CET247 Introdução Usinagem

Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original

CET247 – Usinagem
Prof. Adelson Ribeiro de Almeida Jr.
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS
Bacharelado de Ciências Exatas e Tecnológicas
Engenharia Mecânica
A Importância da Usinagem na Industria Metal Mecânica 
Grande parte dos produtos industrializados, principalmente da indústria pesada, passa em algum momento pelo processo de usinagem. Por exemplo: Virabrequim
Fonte: Prof. Rodrigo Lima Stoeterau
Link
A Importância da Usinagem na Industria Metal Mecânica (continuação)
As máquinas-ferramenta são grande parte do lucro mundial;
São produzidos através de usinagem: 
90% dos componentes da industria aeroespacial;
100% dos processos de melhoria da qualidade superficial;
100% dos pinos médico-odontológicos;
80% dos furos de peças.
Fonte: Prof. Rodrigo Lima Stoeterau
Link
Encontros
Limites do Processo de Usinagem 
Fluido de corte
Operação de Usinagem
Material da peça
Ferramenta de corte
Máquina
Usinagem
Exemplo: Alumínio,
Aço,Ferro Fundido, Titânio, etc. 
Fresas, Brocas, Pastilhas, geometria das ferramentas, o material destas, tipos de coberturas, etc. 
Exemplo: Fresamento, torneamento, retificação, alargamento, furação, etc. 
Se a usinagem é a seco, MQL, se usa fluido sintético, semi-sintético, entre outros. 
Exemplo: Tornos Mecânicos, CNC, Centros de Fresamento, retificas, entre outras. 
Fixação da peça
Definições 
Cavaco
Porção de material removida da peça pela ferramenta. Podendo apresentar formas e colorações diferentes dependendo do caso especifico. Ex: aço, aluminio
Link / Link / Link / Link
Definições (continuação) 
Ferramentas de Corte
Constituída de gumes (arestas) cortantes, destinadas a remoção do cavaco.
Mono-cortante
Multi-cortante
Desbaste: operação anterior ao acabamento, visa obter dimensões próximas as dimensões finais da peça.
Tipos de Operações
Fonte: Prof. Rodrigo Lima Stoeterau
Definições (continuação) 
Link
Tipos de Operações
Acabamento: operação destinada a obter na peça as dimensões finais, um acabamento especificado, ou ambos.
Fonte: Prof. Rodrigo Lima Stoeterau
Definições (continuação) 
Link
Classificação dos Processos de Usinagem 
Classificação:
Os processos de usinagem são classificados da seguinte forma:
Usinagem com ferramentas de geometria definida;
Usinagem com ferramentas de geometria não definida;
Usinagem por processos não convencionais.
Processos de Usinagem mais utilizados na Industria 
Fresamento;
Retificação;
Torneamento;
Furação.
Apresentar os vídeos com alguns exemplos de processos de usinagem
Classificação dos Processos de Usinagem 
1. Usinagem com geometria definida:
 Torneamento (1)
 Fresamento (2)
 Furação (3)
 Rosqueamento (4)
 Alargamento (5)
 Brochar (6)
 Serrar (7)
 Plainar (8)
 Outros
Link
2. Usinagem com geometria não definida:
 Retificar (9)
 Brunir (10)
 Lapidar (11)
 Polir (12)
 Jatear (13)
 Tamborear (14)
 Outros
Classificação dos Processos de Usinagem 
Link
3. Usinagem por processos não convencionais
Remoção térmica;
Remoção Química;
Remoção Eletroquímica;
Remoção por ultra-som;
Remoção por jato d’água;
Outros.
Remoção por jato d’água
Classificação dos Processos de Usinagem (continuação)
Link
Interação entre ferramenta e peça no torneamento
Fonte: Prof. Rodrigo Lima Stoeterau
Interação entre ferramenta e peça no fresamento
Movimentos de Usinagem
Os movimentos nas operações de usinagem são movimentos relativos entre a peça e o gume cortante e a peça considerada estacionária. Podem-se distinguir dois tipos de movimentos: os que causam diretamente a saída de cavaco e os que não tomam parte diretamente na sua retirada. 
