TEORIA MODULO 4 PFM

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IV - TIPOS DE CAVACO 
a) Cavaco arrancado (quebradiço): típico de materiais frágeis como o ferro fundido e o 
bronze. 
b) Cavaco cortado: típico de materiais dúcteis como o aço, quando cortados à baixa 
velocidade. 
c) Cavaco plástico: típico de materiais dúcteis e alta velocidade de corte. 
 
Tipos de tornos 
Devido à variedade de peças que são torneadas, bem como das Operações que são 
executadas, existe uma diversidade bastante grande de tipos e tamanhos de tornos 
disponíveis no mercado. Como principais tipos poderíamos citar: horizontal ou 
universal, de placa, vertical, revólver, copiador, automático, automático com CNC e 
especiais. 
 
Torno mecânico universal (horizontal) 
O torno universal é o mais conhecido e o mais usado, principalmente devido a sua 
versatilidade, que permite trabalhar os mais variados tipos de peças. Entretanto, não é 
um torno recomendado para grande produção em série, pois seu trabalho é lento 
quando comparado, por exemplo, com tornos revólver ou automáticos. 
 
O torno revólver 
Num torno universal normal é muito demorada a troca de ferramentas, bem como a 
inversão de peças. 
Para a produção em série, é muito mais adequado o torno revólver. 
Neste tipo de torno, todas as ferramentas necessárias para o torneamento são fixadas 
na torre revólver (castelo) ou nos carros anterior e posterior. Guiando-se a torre 
revólver, as ferramentas atuam na peça, uma após a outra. O torno revólver possibilita 
a usinagem de várias peças iguais, de maneira idêntica, usandouma série de 
ferramentas que serão aplicadas sucessivamente, sem remoção da peça e sem 
alteração da colocação da 
ferramenta.Normalmente, os tornos revólver são projetados para um determinado no 
de ferramentas que varia de 4 a 12. 
Os tornos revólver são semelhantes aos tornos comuns, com a diferença do 
barramento que é mais curto e apresenta o castelo ou torre revólver porta-ferramenta 
e não possui cabeçote móvel.Normalmente, as mudanças de posição das ferramentas 
são automáticas, enquanto que o avanço pode realizar-se automaticamente por meio 
de um fuso ou ser controlado manualmente. 
 
Torno de Placa 
É um torno usado para usinar peças de grandes diâmetros e pequena espessura, tais 
como rodas, volantes, etc. 
Por este motivo existe um vão, conhecido como cava, em frente ao carro, para permitir 
a colocação de peças de grande diâmetro. 
 
Torno Vertical 
É semelhante ao torno horizontal, diferindo apenas na posição da árvore de trabalho 
que está na vertical e por não possuir cabeçote móvel. 
A peça a ser torneada é fixada na placa vertical, o que exige menor esforço e facilita a 
centragem de peças de grande peso. 
A saída do cavaco é dificultada mas, em compensação, não cai sobre o barramento o 
que, em tornos horizontais, pode provocar desgastes prematuros, quando preso entre 
o carro e a guia do barramento. 
Uma outra grande vantagem do torno vertical é ao trabalhar peças grandes, de 
formato irregular que, no caso de serem trabalhadas em torno horizontal, necessitam a 
colocação de contrapesos para evitar o desbalanceamento e, por 
conseguinte,vibrações. 
O torno vertical geralmente trabalha com baixas velocidades de corte, grande seção 
de cavaco e com várias ferramentas atuando simultaneamente. 
Nos tornos automáticos a peça em bruto, geralmente em forma de barra, é introduzida 
pela árvore furada do cabeçote fixo e fixada mediante um dispositivo. 
O torno irá automaticamente executar o torneamento da peça após o que a barra 
avançará, sempre automaticamente, pelo furo da árvore e uma nova peça será 
executada. Assim prosseguirá sucessivamente até o término da barra. 
Todos os movimentos, tais como o avanço e o recuo do carro, a mudança de posição 
da torre revólver, o soltar, o avançar e o fixar de novo a barra, efetuam-e 
automaticamente. Um único operador pode, por esta razão, cuidar de várias máquinas 
ao mesmo tempo. 
 
Torno Copiador 
Por meio de torneamento por chapelona em tornos copiador, pode obter-se com 
rapidez e precisão peças em série. 
Um apalpador ou guia de contato desloca ao longo duma peça (chapelona) que serve 
de modelo. Ao apalpador está ligada a ferramenta de corte que, ao acompanhar o 
movimento descrito pelo apalpador, reproduz o modelo com fidelidade absoluta. Os 
tornos copiadores podem ser considerados como tornos semi-automáticos. 
O torno copiador é empregado, geralmente, para a produção em série de perfis 
cônicos, esféricos ou complicados. 
 
