Máquinas de Usinagem: Conheça as Ferramentas

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Unifei – Universidade Federal de Itajubá
Campus Itabira
Salomão Viana Ribeiro 30775
RELATÓRIO DO LABORATÓRIO DE TECNOLOGIA DA FABRICAÇÃO IV: AULA PRÁTICA 01
ITABIRA – MG
2018
INTRODUÇÃO
Conforme Ferraresi (1995) as operações em metais podem ser definidas em duas classes conforme o trabalho empregado nelas, são elas as operações de usinagem e as operações de conformação.
A primeira entende-se por aquelas que "ao conferir à peça a forma, ou as dimensões ou o acabamento, ou ainda uma combinação qualquer destes três itens, produzem cavaco" (FERRARESI, 1995). E a segunda compreende-se por aquelas que “visam conferir à peça a forma ou as dimensões, ou o acabamento específico, ou ainda qualquer combinação destes três itens, através da deformação plástica do metal” (FERRARESI, 1995).
Para melhor aplicação de ambas operações, é necessário saber qual é o melhor maquinário empregado para cada uma e por sua vez quais são as técnicas e práticas que possibilitam uma operação mais segura aos operadores.
Este presente trabalho visa apresentar todos as máquinas disponíveis no Laboratório de Tecnologia de Fabricação IV da Unifei – Campus Itabira e quais são as normas regulamentadoras para realizar as atividades de forma segura aos alunos, professores e técnicos presentes em aula.
OBJETIVO
Apresentar aos discentes matriculados na disciplina EMEI36 – Laboratório de Tecnologia de Fabricação IV os maquinários, os acessórios básicos, o campo de aplicação, o princípio de operação, especificações técnicas, dispositivos de fabricação e as melhoras práticas associadas a eles, os quais serão usados durante o decorrer do curso.
MATERIAL UTILIZADO 
O ferramental e maquinário presente no laboratório 2103 são:
Esmeril; 
Torno Mecânico;
Fresadora;
Retifica;
Eletroerosão;
CNC;
REFERENCIAL TEÓRICO
Como, ao decorrer da matéria EMEI36, serão apresentadas as técnicas e as práticas que são as mais usadas em meios industriais, faz-se necessário conhecer todas as máquinas-ferramentas presente no laboratório e em que elas podem ser empregas. Abaixo consta um breve referencial teórico descrevendo tais máquinas e suas respectivas aplicações:
Esmeril
Imagem 1 – Esmeril presente no Laboratório de Tecnologia de Fabricação
Fonte: Autoria Própria
Imagem 2 – Esmeril presente no Laboratório de Tecnologia de Fabricação
Fonte: Autoria Própria
Torno Mecânico
O torno mecânico possibilita o processo de torneamento e segundo Stoeterau (2004) este processo é aplicado a peças de revolução no qual a peça executa o movimento rotativo e a ferramenta o movimento de translação e a formação de cavaco durante esse processo é, geralmente, uma consequência direta da geometria da ferramenta e da cinemática do processo, ou seja, há inúmeros os fatores que influencia. O autor também destaca que nesse processo.
“Em todos os processos de usinagem convencionais existe o aparecimento de forças decorrentes da ação da ferramenta sobre peça e o consequente processo de deformação plástica do material na formação do cavaco. Sob o ponto de vista do engenheiro de processo esses esforços são utilizados como parâmetro de seleção de máquina-ferramenta, quando relacionados com a potência necessária no acionamento da árvore, ou são também relacionados com a vida da ferramenta no monitoramento do processo. ” (STOETERAU, 2004).
Imagem 3 – Torno mecânico presente no Laboratório de Tecnologia de Fabricação
Fonte: Autoria Própria
Analisando o fluido de corte necessário para realizar o processo de torneamento, Ferraresi (1995) afirma que o fluido de corte que são usados associados as operações do torno mecânico são para usinar aços(óleos emulsionáveis do tipo comum ou do tipo extrema pressão), para usinar aços inoxidáveis(óleos emulsionáveis comum ou e.p., óleos minerais sulfurados), para usinar ferro fundido(óleos emulsionáveis), para usinar monde ou níquel(óleos emulsionáveis, óleos minerais sulfurados), para usinar cobre e suas ligas(óleos emulsionáveis inativos), para usinar alumínio e suas ligas(óleos emulsionáveis inativos, óleos graxos-minerais inativos) e para usinar magnésio e suas ligas(óleos graxos-minerais inativos).
Fresadora
A fresadora realiza o processo de fresamento no qual segundo Stoeterau (2004) difere do processo de torneamento quanto a aplicação da peça pois neste processo aplica-se em peças de prismáticas enquanto o torneamento em peças de revolução pois nesse processo a ferramenta realiza o movimento de rotação e o movimento de translação sendo compartilhado entre peça e ferramenta. A formação de cavaco nesse processo é variável, tendo uma espessura mínima e uma espessura máxima, dependendo se o fresamento é discordante ou concordante. A principal característica desse processo é por ele ser alternante, ou seja, cada dente cortante proporciona essa ação. O autor ainda enfatiza que segundo a DIN 8589 é possível classificar o fresamento conforme a superfície gerada em:
“ Fresamento plano, fresamento circular, fresamento de forma, fresamento de geração e fretamento de perfil. Sob o ponto de vista do projeto de máquinas fresadoras essa classificação pode ser simplificada em três tipos básicos de acordo com o movimento da ferramenta em: fretamento de topo, fresamento em três dimensões ou cinco eixos, e fresamento frontal. ” (STOETERAU, 2004).
