Resumo Usinagem 3ºBIM

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PROCESSOS DE USINAGEM COM FERRAMENTAS DE GEOMETRIA NÃO-DEFINIDA 
DEFINIÇÃO: processo de remoção de material onde a remoção é realizada pela ação de grãos 
abrasivos de alta dureza, que podem atuar soltos ou unidos por um ligante. 
PRINCÍPIOS UTILIZADOS NA INTERAÇÃO GRÃO-MATERIAL 
 Princípio da energia; 
 Princípio da posição; 
 Princípio da força; 
 Princípio da trajetória. 
 
 
 
 
PROCESSOS USUAIS: retificação (mais didático); brunimento; lapidação; tamboramento; 
polimento. 
FASE I: Deformação elástica, Atrito entre grão-peça. 
FASEII: Deformação elástica + plástica, atrito grão-peça, atrito interno na peça-deformação. 
FASE III: Deformação elástica + plástica, formação cavaco-separação, atrito grão-peça, atrito 
interno peça. 
Pouca remoção, porém tem grande influência do grão sobre a peça, que faz com que o calor 
gerado fica em sua maioria (80%) na peça. 
A forma física desfavorável do grão abrasivo, grande atrito, causa deformações na peça; 
tensões internas no material. 
É necessário grande refrigeração (fluido refrigerante). Fazer remoção de cavado de forma que 
não se afete muito a peça. 
Calor gerado no trabalho de remoção (FONTES DE CALOR) 
 Atritos do grão abrasivo com a peça; 
 Energia de cisalhamento; 
 Energia de deformação (cavaco, peça). 
Caminhos de distribuição do calor 
Grão; peça (maior parcela); ligante; cavaco; meio ambiente (ar; fluido refrigerante). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Rebolo: ferramenta de retificação 
Ferramentas com grãos ligados possuem a seguinte estrutura: Grão abrasivo, Ligante, poros. 
Estrutura de um rebolo 
 
Poros ou vazios – para alojar os cavacos 
removidos no processo. 
 
 
 
Defeitos nos rebolos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Processo de Retificação 
Processo de remoção que emprega ferramentas rotativas de grãos ligados. 
Classificação: 
Retificação plana; retificação cilíndrica; retificação de roscas; retificação de engrenagens; 
retificação de perfil; retificação de forma. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fatores influentes na retificação (principais) 
 Qualidade da máquina-ferramenta; 
 Características da ferramenta; 
 Parâmetros de corte; 
 Características do fluido de corte (sempre utilizado); 
 Forma de atuação da ferramenta (tipo de processo); 
 Preparação do rebolo antes do corte (afiação); 
 Material da peça. 
CARACTERÍSTICAS DAS FERRAMENTAS 
Rebolos (processo de retificação): 
Principais materiais abrasivos: 
 Carboneto de silício (SiC); 
 Nitreto de Boro Cúbico (cBN); 
 Diamante (C). 
Principais materiais ligantes: 
 Resinas sintéticas; 
 Cerâmicas; 
 Metal. 
Tipos de rebolos: 
 Convencionais: o corpo é também constituído por abrasivos. 
 Especiais: só a periferia de trabalho é constituída por abrasivos (cBN, diamante). 
Formas básicas dos rebolos 
 RT – rebolo reto; 
 CC – corpo cônico; 
 CR – corpo reto. 
ESPECIFICAÇÃO (CARACTERÍSTICAS) DE UM REBOLO 
A RT 46 P 6 V 
Tipo de 
abrasivo 
Forma Granulometria Dureza Estrutura Tipo de 
Ligante 
 
Tipo de Abrasivo: Material de que é constituído os grãos abrasivos. 
Granulometria: característica que corresponde dimensões e uniformidade do grão abrasivo (é 
mais em função da qualidade da peça). 
“Norma AISI B 74.12.1977” (MESH) 
 Extra fino (320 a 800); Muito fino(150 a 280); Fino (70 a 120); Médio (30 a 60); 
Grosso (14 a 24); Muito grosso (6 a 12). 
Dureza (do rebolo): É a característica do rebolo que corresponde a resistência de redução do 
grão no rebolo. 
A dureza ideal é aquela em que os grãos gastos e arredondados são arrancados, expondo os 
grãos com arestas afiadas (cantos vivos). 
Como regra prática: Quanto mais duro o material abrasivo, mais macio deve ser o rebolo e 
vice-versa. 
 Extra macio (A a G); macio (H a K); médio (L a O); duro (P a S); extra duro(T a Z). 
Estrutura do rebolo: Características que informa o espaçamento entre os grãos. 
Não tem relação direta com a densidade ou com a porosidade. 
Estrutura Fechada (0 a 3), Média (4 a 6), Aberta (7 a 12). 
Rebolo> Grão + poros + ligante 
Para um mesmo volume de poros: 
 Poucos poros grandes – estrutura aberta 
 Poucos poros pequenos – estrutura fechada 
Obs.: 
1. Estrutura mais fechada determina um aumento no nº de arestas de corte na 
região de remoção. 
2. Estrutura mais aberta determina mais espaço para alojar os cavacos. 
 
