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1 Definição sobre usinagem Aplica-se a todos os processos de fabricação onde ocorre a remoção de material sob a forma de cavaco (DIN 8580) Usinagem Cavaco Confere forma, dimensão e acabamento a peça através da remoção de material sob a forma de cavaco Porção irregular de material da peça que é retirado pela ferramenta O estudo da usinagem é baseado na mecânica (atrito, deformação), na termodinâmica (calor) e nas propriedades dos materiais 2 Usinagem Material Bruto Produto Final Sequência de Fabricação Remoção de Material Remoção de Material Remoção de Material 3 Importância da Usinagem na Industrial Metal-Mecânica Produtos industrializados etapas de produção usinagem 4 Importância da Usinagem na Industrial Metal-Mecânica ➔ 80% dos furos são realizados por usinagem ➔ 100% dos processos de melhoria da qualidade superficial são feitos por usinagem ➔ 70% das engrenagem para transmissão de potência ➔ 90% dos componentes da industria aeroespacial ➔ 100% dos pinos médico-odontológicos ➔ 70% das lentes de contatos extraoculares 5 Limites dos processos de usinagem 6 Classificação dos Processos de Usinagem Com remoção de cavaco Sem remoção de cavaco Usinagem Convencional Não Convencional •Torneamento •Fresamento •Furação •Aplainamento •Mandrilamento •Retificação •Jato D´água •Jato Abrasivo •Eletroquímica •Eletroerosão •Feixe de Elétrons •Laser •Plasma Fundição Soldagem Metalurgia do pó Conformação •Laminação •Extrusão •Trefilação •Forjamento •Estampagem P r o c e s s o s d e F a b r i c a ç ã o 7 Usinagem dentro dos processos de fabricação 8 Operações de Usinagem Desbaste: conferir forma e dimensões próximas às finais Acabamento: obter dimensões finais com acabamentos finais especificados 9 Classificação dos processos de usinagem ➔ Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida ➔ Usinagem com Ferramentas de Geometria Não Definida ➔ Usinagem por Processos Não Convencionais 10 Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida 11 Torneamento Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida � obtém de superfícies de revolução com auxílio de uma ou mais ferramentas monocortantes; � A peça gira em torno do eixo principal de rotação da máquina e a ferramenta se desloca simultaneamente segundo uma trajetória coplanar com o referido eixo; 12 Classificação das Operações de Torneamento Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida Retilíneo Curvilíneo Aplainamento Ferramenta com deslocamento em trajetória retilínea Ferramenta com deslocamento em trajetória curvilínea Movimento alternativo da peça e da ferramenta com deslocamento retilíneo 13 Torneamento Retilíneo Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida 14 Torneamento Retilíneo Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida 15 Torneamento Curvelíneo Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida 16 Aplainamento Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida 17 Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida Furação Movimento de giro da peça ou da ferramenta com movimento simultâneo da peça ou da ferramenta com deslocamento retilíneo -Em cheio -Escareamento -Escalonada -De centros -Trepanação 18 Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida Furação 19 Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida Alargamento Movimento de giro da peça ou da ferramenta com movimento simultâneo da peça ou da ferramenta com deslocamento retilíneo 20 Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida Rebaixamento Obtenção de formas quaisquer na extremidade de um furo 21 Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida Mandrilamento Obtenção de superfícies de revolução com 1 ou mais ferramentas de barra 22 Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida Fresamento Obtenção de superfícies quaisquer com ferramentas multicortantes 23 Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida Serramento Operação de recorte ou seccionamento de ferramentas multicortantes 24 Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida Brochamento Obtenção de superfícies quaisquer com Ferramentas multicortantes 25 Usinagem com Ferramentas de Geometria Não Definida 26 Usinagem com Ferramentas de Geometria Não Definida Retificação 27 Usinagem com Ferramentas de Geometria Não Definida Brunimento 28 Usinagem com Ferramentas de Geometria Não Definida Lapidação 29 Usinagem com Ferramentas de Geometria Não Definida Polimento 30 Usinagem por Processos Não Convencionais ➔➔➔➔ Remoção térmica ➔➔➔➔ Remoção Química ➔➔➔➔ Remoção Eletroquímica ➔➔➔➔ Remoção por ultra-som ➔➔➔➔ Remoção por jato d'água, outros 31 Evolução Histórica ➔ SÉC. XVII – Melhoria nos processos de fabricação de ferro e aço ➔ SÉC. XVIII - Primeiras obras conhecidas sobre torneamento – Jacques Plumier - L’ART DE TORNEURS. ➔ Senot primeiros tornos de concepção modernos Torno de Senot - 1795 32 Evolução Histórica ➔SÉC. XIX – Revolução industrial ➢Desenvolvimento da máquina a vapor – James Watts ➢Primeiras Máquinas-Ferramentas projetadas segundo princípios modernos Tornos de Maudslay – 1800 e 1848 33 ➔SÉC. XIX – Revolução industrial ➢ Fabricação em série ➢ Aço ferramenta é o principal material de ferramentas de usinagem Evolução Histórica Furadeira de Willkinson – Acionada a roda d'água 34 ➔ SÉC. XX – Século da tecnologia ➢ 1900 – Taylor apresenta o Aço Rápido ➢ 1930 – Vanner Bush inventa o primeiro computador analógico ➢ 1935 – é desenvolvido o Metal Duro ➢ 1946 – é desenvolvido o primeiro computador eletrônico digital – o ENIAC ➢ 1947 – é desevolvido o primeiro transistor nos Laboratórios Bell ➢ 1950 – Primeira máquina-ferramenta numericament controlada, MIT Evolução Histórica 35 ➔ SÉC. XX – Século da tecnologia ➢ 1960 - Primeira LASER foi construído por Theodore Maiman, Laboratórios de pesquisa Hugues ➢ 1968 Borroughs produz os primeiros computadores utilizando circuitos integrados ➢ '70 - BRIAN – Primeiras Pesquisas sobre usinagem de ultraprecisão ➢ '70 – Primeiras ferramentas Cermets – Japão ➢ '80 – Primeiras pesquisas sobre usinagem de alta-velocidade ➢ '90 – Ferramentas cerâmicas ➢ '90 – Ferramentas CBN, Diamante Evolução Histórica 36 SÉC. XXI – Tecnologias Inovadoras ➢ ´10 - Máquinas Flexíveis ➢ ´10 – Integração total por computadores Evolução Histórica Tendências para a usinagem no século XXI 37 Grandezas do Processo 38 Cinemática Geral dos Processos de Usinagem Os processos de usinagem necessitam de um movimento relativo entre peça e ferramenta. 39 Cinemática Geral dos Processos de Usinagem ➔ Movimentos Ativos (causam diretamente a remoção de cavaco): • de corte • de avanço • efetivo de corte ➔ Movimentos Passivos (não causam diretamente a remoção de cavaco): • de aproximação e afastamento • de ajuste • de correção 40 Cinemática Geral dos Processos de Usinagem Movimentos nos processos de usinagem 41 Cinemática Geral dos Processos de Usinagem Movimentos nos processos de usinagem 42 Relações que envolvem a qualidade de uma peça usinada 43 Desvantagens dos Processos de Usinagem ► Processos lentos, quando comparados com outros. ► Altos custos envolvidos 1. Mão de obra altamente especializada; 2. Maquinário caro; 3. Ferramental caro; 4. Alta produção de resíduo. (10% =>cavaco)
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