos de peças fabricadas no torno vertical 
Os tornos verticais usinam peças com grandes dimensões, como: 
• Polias; 
• Volantes; 
• Rodas; 
• Rodas dentadas; 
• Flanges. 
 
 
 
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Figura 5 – Flange de tubulações 
 
Crédito: PEDAL TO THE STOCK/Shutterstock. 
1.8 Torno CNC (Controle Numérico Computadorizado) 
Esta máquina é a evolução do processo de torneamento, cujo objetivo 
principal é automatizar esse processo de usinagem. O torno CNC é controlado 
por comando numérico computadorizado, que permite controlar a posição das 
ferramentas por meio das coordenadas, tendo como resultado peças de perfil 
complexo em menor tempo e com excelentes repetições de trajeto. 
Em conteúdo posterior, iremos estudar os conceitos desta máquina. 
 
 
 
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Figura 6 – Torno CNC 
 
Crédito: Alexander Tolstykh/Shutterstock. 
1.9 Características do torno CNC 
Entre as características, podemos citar: 
• Alto grau de automação eletrônica; 
• Baixa dependência do operador; 
• Altas velocidades e avanços de trabalho; 
• Uso em produção; 
• Fabricação de grandes lotes. 
1.10 Tipos de peças fabricadas no torno CNC 
Os tornos CNC fazem a usinagem dos mais variados tipos de peças, tais 
como: 
• Eixos cilíndricos; 
• Eixos de perfil complexo; 
• Polias; 
• Pinos; 
• Parafusos e porcas; 
 
 
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• Flanges. 
Figura 7 – Usinando peça no torno CNC 
 
Crédito: PIXE B/Shutterstock. 
TEMA 2 – FUNCIONABILIDADE NO PROCESSO DE USINAGEM POR 
TORNEAMENTO 
Durante o processo de torneamento, para obtermos uma excelente 
performance na usinagem das peças, temos que conhecer os três sistemas de 
funcionalidade: 
• Tipos de operação; 
• Sistemas de fixação de peças; 
• Sistemas de fixação de ferramentas. 
2.1 Tipos de operação no processo torneamento 
Na usinagem por processo de torneamento, temos variações nos tipos de 
corte no torneamento. 
• Torneamento externo; 
• Torneamento interno; 
• Canal; 
 
 
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• Corte; 
• Furação; 
• Rosqueamento. 
O conjunto de todos esses tipos de usinagem no processo de torneamento 
resulta na formação da peça. O torneamento externo consiste em fazer a 
usinagem formando o diâmetro externo da peça. O faceamento da peça faz parte 
dessa operação. 
Figura 8 – Torneamento externo 
 
Crédito: Marcelo Staff. 
As operações de torneamento interno usinam o diâmetro interno da peça. 
Para essa operação, antes é preciso fazer um furo menor com uma broca. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Figura 9 – Torneamento interno 
 
Crédito: ANTHONY KING NATURE/Shutterstock. 
No torneamento de canal, a aresta de corte da ferramenta se move 
perpendicularmente à peça, formando um canal conforme mostra a figura 10. Já 
na operação de rosqueamento, a aresta de corte se move lateralmente sobre o 
material em passes repetitivos até formar a rosca completa, conforme a figura 
11. 
Figura 10 – Torneando o canal Figura 11 – Torneando a rosca 
 
Crédito: Marcelo Staff. 
 
 
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2.2 Sistemas de fixação de peças no processo de torneamento 
A fixação rígida das peças na usinagem por processo de torneamento se 
torna um fator primordial para um ótimo resultado na formação das peças. Iremos 
conhecer os sistemas mais comuns de fixação de peças no torno. 
• Placa universal de castanhas; 
• Fixação com pontas; 
• Fixação por luneta; 
• Discos; 
• Pinças; 
• Mandris; 
• Placa magnética; 
• Placahidráulica ou pneumática; 
• Dispositivos especiais; 
• Colagem e resfriamento. 
Figura 12 – Placa universal de castanhas 
 
Crédito: VIKTOR CHURSIN/Shutterstock. 
 