Ligante: Material utilizado para manter os grãos abrasivos nas posições de trabalho. 
V-Vitrificado, S-Silicato, B-Resinóide, R-Borracha, M-Metálico. 
Escolha do rebolo 
A seleção correta das características do rebolo é bastante difícil e exige um grande 
conhecimento do processo (experiência acumulada). 
Basicamente depende: 
 Material da peça; 
 Material abrasivo; 
 Rugosidade desejada na peça; 
 Taxa de remoção (últimos dois relativos ao grão abrasivo). 
 
 
RELAÇÕES IMPORTANTES NA RETIFICAÇÃO 
Rotação do rebolo: (min-1) 
Rotação da peça: (min-1) 
Relação de velocidades (qs): 
Valores de referência qs: 
 Acabamento fino: 91 – 120; 
 Acabamento: 90; 
 Desbaste: 61 – 89. 
 
Movimentos: Concordante e Discordante. 
Volume de material removido: 
 
Onde: Lw = comprimento retificado; Z= penetração do rebolo na peça. 
Taxa de remoção: 
 
Taxa de remoção específica: 
 
Variáveis fundamentais e suas influencias no processo: 
Profundidade de corte = profundidade de penetração rebolo/peça (ae) 
1 - Aumento de profundidade de corte (ae) causa: 
 Aumento da taxa de remoção; 
 Aumento da espessura dos cavacos; 
 Aumento da carga sobre os grãos; 
 Aumento do desgaste dos grãos. 
2 - Aumento da velocidade tangencial da peça (Vw) causa: 
 Aumento da taxa de remoção; 
 Aumento da espessura dos cavacos; 
 Aumento da carga sobre os grãos; 
 Aumento do desgaste sobre os grãos. 
3 - Aumento da velocidade do rebolo (Vs) causa: 
 Aumento das arestas de corte (mais grãos trabalhando); 
 Menor volume removido por grão; 
 Menor carga sobre cada grão; 
 Menor desgaste dos grãos; 
 Menor espessura do cavaco. 
4 - Aumento do diâmetro do rebolo (Ds) causa: 
 Aumento da superfície de contato rebolo-peça; 
 Menor carga sobre cada grão; 
 Menor desgaste nos grãos. 
FLUIDOS DE CORTE 
Objetivos Principais: 
 Reduzir o atrito entre os grãos e a peça; 
 Refrigerar a peça. 
Objetivos Secundários: 
 Limpar o rebolo e a peça; 
 Transporte os cavacos para fora da zona de corte; 
 Proteção contra corrosão peça / máquina. 
Tipos de F.C. empregados: 
 Óleos; 
 Emulsões (H2O + óleos). 
Aplicação: 
 
 
 
 
 
 
1 e 2 = tubeiras de limpeza; 
3 = tubeira da zona de corte. 
 
Quantidades empregadas de fluido de corte 
Aumento do volume aplicado causa: 
 Menor atrito; 
 Menor carga nos grãos; 
 Menor desgaste nos grãos. 
 
FERRAMENTAS DE RETIFICAÇÃO-REBOLO: 
1-Condicionamento do rebolo (afiação): 
Consiste basicamente em recuperar as condições originais do rebolo, a operação de 
condicionamento é denominada dressamento e tem como objetivo perfilar, afiar e limpar o 
rebolo. 
O condicionamento objetiva perfilar, afiar e limpar o rebolo. 
Operação de dressamento: operação de condicionamento dos rebolos. 
Existem dois tipos de dressadores: 
Fixos: Atuam no rebolo de forma similar ao torneamento 
Rotativos: Estes possuem algumas estratégias de atração em função do perfil do rebolo 
OBS: A operação de dressamento é programada junto com a operação de retificação. 
2-Aspecto de segurança: 
Cada rebolo possui uma rotação limite máxima que deveser obedecida. Normalmente a 
norma utiliza uma codificação de cores para definir o limite máximo de rotação: Azul 50m/s 
Amarelo 63m/s e Vermelho 80m/s. 
3-Desgaste do rebolo 
 
 
 
 
 
 
 
O condicionamento do rebolo corrige e elimina os desgastes de ixando-o em condições de 
trabalho. 
Macrodesgastes: 
Causam: Erro dimensional, erro forma, erro de qualidade sup. 
Microdesgastes: 
Causam: Aumento das forças, danos ao material da peça, aumento calor na remoção. 
4-Medição dos desgastes 
 
 
 
 
 
1-Relação a uma 
referência fixa. 
2-Por variação 
volumetrica 
 
Obs.: Dependendo das características da operação podem ser avaliados (desgaste do rebolo) 
outros parâmetros, tais como: 
 Taxa de desgaste do rebolo; 
 Volume de desgaste específico do rebolo; 
 Taxa de desgaste específica do rebolo; 
 Relação entre volume removido da peça e o volume de desgaste do rebolo; 
 Etc... 
 
