Torneamento Interno e Roscamento (Torno II)

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1 ESCOLA DE ENGENHARIA DE PIRACICABA
 Fundação Municipal de Ensino de Piracicaba
 
Torneamento Interno e Roscamento (Torno II)
 
Grupo G1
Laboratório de Processo de Usinagem
Piracicaba SP 
Setembro de 2014
Torneamento Interno e Roscamento (Torno II)
	201200767
	Augusto Soave
	201200870
	Diego Formaggio
	201101157
	Edenilson Carlos Paesman
	201200735
	Elias Zem
	201200751 
	Estefania Couto Segura
	201200833
	Fabrício Gom da Silva
	201200782
	Matheus Menezes Santana
	201200772
	Vinicius Rodrigues
	201200901
	Wil Cleiton Braseliano
Relatório referente à aula prática de Torneamento Interno e 
Roscamento
 (Torno II) apresentado como requisito parcial da disciplina do 6º Semestre do curso de Engenharia Mecânica, Laboratório de Processos de Usinagem, da
 
Escola de Engenharia de Piracicaba, sob a orientação do Prof. Dr. Antônio Fernando Godoy.
SUMÁRIO
LISTA DE FIGURAS
Figura 1: Principais movimentos do Torno Mecânico	5
Figura 2: Torno vertical	7
Figura 3: Ferramentas utilizadas para execução da peça	8
Figura 4: Ferramentas utilizadas para execução da peça	8
Figura 5: Desenho da peça a ser executada	9
Figura 6: Furo de referencia após faceamento do material	10
Figura 7: Usinagem interna	11
Figura 8: Usinagem externa	12
Figura 9: Torneamento da superfície cônica	12
Figura 10: Peça obtida após realização dos procedimentos	14
Figura 11: Dimensões propostas no roteiro da aula prática	15
1. OBJETIVO DA PRÁTICA
	A quarta aula prática consistiu na execução de uma peça através das operações de torneamento e roscamento e teve como objetivo o aprendizado do funcionamento de um torno e do processo de torneamento através da visualização e do manuseio de um torno universal.
2. INTRODUÇÃO
2.1. Torno mecânico Vertical
Assim como o Torno Mecânico Horizontal, o Torno Mecânico Vertical necessita que a peça esteja em movimento rotativo enquanto a ferramenta executa o corte. A principal diferença está na fixação, enquanto no torno horizontal a peça é fixada horizontalmente, no torno vertical a peça é fixada verticalmente. Isso permite a fixação de peças com diâmetros maiores e muito mais pesadas. Na figura 1 são apresentados os principais movimentos do Torno Mecânico.
 Figura 1: Principais movimentos do Torno Mecânico
 Fonte: BORGES, s/d
As partes principais do torno vertical são: placa, cabeçote fixo, recâmbio, caixa de engrenagem, barramento e carro principal.
Cabeçote fixo: É um conjunto constituído de carcaça, engrenagens e eixo-arvore, sendo o eixo-arvore o elemento principal, onde está montada a placa, que é responsável pelo movimento de rotação da peça.
Caixa Norton (Caixa de engrenagem): É formada por carcaça eixos e engrenagens e serve para transmitir o movimento de avanço do recâmbio para a ferramenta.
Recâmbio: Parte responsável pela transmissão do movimento de rotação (horaria ou anti-horária) do cabeçote fixo para a caixa Norton. A fim de evitar acidentes é montado em uma grade e protegido por uma tampa. Suas engrenagens permitem selecionar o avanço da ferramenta.
Barramento: Parte do torno que sustenta os elementos fixos e móveis do torno. Na parte superior do barramento estão as guias prismáticas, que devem ter um bom paralelismo em relação ao eixo-arvore, para garantir o alinhamento da máquina.
Carro principal: Conjunto formado por 
Avental, mesa, carro transversal, carro superior e porta-ferramentas. 
No carro principal, seu avanço pode ser manual (onde o giro do volante movimenta uma roda dentada, que engrenada a uma cremalheira fixada no barramento, desloca o carro na direção longitudinal) ou automático (onde a vara com uma rosca sem-fim movimenta um conjunto de engrenagens ligadas à cremalheira do barramento que, por sua vez desloca o carro).