Componentes usados na automatização de máquinas-ferramentas. 
No desenvolvimento histórico das máquinasferramentas sempre se procurou soluções 
que permitissem aumentar a produtividade, com a máxima qualidade e o mínimo 
custo. 
A evolução dos tornos, fresas, furadeiras, retíficas, etc iniciou-se pela automação 
mecânica e elétrica, com o emprego principalmente de eixos com cames, 
engrenagens e reles, nos idos da década de 50. 
Em paralelo a esse desenvolvimento houve grandes progressos na área de materiais, 
inclusive os usados para a confecção de ferramentas de corte. A essas exigências 
foram agregadas outras, tais como a fabricação de lotes reduzidos e o sincronismo 
com outras unidades produtivas, surgidas com o advento da teoria da produção 
puxada e da distribuição das máquinas em células de produção. 
Assim, partimos do aço rápido, passamos pelas ligas de metal duro e chegamos aos 
modernos insertos de cerâmica, que cada vez mais dominam o mercado. A par disso, 
novas condições de precisão dimensional, acabamento, prazos e preços passaram a 
ser impostas pelo mercado. 
Assim aquelas máquinas que apresentavam alta complexidade, grandes restrições de 
programação e manutenção cara e constante passaram a não mais atender os 
desejos dos clientes. 
 A partir da década de 80, com a evolução acelerada da eletrônica, principalmente da 
ciência da computação, começou uma nova era para a automação industrial. Em 
particular, para as máquinas- ferramentas, marcou o início da fabricação das 
máquinas com comando numérico (C N) que, literalmente, significa ser comandada 
através de números e se traduzia na época em controlar o movimento de seus eixos 
posicionadores por dados introduzidos por via eletrônica. 
Essa idéia, a princípio simples, veio evoluindo até os nossos dias sendo que hoje o 
chamado C N C - CONTROLE NUMÉRICO COMPUTADORIZADO faz todo o 
controle,supervisão e diagnóstico da máquina, além de permitir a interação da mesma 
com computadores que estabelecem seus programas e sincronizam sua produção 
com as demais unidades produtivas da fábrica, permitindo assim uma produção 
totalmente automatizada. 
Antes de prosseguirmos, vamos definir o que se entende por C N C: Podemos definir 
Comando Numérico Computadorizado, como sendo um equipamento eletrônico capaz 
de receber informações através de entrada própria de dados, compilar as mesmas e 
transmití-las, em forma de comando à máquina, de modo que esta, sem a intervenção 
do operador, realize as operações na seqüência programada. A par disso, ele faz total 
gerenciamento de toda as funções importantes da máquina, num sistema de malha 
fechada. 
 
Componentes básicos ligados ao sistema de automação. 
Para que uma máquina possa obedecer, de forma eficiente, ao comando CNC várias 
modificações, de origem mecânica e elétrica, foram feitas. 
A seguir descrevemos algumas das principais: 
 
Motores de corrente contínua 
São usados para o acionamento do avanço, sendo regulados por um circuito de 
potência e podendo acionar ou frear em ambas as direções de movimento. 
É importante lembrar que os movimentos dos fusos da máquina devem ser realizados 
sem ter a influência de forças atuantes. Nestecaso é importante uma alta rigidez da 
máquina. Além do mais, os acionamentos de avanço devem satisfazer às exigências a 
respeito da uniformidade dos movimentos e da rapidez de reação na alteração da 
velocidade. 
 
Motores passo a passo 
São também utilizados nos acionamentos de avanço.Eles têm a capacidade de 
subdividir uma rotação em passos fixos (até 48), que através de impulsos do comando 
podem ser realizados em qualquer número desejado. 
 Para altas velocidades de usinagem há necessidade de um torque elevado na partida 
e na frenagem, não sendo possível mantercom segurança o número exato de passos. 
Assim a sua aplicação fica limitada a pequenos torques. 
 
Servo-Motor 
Esse motor, pelas características de trabalhar com alto torque e baixa rotação, vem 
sendo largamente usado para os movimentos de avanço. 
O servomotor deve ser comandado por um módulo de regulação (servo drive), que 
converte os sinais eletrônicos recebidos do comando em energia para o movimento do 
motor. 
A interface de regulação, com comunicação em tempo real, trabalhando em conjunto 
com transdutores que podem medir não só a posição dos eixos mas também a rotação 
do motor (tacômetros), bem como controlar a velocidade e a posição através de um 
sistema de interpolação fina. 
 
Motores assíncronos,sem escovas, C.A. 
Esses motores são usados para movimentar a árvore principal da máquina que realiza 
o movimento principal de corte, através da rotação da peça ou da ferramenta. 
São motores de alta potência e alta velocidade, controlados por microprocessadores 
que, em conjunto com transdutores incrementais e interface de programação pode ter 
comandado os seguintes parâmetros: velocidade, carga,temperatura, potência e 
posição alcançada. 
A nova concepção desse motor é o motor compacto, com refrigeração forçada,que é 
montado diretamente na árvore de comando da máquina, evitando todo o sistema de 
transmissão. 
 