 
 
 
 
 
Retificação com fitas abrasivas 
Definição: Processo de usinagem onde os grãos abrasivos são aplicados e ligados sobre uma 
fita flexível, que se movimenta continuamente por pelo menos dois rolos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Aplicação: 
Operações de rebarbação; retífica fina, retificação de diferentes materiais (vidro, cerâmica, 
madeira, metal); peças de geometria complexa. 
Vantagens: 
Troca rápida da ferramenta; não necessita balanceamento; permite a eliminação dos fluidos 
de corte; grande capacidade de adaptação a superfície da peça; pequeno risco de acidentes. 
PROCESSO DE LAPIDAÇÃO 
Definição: Processo de usinagem que emprega grãos soltos, suspensos em um liquido ou em 
uma pasta (mistura de lapidação) que transfere a forma da ferramenta de lapidação por uma 
remoção promovida por grãos abrasivos que descrevem movimentos aleatórios sobre a 
superfície da peça. 
A lapidação é um processo de usinagem fino ou ultra-fino, com a qual pode-se atingir 
qualidade superficial extremamente elevada em conjunto com alta precisão de forma e 
dimensional, independente da dureza da peça. 
Todo o material que não se deforma pelo seu próprio preso pode ser lapidável. 
 
 
Aplicações: 
Instrumentos de medição; mesas de medição; superfícies de medição; superfícies de vedação; 
superfícies de contato; guias; ferramentas de corte; vidros óticos, lentes, etc... 
Tem aplicações em: hidráulica; pneumática; mecânica fina; industria espacial; construção de 
máquinas. 
Classificação: 
Lapidação de forma: plana; plana paralela; cilíndrica externa; cilíndrica interna; par contra par 
Lapidação sem forma: esférica; ultra-sônica; jateamento; mergulho; extrusão. 
É um processo sensível a troca das variáveis. 
Configuração básica do processo: 
 
 
 
 
 
Líquido de lapidação mais grãos abrasivos = Mistura de Lapidação 
Fatores influentes na lapidação 
 Cinemática do processo (velocidade relativa e tipos de movimentos); 
 Ferramenta (Disco) de lapidação (material e erros de forma); 
 Mistura de lapidação (características do abrasivo e tipo de líquido ou pasta); 
 Características da máquina (rigidez, potência, características construtivas, ...); 
 Características da peça (material, geometria...). 
Variáveis controladas: 
 Ferramenta: desgaste; erro de forma; 
Peça: 
 qualidade superficial; 
 Erro de forma; 
 Dimensões; 
Aspectos Econômicos: 
 Custos; 
 Taxa de remoção. 
PROCESSO DE BRUNIMENTO 
Definição: Processo de usinagem que emprega ferramenta abrasiva de grãos ligados para 
remoção de material da peça permitindo melhorar a forma, a qualidade dimensional e a 
qualidade superficial do componente mecânico, mantendo um contado constante entre 
ferramenta e peça. 
Classificação: 
Brunimento plano; brunimento circular; brunimento de roscas; brunimento de geração 
(engrenagens); brunimento de perfil; brunimento de forma. 
 
 Interno 
 
 
 
 
 Externo 
 
 
 
PROCESSO DE POLIMENTO 
Definição: Processo de usinagem de precisão onde o trabalho ocorre devido ao movimento 
relativo entre a peça e uma ferramenta especial (polidor). Neste processo o objetivo principal 
é obtenção de alta qualidade superficial. O processo corre com ou sem o meio de suspensão. 
O processo pode ocorrer com ou sem meio de suspensão (pó de polimento mais líquido). 
 
 
 
 
 
 
 
Material do Polidor Material do Revestimento 
Zinco Madeira 
Cobre Pano 
Resina Couro 
Polímero Veludo 
 Materiais moles 
 
PROCESSO DE TAMBORAMENTO 
Definição: é um processo de usinagem onde a remoção ocorre devido ao movimento relativo 
entre corpos abrasivos e as peças, que movimentam-se dentro de um recipiente de trabalho 
(tambor). 
A remoção de material acontece devido ao movimento relativo entre os corpos abrasivos e as 
peças. 
Objetivos do tamboramento: 
 Rebarbar; 
 Arredondar cantos vivos; 
 Limpar peças; 
 Melhorar qualidade superficial; 
 Remover carepas e/ou oxidações. 
 
OBS: Os corpos abrasivos podem ter tamanho e forma variados, depende das características 
de remoção e da forma/dimensões da peça. 
Princípio do processo