 
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A fixação entre pontas é utilizada para o torneamento de peças longas. É 
necessário fazer os furos de centro nas faces da peça. Essa operação permite a 
usinagem do torneamento externo. Ao contrário da usinagem externa, na 
usinagem interna de peças longas é utilizada a luneta, que permite o acesso da 
ferramenta interna. 
Figura 13 – Fixação da peça longa com luneta 
 
Crédito: MATVEEV ALEKSANDR/Shutterstock. 
2.3 Sistemas de fixação das ferramentas no processo de torneamento 
Vimos a importância da fixação rígida das peças na usinagem por 
processos de torneamento. Para complementar a usinagem de torneamento, 
veremos algumas dicas de como fixar as ferramentas. 
Na figura 14, temos um exemplo de como a ferramenta está fixada no 
castelo do torno, observando que não devemos deixar muito em balanço a 
ferramenta. Quanto mais rígido for o sistema, melhor será a usinagem, evitando 
a vibração e a quebra da ferramenta. 
 
 
 
 
 
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Figura 14 – Fixação da ferramenta 
 
Crédito: Marcelo Staff. 
TEMA 3 – PROCESSO DE USINAGEM POR FRESAMENTO 
O processo de usinagem por fresamento, assim como no torneamento, 
faz parte da tecnologia da usinagem e está fortemente presente nas indústrias 
de manufaturas. 
A definição desse processo consiste na retirada do material da superfície 
de uma peça por meio do cisalhamento (corte) por uma ferramenta possuindo 
um movimento de rotação, combinado com o avanço da mesa em que está 
fixada a peça, ou seja, a peça fica parada e a ferramenta é que gira. Dentro 
desse processo de fresamento, as máquinas são denominadas fresadoras. O 
operador recebe o nome de fresador e as ferramentas são denominadas fresas. 
Nesta aula, aprenderemos os tipos de máquinas mais comuns nas 
empresas, bem como seus movimentos e suas aplicações. 
3.1 Fresadora vertical 
A fresadora vertical tem a sua ferramenta fixada no eixo-árvore, eixo de 
movimento da rotação que está na posição vertical, ficando perpendicular e 
formando um ângulo de 90º graus em relação à mesa da máquina. A peça fica 
fixada na mesa por meio de um divisor, morsa ou lachas. 
 
 
 
 
 
 
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Figura 15 – Fresadora vertical 
 
Crédito: Marcelo Staff. 
3.2 Características da fresadora vertical 
• Usinagem de faces e superfície das peças; 
• Usinagem por meio do corte ou perfurações de peças; 
• Usinagem de entalhes e bordas das peças; 
• Baixo grau de automação; 
• Grande dependência do operador; 
• Baixas velocidades e avanços de trabalho; 
• Fabricação de pequenos lotes. 
3.3 Tipos de peças fabricadas na fresadora vertical 
• Usinagem da superfície de peças; 
• Facetar ranhuras; 
• Perfilados retilíneos ou circulares; 
 
 
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• Engrenagens e cremalheiras; 
• Chavetas em geral; 
• Vários tipos de peças em geral. 
Figura 16 – Fresando a superfície da peça 
 
Crédito: Marcelo Staff. 
3.4 Fresadora horizontal 
A fresadora tem o eixo-árvore em que é fixada a ferramenta na posição 
horizontal, sendo paralelo à mesa da máquina na qual está fixada a peça. 
3.5 Características da fresadora horizontal 
• Usinagem de furos de mandrilamento; 
• Baixo grau de automação; 
• Grande dependência do operador; 
• Baixas velocidades e avanços de trabalho; 
• Fabricação de pequenos lotes. 
3.6 Tipos de peças fabricadas na fresadora horizontal 
• Peças com ranhuras, rasgos e canais; 
• Peças de formas complexas; 
• Engrenagens e cremalheiras; 
 
 
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• Guias prismáticas; 
• Vários tipos de peças em geral. 
Figura 17 – Fresando peça com ranhuras 
 
Crédito: Marcelo Staff. 
3.7 Fresadora CNC (Controle Numérico Computadorizado) 
Assim como o torno CNC, a fresadora CNC é a evolução do processo de 
usinagem por fresamento. Geralmente, essa máquina é composta no mínimo por 
três eixos de movimentação, sendo controlada pelo comando numérico 
computadorizado e assumindo a função de sincronizar os eixos com a rotação 
da ferramenta, permitindo a manufatura de peças com perfis complexos e 
cavidades para os mais variados tipos de peças. Em conteúdo posterior, iremos 
estudar os conceitos dessa máquina. 
 