O avental converte movimentos giratórios do fuso ou da vara em movimento retilíneo longitudinal ou transversal em relação ao eixo-arvore, permitindo o avanço da ferramenta sobre a peça.
A mesa que desliza sobre as guias do barramento suporta o carro transversal e nela também estão montados o fuso e o volante com anel graduado, que determinam o movimento do carro transversal que é responsável pelo movimento transversal da ferramenta e desliza sobre a mesa por meio de movimento manual ou automático.
O carro superior possui uma base giratória graduada que pode tornear ângulos. Nele também está montado o fuso, o volante com anel graduado ou torre.
O porta-ferramentas é o local onde estão fixados os suportes de ferramentas presos por meio de parafuso de aperto.
Na figura 2 é apresentado um torno vertical e suas partes constituintes.
Figura 2: Torno vertical
Fonte: BORGES, s/d 
2.2. Operações do torno
O torneamento exige três movimentos relativos entre a peça e a ferramenta (corte, avanço e penetração). Variando os movimentos, a posição e o formato da ferramenta, é possível realizar grandes variedades de operações, como (NOVAE & ZIELDAS, s/d):
Torneamento cilíndrico externo: Consiste em dar um formato cilíndrico a um material em rotação submetido à ação de uma ferramenta de corte. Quando o torneamento cilíndrico tem como finalidade obter na peça um entalhe circular, na face perpendicular ao eixo principal de rotação da máquina, o torneamento é denominado sangramento axial (COSTA & SANTOS, 2006).
Faceamento: Operação que permite fazer o material uma superfície plana perpendicular ao eixo do torno, de modo a obter uma face de referência para as medidas que derivam dessa face (VIEIRA, s/d).
Furação: Permite abrir furos de centro em materiais que precisam ser trabalhados entre duas pontas ou entre placas e pontas. Também é um passo prévio para fazer furo cilíndrico com uma broca comum (pode ser um furo com uma broca comum de preparação do material para operações posteriores de alargamento, torneamento e roscamento interno) (COSTA & SANTOS, 2006).
Torneamento cônico externo: Torneamento que admite duas técnicas: com inclinação do carro superior e com desalinhamento da contraponta.
Torneamento cônico interno: nesse tipo de torneamento o ângulo de deslocamento do carro superior é igual ao ângulo de inclinação do cone que se pretende fabricar. A ferramenta é a mesma utilizada no bronqueamento e o controle de conicidade é feito com um calibrador cônico (NOVAE & ZIELDAS, s/d).
3. DESCRIÇÃO DA PRÁTICA
3.1. Materiais e equipamentos utilizados
	Para a realização da prática proposta, utilizou-se os seguintes materiais:
Torno universal (Marca: Nardini / Modelo: Mascote MS 175)	
Ferramentas (figuras 3 e 4)
Material a ser usinado (Aço 1020)
Aparelho de medição: paquímetro (Marca: Digimess – Precisão 0,05 mm)
	 Figura 3: Ferramentas utilizadas para execução da peça
	 	 Figura 4: Ferramentas utilizadas para execução da peça
3.2. Procedimentos realizados
	Para a execução da peça conforme figura 5, realizou-se as seguintes operações: faceamento, furação, alargamento do furo, torneamento interno, usinagem externa, torneamento da superfície cônica, sangramento radial, torneamento do raio, corte da peça e furo com rosca interna (W1/2x12f).
			 Figura 5: Desenho da peça a ser executada
Operação 1: Faceamento
	nº
	Ordem de execução
	Observações
	01
	Fixar na placa o material bruto a ser usinado
	A fixação é feita através das castanhas de maneira que uma quantidade suficiente de material fique livre para ser torneada. Deve-se verificar se o material está centrado.
	02
	Colocar a ferramenta de desbaste no porta-ferramenta
	