Imagem 4 – Fresadora presente no Laboratório de Tecnologia de Fabricação
Fonte: Autoria Própria
Retifica 
A retificação, processo no qual é realizado pela retifica, conforme Stoeterau (2004) é utilizado em processo de usinagem para ferramenta com geometria não definida objetivando principalmente as operações e acabamento. O autor explica o funcionamento deste processo de usinagem como:
“A retificação se caracteriza pela ação de grãos mais ou menos disformes, de materiais duros que são postos em interferência com o material da peça. Sua diferença básica dos processos com ferramentas de geometria definida está na impossibilidade definir geometricamente os grãos abrasivos responsáveis pela usinagem, sendo que esses podem ser classificados quanto a sua forma geral, tamanho médio e tipo de material. ” (STOETERAU, 2004).
Stoeterau (2004) destaca a necessidade de usar uma grande quantia de fluido lubri-refrigerante durante o processo de usinagem de retificação, pois tal processo gera muito calor mesmo proporcionando pouco esforços sobre a estrutura.
Eletroerosão	
Conforme a Essel eletromecânica a eletroerosão se dá pela destruição de partículas metálicas por meio de descargas elétricas. Empregado, geralmente, em materiais muito duros como carbonetos metálicos, as superligas e as cerâmicas. Difere dos processos tradicionais de usinagem pois produzem uma superfície de alta qualidade, praticamente sem distorções e sem alterações micro estruturais uma vez que seu não geram calor e tensões na superfície usinada e nem produzem enormes cavacos e afetam as características estruturais da peça. Essel eletromecânica destaca como vantagens deste processo como:
“A peça permanece submersa em um líquido e, portanto, há rápida dissipação do calor gerado no processo. Na eletroerosão não existe força de corte, pois não há contato entre a ferramenta e a peça. Por isso não se formam as tensões comuns dos processos convencionais de usinagem. Uma vantagem adicional é a automatização das máquinas de eletroerosão, que permite a obtenção de estreitos limites de tolerância. No processo de eletroerosão, é possível um controle rigoroso da ação da ferramenta sobre a peça usinada, graças a um servomecanismo que reage rapidamente às pequenas variações de intensidade de corrente. Tudo isso torna a eletroerosão um processo adequado para atender às exigências atuais de qualidade e produtividade, com grande aplicação na confecção de matrizes para estampo de corte, moldes de injeção, forjaria, cunhagem e fabricação de ferramentas de metal duro. ”. (ESSEL ELETROMECÂNICA).
Imagem 5 – Máquina de usinagem por eletroerosão presenteno Laboratório de Tecnologia de Fabricação
Fonte: Autoria Própria
CNC
Segundo Rebeyka (2016) o processo de torneamento por CNC se dá pelo acionamento de comando numérico computadorizado, ou seja, há um programa em que contem combinações de códigos que induz o torno realizar o torneamento conforme desejado. Rebeyka (2016) ainda destaca também que é um processo de usinagem que tem como objetivo à obtenção de superfícies cilíndricas de revolução com auxílio de uma ferramenta cortante possibilitando as operações de torneamento cilíndrico externo, cônico externo, curvilíneo, cilíndrico interno, cônico interno e sangramento radial. Tal processo se dá com a peça girando em torno do eixo principal de rotação da máquina e ferramenta.
Imagem 6 – Torno CNC presente no Laboratório de Tecnologia de Fabricação
Fonte: Autoria Própria
Qualidade Superficial
Para uma melhor ilustração, entendimento e curiosidade; apresenta-se abaixo uma tabela que consta a relação entre processo de fabricação e qualidade superficial:
Tabela1 – Relação entre processo de fabricação e qualidade superficial
Fonte: ((STOETERAU, 2004) apud Whitehouse,1994)
CONCLUSÃO
Conclui-se que o presente trabalho e a aula expositiva são de suma importância aos discentes por deixá-los ciente das aplicações das máquinas, quais são os processos de fabricação que cada máquina consegue fazer, e principalmente; expor a eles como proceder nas operações ao se trabalhar com as máquinas.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Curso de processo de fabricação. Essel eletromecânica. Disponível em < http://essel.com.br/cursos/material/01/ProcessosFabricacao > acesso em 16 mar. 2018.
FERRARESI, Dino. Fundamentos da usinagem dos metais. Ed. Edgard Blucher LTDA, 1995.
Norma Regulamentadora Nº 12 - Segurança no Trabalho em Máquinas e Equipamentos. Disponível em < http://trabalho.gov.br/seguranca-e-saude-no-trabalho/normatizacao/normas-regulamentadoras/norma-regulamentadora-n-12- seguranca-no-trabalho-em-maquinas-e-equipamentos > acesso em 09 mar. 2018.
REBEYKA, Claudimir José. Princípios dos processos de fabricação por usinagem. Curitiba: InterSaberes, 2016. p. 20.
STOETERAU, Rodrigo Lima. Introdução ao Projeto de Máquina-Ferramentas Modernas. Florianópolis. Universidade Federal de Santa Catarina. 2004. Centro Tecnológico Departamento de Engenharia Mecânica. Disciplina de Projeto de Máquinas-Ferramentas.