 
 
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Figura 18 – Usinando a hélice na fresadora CNC 
 
Crédito: DMITRY KALINOVSKY/Shutterstock. 
3.8 Características da fresadora CNC 
• Alto grau de automação; 
• Baixa dependência do operador; 
• Altas velocidades e avanços de trabalho; 
• Fabricação de grandes lotes. 
3.9 Tipos de peças fabricadas na fresadora CNC 
• Peças seriadas; 
• Confecção de moldes; 
• Confecção de matrizes; 
• Peças com perfis complexos. 
 
 
 
 
 
 
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Figura 19 – Usinando o molde na fresadora CNC 
 
Crédito: ANNAELIZABETH PHOTOGRAPHY/Shutterstock. 
TEMA 4 – FUNCIONABILIDADE NO PROCESSO DE USINAGEM POR 
FRESAMENTO 
Neste processo de usinagem por fresamento, são necessários mais 
componentes e acessórios para a manufatura. Primeiro, estudaremos os 
movimentos de corte no fresamento e os sistemas de fixação das peças, que 
possuem uma importância significativa para obter a excelência no resultado das 
peças usinadas no fresamento. 
4.1 Movimento dos eixos de corte no processo de usinagem por 
fresamento 
Como já vimos no processo de fresamento, a usinagem é realizada por 
uma ferramenta rotativa que retira o material em forma de cavaco por meio dos 
movimentos dos eixos da fresadora. Os eixos de corte principais são: 
• Eixo longitudinal determinado pelo eixo “X”; 
• Eixo transversal determinado pelo eixo “Y”; 
• Eixo de profundidade determinado eixo “Z”. 
 
 
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Figura 20 – Movimento dos eixos de corte 
 
Crédito: Marcelo Staff. 
4.2 Sentido de corte no processo de usinagem por fresamento 
Durante os movimentos de corte na usinagem de fresamento, a 
ferramenta apresenta os três sentidos de corte denominados: 
• Fresamento concordante; 
• Fresamento discordante; 
• Fresamento otimizado. 
No fresamento concordante, o movimento de corte está no mesmo sentido 
de giro da ferramenta, conforme a figura 21. 
Figura 21 – Movimento de corte concordante no fresamento 
 
Crédito: Marcelo Staff. 
 
 
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Na figura 22, temos o fresamento discordante. Nesta operação, o 
movimento de corte está no sentido contrário em relação ao giro da ferramenta. 
Figura 22 – Movimento de corte discordante no fresamento 
 
Crédito: Marcelo Staff. 
A direção de corte está baseada no material da peça, no tipo da 
ferramenta e no tipo de usinagem. Geralmente, a usinagem concordante oferece 
maior vida útil à ferramenta. 
O corte otimizado permite que a ferramenta se movimento durante a 
usinagem da peça nos dois sentidos, sem a necessidade de voltar a ferramenta, 
tendo como resultado menos tempo de usinagem. Esses movimentos de corte 
são determinados pelos avanços, mas esse assunto será visto mais adiante. 
4.3 Sistemas de fixação de peças no processo de usinagem por fresamento 
Para se obter sucesso no processo de usinagem por fresamento, é 
preciso possuir sistemas de fixação das peças bem rígidas. Temos várias 
opções, dentre as quais podemos destacar: 
• Morsa; 
• Placa magnética; 
• Divisor; 
• Garras ou lachas; 
• Dispositivo especial. 
 
 
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Figura 23 – Fixação da peça na fresadora por morsa 
 
Crédito: Marcelo Staff. 
Figura 24 – Fixação da peça por lachas ou garras 
 
Crédito: Marcelo Staff. 
TEMA 5 – FUNCIONABILIDADE NOS PROCESSOS DE USINAGEM POR 
FURAÇÃO 
Além dos processos que já estudamos (torneamento e fresamento), 
iremos conhecer um dos processos mais importantes da usinagem: o processo 
de usinagem por furação. 
 
 
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É um dos mais importante porque a maioria das peças possui pelo menos 
um furo. A definição técnica desse processo é a obtenção do furo por meio de 
uma ferramenta cilíndrica cortante chamada “Broca”. 
Figura 25 – Processo de furação 
 
Crédito: EVKAZ/Shutterstock. 
O processode usinagem por furação está muito presente nos tornos e 
nas fresadoras, mas também temos máquinas específicas para fazer a 
manufatura desse processo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Figura 26 – Processo de furação 
 
Crédito: KPIXMINING/Shutterstock. 
5.1 Furadeira de bancada 
A furadeira de bancada é uma máquina utilizada para a furação e 
rosqueamento de peças com furos de dimensões pequenas, com 
aproximadamente 15 mm de diâmetro, utilizando como ferramenta as brocas. 
Figura 27 – Furadeira de bancada 
 
Crédito: Marcelo Staff. 
 