	03
	Selecionar a rotação adequada
	A rotação a ser selecionada é de 500 RPM (posição LQ).
	04
	Ligar o torno
	
	05
	Referenciar a ferramenta no material bruto
	A ponta da ferramenta deve coincidir com a altura de centro do torno. Verifica-se utilizando como referencia a contraponta como referência.06
	Deslocar a ferramenta da periferia da peça até o centro
	Essa operação deve ser realizada até que toda a superfície esteja uniforme
	07
	Em seguida avançar a ferramenta fazendo-a penetrar aproximadamente 0,5 mm e repetir a etapa 05
	A ponta da ferramenta deve coincidir com a altura de centro do torno. Verifica-se utilizando como referencia a contraponta como referência.
	08
	Soltar a peça da placa e encaixa-la novamente do lado contrário ao inicial
	Esta etapa faz-se necessária para o faceamento de ambos os lados da peça.
	09
	Realiza a etapa 06
	Essa operação deve ser realizada até que toda a superfície esteja uniforme
Operação 2: Furação
	nº
	Ordem de execução
	Observações
	01
	Selecionar a broca 
	O diâmetro da broca deve ser igual a 10,5 mm
	02
	Fixar a broca no mandril
	
	03
	Selecionar a rotação adequada
	A rotação a ser selecionada é de 500 RPM (posição LQ)
	04
	Ligar o torno
	
	05
	Avançar até que a broca penetre na peça
	O furo deve ser passante (Figura 6)
 Figura 6: Furo de referencia após faceamento do material
Operação 3: Alargamento do furo
	nº
	Ordem de execução
	Observações
	01
	Selecionar a broca
	O diâmetro da broca deve ser igual a 14 mm
	02
	Fixar a broca no mandril 
	
	03
	Selecionar a rotação no torno
	A rotação a ser selecionada é de 500 RPM (posição LQ)
	04
	Ligar o torno
	
	05
	Avançar até que a broca penetre na peça
	O furo deve ser passante
Operação 4: Torneamento interno
	nº
	Ordem de execução
	Observações
	01
	Selecionar a ferramenta de usinagem interna
	A ferramenta deve ser uma pastilha retangular de metal duro
	02
	Selecionar a rotação no torno
	A rotação a ser selecionada é de 500 RPM (posição LQ)
	03
	Prender a ferramenta no porta-ferramentas
	Deixar um comprimento adequado para execução do rebaixo e verificar a altura de centro da ferramenta.
	04
	Toque com a ponta da ferramenta no Ø14 para referenciar a ferramenta
	O avanço deve permitir a retirada de 2 mm em 2 mm
	05
	Ligar o torno
	
	06
	Parar o torno, afastar a ferramenta e realizar a medição. Finalizar o rebaixo Ø20X25
	
	07
	Usinar o rebaixo de Ø30X5
	Utilizando a mesma ferramenta selecionada (Figura 7)
Figura 7: Usinagem interna
Operação 5: Usinar externo
	nº
	Ordem de execução
	Observações
	01
	Selecionar a ferramenta de usinagem
	
	02
	Fixar a ferramenta de desbaste no porta-ferramentas
	É importante que se verifique altura de centro
	03
	Selecionar a rotação no torno
	A rotação a ser selecionada é de 800 RPM (posição LR)
	04
	Selecionar o avanço
	O avanço deve ser de 0,074 mm
	05
	Ligar o torno
	
	06
	Realizar um passe para desbaste
	
	07
	Realizar um passe para acabamento
	O diâmetro deve ficar igual a 35 mm (Figura 8)
	Figura 8: Usinagem externa
Operação 6: Tornear superfície cônica
	nº
	Ordem de execução
	Observações
	01
	Inclinar o carro superior do torno
	A inclinação deve ser de 10°
	02
	Fixar a ferramenta no porta-ferramentas
	
	03
	Selecionar a rotação do torno
	A rotação a ser selecionada é de 800 RPM (posição LR)
	04
	Ligar o torno
	
	05
	Realizar passes até obter os diâmetros e comprimentos indicados no desenho técnico
	O avanço deve ser manual
	 Figura 9: Torneamento da superfície cônica
Operação 7: Sangrar (Usinagem do alívio)
	nº
	Ordem de execução
	Observações
	01
	Selecionar a ferramenta de corte
	
	02
	Fixar a ferramenta no porta ferramentas
	
	03
	Posicionar a ferramenta de corte
	Deve-se posicionar a ferramenta para que está fique 45 mm da face da peça
	04
	Selecionar a rotação do torno
	A rotação a ser selecionada é de 500 RPM (posição LQ)
	05
	Ligar o torno
	
