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Tecnologia Mecânica Processos de Fabricação: Usinagem Cap 22 – GROOVER, Mikell P. Fundamentals of modern manufacturing, John Wiley Professio, 2012 Prof. Danilo C. Heiderich COMO FABRICAR? 1. Redistribuindo material... 2. Removendo material... 3. Unindo partes COMO FABRICAR? COMO FABRICAR REDISTRIBUINDO MATERIAL? Material com VOLUME parecido com o da peça final Moldar o material até se chegar na geometria e dimensões finais Estado líquidoEstado sólido COMO FABRICAR REMOVENDO MATERIAL? Bloco de dimensões maiores que a peça final Retirar material “excedente” até se chegar na geometria e dimensões finais COMO FABRICAR UNINDO PARTES? Mais de uma parte onde cada uma delas possui volume menor que a peça final Faz-se a união das partes para se chegar na geometria e dimensões finais Unindo subseçõesUnindo partículas 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 ro ce ss o s d e F ab ri ca çã o 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 -mecânica (atrito, deformação) -termodinâmica (calor) -nas propriedades dos materiais Usinagem Material Bruto Produto Final Sequência de Fabricação Remoção de Material Remoção de Material Remoção de Material Importância da Usinagem na Industrial Metal-Mecânica Produtos industrializados etapas de produção usinagem Sequência da Fabricação de Peças Usinadas Projeto Conceitual Modelamento Tridimensional Detalhamento Dimensional Planejamento - MOB - Material - Equipamentos - Ferramentas - Dispositivos - Sistema de Medição - Operações - Parâmetros de corte - Tempo de usinagem C A D U SI N A G EM (c o n ve n ci o n al o u C N C ) 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 Operações de Usinagem Desbaste: conferir forma e dimensões próximas às finais Acabamento: obter dimensões finais com acabamentos finais especificados - Remoção da maior parte do material - Sobremetal para acabamento - Tempo de usinagem tende a ser menor - Garantia das tolerâncias requeridas pelo projeto da peça - Ferramentas adequadas a forma do produto final - Grandes tempos de usinagem com pequena remoção de material. Classificação dos processos de usinagem ➔ Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida ➔ Usinagem com Ferramentas de Geometria Não Definida ➔ Usinagem por Processos Não Convencionais Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida 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; 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 Torneamento Retilíneo Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida Torneamento Cilíndrico Externo Torneamento Cilíndrico Interno Torneamento Cônico Externo Torneamento Cônico Interno Torneamento Retilíneo Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida Sangramento Axial Sangramento Radial Perfilamento Radial Perfilamento Axial Torneamento Curvelíneo Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida Curvelíneo Externo Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida Fresamento Processo mecânico de usinagem destinado à obtenção de superfícies quaisquer com o auxílio de ferramentas geralmente multicortantes Cilíndrico Tangencial Frontal Aplainamento Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida Processo mecânico de usinagem destinado à obtenção de superfícies regradas obtidas a partir do movimento alternativo entre peça e ferramenta Aplainamento de guias Aplainamento de superfícies Aplainamento de perfil Aplainamento de rasgos em T 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 Furação em cheio Escareamento Furação escalonada Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida Furação Furação de centro Trepanação Realizado em peças que sofrerão posterior torneamento Furação em que o núcleo da peça furada ficará maciça Furação profunda em cheio Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida Alargamento Processo mecânico de usinagem destinado ao desbaste ou acabamento de furos cilíndricos ou cônicos Alargamento Cilíndrico de Desbaste Alargamento Cônico de Desbaste Alargamento Cilíndrico de Acabamento Alargamento Cônico de Acabamento Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida Mandrilamento Processo mecânico de usinagem destinado à obtenção de superfícies de revolução com auxílio de uma ou mais ferramentas de barra Mandrilamento Cilíndrico Superfície usinada é cilíndrica de revolução eixo da peça coincide com o eixo da ferramenta Mandrilamento Radial Superfície usinada é plana e perpendicular ao Eixo em torno do qual gira a ferramenta Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida Mandrilamento Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida Serramento Processo mecânico de usinagem destinado ao recorte ou seccionamento de peças utilizando ferramentas multicortantes Serra Alternativa Serramento Continuo Serramento de recorte Serra Circular Serra com Rebolo Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida Brochamento Obtenção de superfícies quaisquer com Ferramentas multicortantes Brochamento Interno Brochamento externo Usinagem com Ferramentas de Geometria Não Definida Usinagem com Ferramentas de Geometria Não Definida Retificação Usinagem com Ferramentas de Geometria Não Definida Brunimento Processo mecânico de usinagem por abrasão utilizado para realizar acabamento em furos cilíndricos Usinagem com Ferramentas de Geometria Não Definida Lapidação Processo mecânico de usinagem por abrasão utilizando abrasivo aplicado em porta ferramenta, empregado para realizar acabamento fino Usinagem com Ferramentas de Geometria Não Definida Polimento Processo mecânico de usinagem por abrasão no qual a ferramenta é constituída por um disco ou conglomerado de discos revestidos de substâncias abrasivas Usinagem com Ferramentas de Geometria Não Definida Tamboreamento Processo mecânico de usinagem no qual as peças são colocadas no interior de um tambor rotativo, junto ounão de materiais especiais, para serem rebarbados ou receberem um acabamento Usinagem com Ferramentas de Geometria Não Definida Jateamento Processo mecânico de usinagem por abrasão no qual as peças são submetidas a um jato abrasivo para serem rebarbadas, asperizadas ou receberem um acabamento Usinagem por Processos Não Convencionais ➔ Remoção térmica ➔ Remoção Química ➔ Remoção Eletroquímica ➔ Remoção por ultra-som ➔ Remoção por jato d'água, outros Relações que envolvem a qualidade de uma peça usinada 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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