Transmissão por eixo de esferas recirculantes. 
Essa transmissão é composta de um fuso e uma porca de esferas, sendo garantida 
uma transferência de força, isenta de atritos e com grande precisão, além de minimizar 
os desgastes. O rendimento mecânico, nesse caso, é da ordem de 98%. 
 O seu funcionamento é dado pelo movimento de rotação do fuso, movendo assim a 
porca no sentido longitudinal, fazendo deslizar o carro correspondente ao longo das 
guias da máquina, com a máxima rigidez e suavidade. 
 
Transdutores (sensores) 
São responsáveis pelas medições micrométricas do posicionamento dos eixos ou do 
posicionamento angular nos eixos. 
 O funcionamento desses sistemas de medição está baseado na leitura ótica de uma 
escala de medição. Essa medição pode ser linear ou rotativa e pode ser feita de 
maneira direta ou indireta. A medição direta de posicionamento é feita medindo-se de 
avanço dos carros, independentemente do movimento dos fusos . Já a indireta é feita 
através da medição da rotação dos fusos. Além disso a medição pode ser absoluta ou 
incremental. Na medição absoluta as medidas são feitas em relação a um ponto 
“zero”, que é a referência da máquina . Na medição incremental as medidas são feitas 
sempre em relação à posição anterior de origem. 
 
Meios de fixação da peça de trabalho (efetuadores) 
Nos tornos, em geral, é possível programar-se os movimentos de abertura e 
fechamento das pinças ou castanhas que fixam as peças às placas.. 
A escolha da pressão de fixação deve ser feita de acordo com a rotação da árvore e 
do torque transmitido. 
Devido à força centrífuga nas castanhas é necessário aumentarse a pressão de 
fixação, à medida que a velocidade de rotação vai aumentando. Dependendo da 
rotação e do torque transmitido, o processo de fixação pode ser pneumático ou 
hidráulico. 
 
Elementos do comando CNC 
A principal parte do comando CNC é constituído por um processador, no qual todos os 
cálculos e combinações lógicas são efetuados. 
O comando CNC representa um vínculo entre o operador e a máquina e, para isso, é 
necessário que exista dois elementos de interfaceamento. 
O primeiro é o elemento de interfaceamento para o operador, que é constituído pelo 
painel e diversas conexões para a entrada de informações por disquetes, fitas 
perfuradas ou porta serial para comunicação direta com o computador. 
O segundo é o elemento de interfaceamento para máquina, que é constituído 
substancialmente por um comando de interfaceamento CLP - Controlador Lógico 
Programado, pelo módulo de acionamento do avanço dos eixos e por um circuito de 
potência 
A entrada de dados no primeiro elemento de interfaceamento pode ser feita de várias 
maneiras. A forma mais completa é a elaboração de um programa que tem início em 
um projeto elaborado em CAD e processado em CAM ou através da entrada 
digitalizada da cópia de um modelo, pela varredura do mesmo com um sensor, 
seguindo-se o processamento em CAM. 
O programa processado poderá ser testado através de softwares de simulação, 
havendo neste caso necessidade de introduzir parâmetros das ferramentas (medidas, 
tempo de utilização etc) e da máquina (máxima rotação da árvore, máximo avanço, 
máximo torque e graus de liberdade dos eixos). 
O programa pronto poderá ser introduzido no painel da máquina, seja por disquetes ou 
fitas perfuradas ou ainda pela entrada serial através de ligação direta com o 
computador central. 
O painel de comando CNC, por sua vez é composto de vídeo, luzes de sinalização, 
botões de operação que podem acionar manualmente motores, deslocamentos de 
eixos, etc. e de elementos operacionais para programação que permitem introduzir 
novos dados num programa ou ainda fazer-se correções. Para isto, existe no painel 
um teclado de números, de letras e/ ou símbolos das funções de programação. 
 
Comando CNC 
Os comandos CNC são constituídos por um processador no qual existem 
microprocessadores e memórias. 
Nos microprocessadores são processados os dados do programa introduzidos na 
memória e, então, transferidos `a máquina através de impulsos de comando. 
Ao mesmo tempo, é feita uma interação entre os microprocessadores e o sistema de 
medição, para verificar se o ponto atingido corresponde ao impulso emitido pelo 
comando, em um sistema de malha fechada (comparação desejável/real). 
Na realidade, o microprocessador lê uma informação de deslocamento do programa, 
calcula qual deve ser o ponto atingido, liga o acionamento (atuador) necessário para o 
deslocamento, recebe a informação do sistema de medição, compara esta posição 
 
Interface comando - máquina 
O processador de um comando CNC não pode executar diretamente as funções da 
máquina. Assim, tornase necessário transformar os impulsos entre o processador e a 
máquina através de um sistema intermediário de interfaceamento. Esse sistema atua 
nas funções da máquina, de tal forma que todas as condições necessárias da 
máquina, relativas ao impulso, sejam levadas em consideração. Por exemplo: Porta da 
máquina fechada, pressão do óleo correta, pressão nas castanhas de aperto da peça 
adequada, etc. Além disso, ativa outras funções secundárias relacionadas, tais como: 
lâmpadas de controle, sinais sonoros, etc. Da mesma forma determina funções que 
não devem atuar simultaneamente e que, portanto, devem permanecer desativadas.