	06
	Avançar o bedame cuidadosamente até obter o Ø 30 mm
	
Operação 8: Tornear raio
	nº
	Ordem de execução
	Observações
	01
	Selecionar a ferramenta de corte
	A ferramenta selecionada deve ser um bits de aço rápido com raio = 5 mm
	02
	Fixar a ferramenta no porta ferramentas
	
	03
	Verificar a altura da ferramenta
	
	04
	Posicione no comprimento de 45 mm
	
	05
	Ligar o torno
	
	06
	Dar a profundidade de penetração até o raio da peça conforme especificado no desenho
	
Operação 9: Cortar
	nº
	Ordem de execução
	Observações
	01
	Fixar o bedame no porta ferramentas
	
	02
	Verificar e corrigir altura de centro da ferramenta 
	
	03
	Posicionar a ferramenta
	A ferramenta deve ser posicionada de modo que a face lateral direita da ferramenta fique 50 mm da face da peça
	04
	Ligar o torno
	
	05
	Avançar o bedame até cortar a peça
	
Operação 10: Fazer furo com rosca interna (W1/2x12f)
	nº
	Ordem de execução
	Observações
	01
	Fixar a peça na morsa da bancada
	
	02
	Encaixar o macho nº1 no desandador e introduzir o mesmo no furo dando ½ volta.
	Deve-se conferir a perpendicularidade do macho com a peça
	03
	Passar macho nº1
	Deve-se fazer movimentos de rotação, voltando o suficiente para quebrar o cavaco. Além disso, é importante que haja lubrificação constantemente
	04
	Passar macho nº2
	Deve-se fazer movimentos de rotação, voltando o suficiente para quebrar o cavaco. Além disso, é importante que haja lubrificação constantemente
	04
	Passar macho nº3
	Deve-se fazer movimentos de rotação, voltando o suficiente para quebrar o cavaco. Além disso, é importante que haja lubrificação constantemente
	Concluída a execução da peça, realizou-se a inspeção da mesma através do emprego de um paquímetro.
	 
4. APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS
	Após a realização de todos os procedimentos apresentados na aula prática, obteve-se uma peça com as dimensões apresentadas na figura 10:
Figura 10: Peça obtida após realização dos procedimentos
5. ANÁLISE DOS RESULTADOS
Analisando a peça com as dimensões propostas (Figura 11) com a peça obtida no experimento, podemos observar que ouve pequenos erros, que variam de centésimos de milímetro para milímetros. O motivo para esse tipo de erro pode ser desde as condições de materiais, condições de ferramentas, condições da maquina, erro do operador, entre outros, e em um processo de fabricação em massa esse tipo de erro poderia reprovar a peça.
Figura 11: Dimensões propostas no roteiro da aula prática
	