Movimentos e Grandezas no Processo de Corte
Movimentos que causam a retirada de cavaco
Movimento de corte: realizado entre peça e gume de corte, na ausência de movimento de avanço, produz somente uma retirada de cavaco.
Movimento de avanço: realizado entre peça e gume de corte , o qual com movimento de corte, provoca a retirada continua de cavaco.
Movimento efetivo: resultante dos movimentos de corte e avanço, realizados ao mesmo tempo.
Movimentos e Grandezas no Processo de Corte (continuação)
Movimentos que não causam diretamente a formação de cavaco
Movimento de aproximação: realizado entre a peça e gume de corte, por meio do qual ambos se aproximam antes da usinagem;
Movimento de ajuste: realizado entre a peça e gume de corte para determinar a espessura de material a ser removido;
Movimento de correção: realizado entre a peça e o gume de corte para compensar o desgaste da ferramenta;
Movimento de recuo: realizado entre a peça e o gume de corte, com o qual a ferramenta, após a usinagem, é afastada da peça. 
Movimentos e Grandezas no Processo de Corte (continuação)
Cinemática Geral do Processos de Usinagem 
Velocidades do Processo
Velocidade de corte: é a velocidade tangencial entre ferramenta e peça.
Onde:
Vc = velocidade de corte [m/min]
d = diâmetro da ferramenta [mm]
n = rotação da ferramenta [rpm]
Velocidades do Processo
Velocidade de avanço: é a velocidade instantânea do ponto de referencia do gume cortante da ferramenta, segundo a direção e sentido de avanço.
f = avanço [mm/rev]
n = rotação da ferramenta [número de rotações por minuto]
Vf = f . n
Velocidade efetiva de corte (ve): é a velocidade instantânea do ponto referencia do gume de corte da ferramenta segundo a direção e o sentido efetivo do corte.
Ve = vc + vf [m/min]
Velocidades do Processo
(continuação)
avanço (f): é o percurso de avanço em cada volta ou em cada curso da ferramenta;
Avanço por dente fz: percurso de avanço por dente e por volta. Corresponde a distancia entre duas superfícies em usinagem consecutivas.
Fz = f/z, onde z é o número de dentes.
Velocidades do Processo
(continuação)
Movimentos no Processo 
de Usinagem
Vf
Mov. de avanço
Vc
Mov. de corte
Ve
Mov. efetivo
Ferramenta
Peça
Torneamento
Link
Vf
Mov. de avanço
Mov. de corte
Ve
Mov. efetivo
Vc
Furação
Movimentos no Processo 
de Usinagem (continuação)
Link
Cavaco
Gume de corte
Movimento de corte
Geometria da Ferramenta de Corte
Link
Influencia da geometria da ferramenta
Para cada par material de ferramenta / material de peça têm uma geometria de corte apropriada ou ótima.
Formação do cavaco;
Saída do cavaco;
Forças de corte;
Desgaste da ferramenta;
Qualidade final do trabalho.
Geometria da Ferramenta de Corte (continuação)
Cabo
Ponta de corte
Superfície de saída
Superfície secundária de folga 
Gume principal de corte
Superfície principal de folga
Gume secundário de corte
Ferramenta de Torneamento:
Geometria da Ferramenta de Corte (continuação)
Link
Relacionado com a superfície de saída (face) da ferramenta, sobre a qual escoa o material da peça (cavaco). Trabalho de dobramento do cavaco.
Ferramenta de Torneamento: Tipo integrais (sem inserto)
Geometria da Ferramenta de Corte (continuação)
link
Fatores a serem considerados na escolha da geometria da ferramenta:
 Material da ferramenta;
 Material da peça;
 Condições de corte;
 Tipo de operação;
 Geometria da peça.
Geometria da Ferramenta de Corte (continuação)
Ferramentas com insertos intercambiáveis:
Link
Fonte: Prof. Rodrigo Lima Stoeterau
Geometria da Ferramenta de Corte (continuação)
Formas de insertos:
Link
Fonte: Prof. Rodrigo Lima Stoeterau
Geometria da Ferramenta de Corte (continuação)
Geometria de Brocas Helicoidais
Link
Interação ferramenta peça no fresamento
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
soment
soment
soment
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*