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Etec João Gomes de Araújo MARIA EDUARDA OLIVEIRA DOS SANTOS MAX RODOLFO VIEIRA DE MELO MANDRILHAMENTO Pindamonhangaba Março / 2024 Etec João Gomes de Araújo MARIA EDUARDA OLIVEIRA DOS SANTOS MAX RODOLFO VIEIRA DE MELO MANDRILHAMENTO Relatório técnico da disciplina Processos de Fabricação III, da Etec João Gomes de Araújo, pertencente ao Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza. Pindamonhangaba Março / 2024 INTRODUÇÃO Os processos de fabricação vêm sendo estudados desde os primórdios da humanidade com o intuito de agilizarem a produção de objetos. Os utilizadores dos processos de usinagem, geralmente, recorrem a estudos sobre os diferentes processos para definir o mais adequado. Este artigo descreve uma abordagem do que é o mandrilhamento, suas vantagens e desvantagens na indústria em grande escala com o intuito de mostrar sua importância, principalmente, na criação de peças com superfície de revolução, mostrando também os diferentes tipos de mandrilhamentos que existem, as ferramentas mais adequadas para esse tipo de usinagem e as mandrilhadoras. Palavras-chave: Mandrilhamento; mandrilhar; mandril; mandrilhadora. MANDRILHAMENTO A ideia de fabricar teve seu início a milhares de anos com o homem pré-histórico, a partir da necessidade da criação de um machado o homem desenvolveu as técnicas de cortar, desbastar e furar e em seguida iniciou-se os trabalhos com cobre, bronze e em seguida com o ferro. Com isso começava então os estudos na área de técnicas de fabricação. Com o advento da tecnologia mundial aliada a necessidade de rapidez nos processos de fabricação, cada vez mais a habilidade nesta área vem sendo mais desenvolvidos e com isso novos processos são criados e melhorados. Dentre as formas de se diminuir o tempo de usinagem, consequentemente o tempo de fabricação, dois aspectos são fundamentais, o quão rápido o processo de usinagem consegue fabricar o material sem que haja danos a ferramenta, a máquina ou ao objeto e de quanto em quanto tempo a ferramenta utilizada na usinagem tem que ser substituída para outra, sendo que a substituição obviamente acarreta em pausa na produção para que a ferramenta possa ser trocada. Dentre as inúmeras opções de processos de fabricação que a indústria moderna traz de opção para o fabricante uma delas é o mandrilhamento, este artigo trará então uma síntese das vantagens do processo de mandrilhamento em escalas industriais, mostrando suas características, vantagens, desvantagens, tempo do processo de usinagem, danos que o processo causa a ferramenta e a média de vida útil de diferentes ferramentas usadas no procedimento, para que isso então possibilite ao fabricante fazer um estudo comparativo e selecionar o melhor procedimento, visando economia de tempo e consequentemente dinheiro, para determinado tipo de trabalho. • O que é mandrilhamento Processo mecânico de usinagem destinado a obtenção de superfícies de revolução com o auxílio de uma ou mais ferramentas de barra. Para tanto a ferramenta gira sob um certo ângulo e se desloca simultaneamente segundo uma trajetória determinada. No mandrilhamento o movimento de trabalho é feito pela ferramenta, enquanto o movimento de avanço pode variar entre a peça e a ferramenta. Ou seja, a peça é fixada na máquina, enquanto a ferramenta fica em um mandril rotatório onde ela quem gira enquanto a peça fica estática. Este processo é semelhante ao torneamento, porém ele acontece no interior da peça, ou seja, no torneamento é retirado material na superfície exterior da peça, no mandrilhamento se tira material do centro, canto, face ou outra parte, possivelmente até onde é difícil acessar. • Tipos de mandrilhamento • Mandrilhamento cilíndrico A superfície usinada possui formato cilíndrico e o seu eixo é coincidente ao de rotação da ferramenta. • Mandrilhamento cônico A superfície usinada possui formato cônico e seu eixo é coincidente ao de rotação da ferramenta. • Mandrilhamento radial A superfície usinada é plana e possui eixo de rotação perpendicular ao da ferramenta. • Mandrilhamento esférico A superfície usinada é esférica e possui eixo de rotação coincidente ao da ferramenta • Mandrilhadoras Em geral, são máquinas universais capazes de se adaptar a vários tipos de ferramentas e fazer vários furos ao mesmo tempo, ou seja, ela faz muitas operações diferentes rapidamente. Além do fato dela conseguir realizar todas as operações de usinagem, do desbaste ao acabamento, sem que seja necessário que a peça seja retirada da máquina. A mandrilhadora pode realizar uma ampla variedade de movimentos. É possível posicionar a ferramenta ajustando-se o cabeçote em determinada altura e a mesa em posição transversal, o que é facilitado pelo fato de todos os deslocamentos serem em escalas graduadas. Nas mandriladoras mais atuais as escalas possuem equipamentos de leitura óptica ou contadores numéricos digitais, o que torna possível maior exatidão no trabalho. Elas podem ser divididas em dois tipos, verticais e horizontais, essa definição é tomada com relação ao eixo-árvore da máquina, portanto a máquina é vertical ou horizontal com relação ao seu avanço. • Ferramentas de mandrilhar Elas são selecionadas a partir do tipo de furo que se quer dar à peça, de seu diâmetro e dimensão e montadas na barra de mandrilhar. Geralmente elas possuem pequena dimensão porque são usadas em furos usados previamente por brocas. O material usado para fabricar esta ferramenta é o aço rápido ou carboneto metálico. A barra de mandrilhar é um cilindro rígido que não pode ter defeitos de retilineidade. Ela é bem posicionada e deve ser calçada com buchas para evitar desvios e vibrações. • Haste com pastilhas soldadas de corte simples Utilizada para desbaste. • Lâminas de corte duplo Utilizada em rebaixos internos de furos. • Brocas helicoidais de correção Utilizada para corrigir alguns tipos de deformação e no pré-alargamento de alguns furos. • Escareadores e rebaixadores Utilizados no rebaixo de furos feitos anteriormente por brocas comuns. • Alargadores fixos Utilizado para calibrar furos. • Alargadores cônicos Utilizados para alargar superfícies cônicas internas, pode ser de desbaste ou acabamento. Como são respectivamente nas figuras abaixo. CONCLUSÃO O mandrilhamento é um processo de fabricação que consegue usinar peças com superfícies de revolução em escala industrial, sendo semelhante ao processo de torneamento, diferindo apenas, se o material retirado é de fora para dentro (torneamento) ou de dentro para fora da peça (mandrilhamento). Pode se observar, ao longo do artigo, a diversidade nos tipos de mandrilhamento utilizado na fabricação de peças, juntamente, com a numerosa quantidade de ferramentas de mandrilhar e mandrilhadoras que juntas somam em diversidade de operações para usinar a peça que se deseja. Finalmente, podemos comprovar que mediante as necessidades de agilidade e qualidade das linhas de produção da indústria moderna o mandrilhamento se faz um processo bastante satisfatório na usinagem de peças com superfície de revolução sendo sinônimo de economia de tempo e consequentemente de dinheiro.
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