6. RESPOSTAS ÀS QUESTÕES DO ROTEIRO DA AULA PRÁTICA
6.1. Detalhar o processo de fabricação da peça indicando as condições de usinagem e as ferramentas empregadas.
O processo de fabricação da peça foi realizado da seguinte maneira:
	Foi fixado a peça na placa de castanha, e realizado a operação de faceamento para se obter uma face reta e um ponto de referência utilizando-se uma ferramenta de metal duro.
	Em seguida foi realizada a furação com uma broca de diâmetro de 10,5mm de maneira que o furo seja passante e logo após foi utilizado uma broca de 14mm para alargar o mesmo.
	Para o torneamento interno, foi selecionada uma pastilha de metal duro. Foi realizado a usinagem de um furo de diâmetro de 20mm por 25mm de comprimento e um rebaixo com o diâmetro de 30mm por 5mm de comprimento
	Com outra pastilha de metal duro foi realizado um passe de usinagem para o acabamento e logo após inclinado o carro superior e usinado a parte cônica da peça.
	Logo após, com um bedame de metal duro foi feito o sangramento, de modo que o posicionamento da ferramenta fosse de modo que a face lateral direita da ferramenta fique 48 mm da face da peça.
	Com uma ferramenta de aço rápido já no formato do raio de 5mm, posicionado a 46,5mm da face da peça foi usinado até que a peça ficasse com diâmetro de 35mm.
	Novamente com o bedame, foi realizado o corte da peça, de modo que a ferramenta tenha sido posicionada a 50mm da face da peça.
	Ao final foi fixado a peça na morça e passado o macho de rosca ½’’ (numero 1,2 e 3).
6.2. Explicar o que é operação de faceamento.
	O faceamento é uma operação que permite preparar uma superfícieplana perpendicular ao eixo do torno, cujo objetivo é obter uma face de referência para as medidas que advêm dessa face. Geralmente, a operação de faceamento é feita do centro para a periferia da peça. No entanto, é também possível facear da periferia para o centro, sendo necessária a utilização de uma ferramenta adequada. 
6.3. Quais os métodos de obtenção de peças cônicas no torneamento?
	A operação de torneamento permite a obtenção de dois tipos de peças: a peça que possui cônico interno e a que possui cônico externo: 
	Cônico externo – A realização do cônico admite duas técnicas: a com inclinação do carro superior e a com desalinhamento da contraponta.
	O torneamento com inclinação do carro superior é empregado para tornear peças de pequeno comprimento. Esta operação consiste em inclinar o carro superior de maneira com que a ferramenta avance manualmente ao longo da linha que produz o corte no ângulo de inclinação desejado.
	Já o torneamento com desalinhamento da contraponta é utilizado para peças de grande comprimento com conicidade de até cerca de 10° e consiste em deslocar transversalmente o cabeçote móvel por meio de parafuso de regulagem, fazendo com que a peça forme um ângulo em relação às guias do barramento. Ao avançar paralelamente às guias, a ferramenta corta um cone com o ângulo escolhido.
	Cônico interno – Para realizar este tipo de torneamento, deve-se posicionar o carro superior com ângulo de deslocamento igual ao ângulo de inclinação do cone que se pretende fabricar. O controle de conicidade é feito com um calibrador cônico.
	Quando se constrói um cone interior para ser acoplado a um cone exterior, deve-se fabricar primeiro o cone exterior, usando-o depois como calibrador para controlar a conicidade da peça com cone interno.
6.4. Qual o procedimento para execução de roscas no torno convencional?
	Para a execução de roscas no torno convencional pode-se empregar a usinagem para a obtenção de filetes, por meio da abertura de um ou vários sulcos helicoidais de passo uniforme, em superfícies cilíndricas ou cônicas de revolução. O roscamento pode ser interno ou externo.
	Roscamento interno - Processo de roscamento executado em superfícies internas cilíndricas ou cônicas de revolução.
	Roscamento externo - Processo de roscamento executado em superfícies externas cilíndricas ou cônicas de revolução.
	 
7. CONCLUSÃO
Podemos concluir com a pratica realizada que o objetivo da aula era demostrar os tipos de torneamento internos e externos existentes na fabricação de uma peça, e assim compreender que com uma infinita variedade de combinações de usinagem (sendo em um torno ou em outra maquina ferramenta) podem se conseguir vários tipos e modelos de peças. 
Podemos observar também a complexidade de fabricação de uma peça em um torno mecânico convencional sabendo que existem tornos com uma tecnologia mais avançada, porém não o descartando completamente. 
	
8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
BORGES, M. M. Torneamento. Disponível em: <http://mmborges.com/processos/USINA GEM/TORNEAMENTO.htm> Acesso em 08 de Setembro de 2014
COSTA, E. S.; SANTOS, D. J. Processos de usinagem. Centro Federal De Educação Tecnológica de Minas Gerais - Unidade de Ensino Descentralizada de Divinópolis Curso Técnico em Eletromecânica, 2006. Disponível em: <http://www .ppgel.ufsj.edu.br/uaisoccer/downloads/1272064850.pdf> Acesso em 12 de Setembro de 2014
NOVAE, R.; ZIELDAS. S. Apostila Senai – Mecânico de Usinagem em Máquinas convencionais. Tecnologia Aplicada 1 e 2. 
SILVA, G. P. Prática de usinagem – torneamento. Instituro Federal Sul-rio-grandense. Disponível em: <http://www2.pelotas.ifsul.edu.br/gladimir/Apostida%20de%20torneamento.pdf> Acesso em 14 de Setembro de 2014
VIEIRA, J. M. Torneamento. Disponível em: <http://professores.chapeco.ifsc.edu.br/renato/file s/2014/02/Apostila-de-Torneamento.pdf> Acesso em 14 de Setembro de 2014
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