 
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5.2 Furadeira radial 
A furadeira radial tem a capacidade de fazer os furos com diâmetros 
maiores nas peças com grandes dimensões devido a sua mesa ser ampla e o 
eixo-árvore em que está fixada a ferramenta possuir um grau de liberdade de 
quase 180º graus, permitindo o acesso das coordenadas dos furos mais longe 
da peça. Essa máquina é utilizada principalmente em peças de grande porte com 
muitos furos e roscas para serem usinados, por apresentar alta robustez e 
versatilidade na execução de furos numa única fixação da peça, resultando em 
facilidade operacional. 
Figura 28 – Furadeira radial 
 
Crédito: KUMAR STUDIOS/Shutterstock. 
5.3 Tipos de furos 
Vamos conhecer os tipos de furos usinados com as brocas. Para que haja 
eficiência e economia na usinagem dos furos, o mais importante é selecionar a 
ferramenta (broca) adequada nas operações abaixo: 
• Furo passante atravessa a peça chegando ao lado oposto; 
• Furo cego não atravessa a peça; 
 
 
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• Furo com rebaixo possui dois ou mais diâmetros a serem usinados no 
comprimento; 
• Furo cônico em forma de cone. 
Figura 29 – Tipos de furos 
 
Crédito: Marcelo Staff. 
5.4 Nomenclatura das partes da broca 
Agora, vamos aprender como é composta a broca. 
Figura 30 – Partes da broca 
 
Fonte: Konig; Klocke, 1997. 
• O diâmetro da broca determina o diâmetro do furo da peça; 
• O comprimento da hélice do canal helicoidal é responsável por expulsar 
os cavacos produzidos durante a usinagem; 
• A haste é a parte da broca que será fixada em um mandril; 
 
 
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• O ângulo da ponta é variado conforme o tipo de material usinado, 
normalmente é de 118º graus. 
A broca apresenta uma leve redução do seu diâmetro em direção à haste 
formando um cone para não travar dentro do furo na operação de usinagem, 
conforme a figura 31. 
Figura 31 – Conicidade da broca 
 
Crédito: Marcelo Staff. 
5.5 Classificação das brocas 
Classificação por formato da haste: 
• Broca de haste paralela; 
• Broca de haste cônica. 
Figura 32 – Tipo de haste das brocas 
 
Crédito: Marcelo Staff. 
Classificação por comprimento das brocas: 
• Broca curta; 
• Broca média; 
• Broca longa. 
Classificação com relação ao ângulo da hélice: 
 
 
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• Broca de cana helicoidal; 
• Broca de canal reto. 
Figura 33 – Tipo de hélice das brocas 
 
Crédito: Marcelo Staff. 
Classificação por geometria da seção transversal: 
• Broca helicoidal; 
• Broca escalonado. 
Figura 34 – Geometria da broca 
 
Crédito: Marcelo Staff. 
FINALIZANDO 
Nesta aula, conhecemos os processos de usinagem mais utilizados na 
indústria moderna, como os processos de torneamento, fresamento e furação. 
Abordamos os principais fatores do processo de usinagem por torneamento, 
conhecendo seus equipamentos e seus produtos manufaturados, bem como 
suas características. 
 
 
 
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No processo de usinagem por fresamento, aprendemos quais são os 
equipamentos, os movimentos de corte e os sistemas de fixação das peças, 
entendendo quais os tipos de peças que são submetidos ao processo de 
fresamento. 
Vimos a importância do processo de usinagem por furação e suas 
características, seus equipamentos e sua principal ferramenta, chamada de 
broca. Aprendemos como são as brocas e suas aplicações. Sabemos agora que 
esse processo de usinagem por furação está muito presente nos processos de 
usinagem por torneamento e fresamento. 
	Conversa inicial
	TEMA 1 – processo de usinagem por torneamento
	Figura 29 – Tipos de furos
	5.4 Nomenclatura das partes da broca
	5.5 Classificação das brocas
	FINALIZANDO