APOSTILA DE PROCESSO DE RETIFICAÇÃO

Prévia do material em texto

APOSTILA DE PROCESSO DE RETIFICAÇÃO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1 
 
1. Retificação 
 
Retificadoras são máquinas operatrizes derivadas dos tornos mecânicos. São 
altamente especializadas na atividade de retificar, ou seja, de tornar reto ou exato, 
dispor em linha reta, corrigir e polir peças e componentes cilíndricos ou planos. 
Assim, a retificação tem por objetivo: 
 
a) Reduzir rugosidades ou saliências e rebaixos de superfícies usinadas com 
máquinas ferramenta, como furadeira, torno, plaina, fresadora; 
b) Dar à superfície da peça a exatidão de medidas que permita obter peças 
semelhantes que possam ser substituídas umas pelas outras; 
c) Retificar peças que tenham sido deformadas ligeiramente durante um 
processo de tratamento térmico; 
d) Remover camadas finas de material endurecido por têmpera, cementação ou 
nitretação. 
 
Geralmente, este tipo de usinagem é posterior ao torneamento e ao fresamento, 
para um melhor acabamento de superfície. O sobremetal deixado para o processo de 
retificação é de 0,2 a 0,5 mm, porque a retificadora é uma máquina de custo elevado e 
seu emprego encarece o produto. Os materiais ou peças geralmente precisam ser 
submetidos a tratamento térmico de têmpera para serem retificados. 
Os virabrequins de motor a explosão, por exemplo, depois de confeccionados, 
têm suas medidas de acabamento terminadas numa retificadora. 
Outro exemplo seriam os corpos como barramentos e prismas de precisão das 
próprias máquinas operatrizes, que são acabados em suas medidas finais por retíficas 
planas e cilíndricas. 
 O processo de retificação é executado por ferramentas chamadas de 
esmeratrizes, que são pedras fabricadas com materiais abrasivos cujos formatos podem 
ser cilíndricos, ovalizados, esféricos, etc. Em geral, as pedras são presas a eixos 
(pontas montadas) e giram em altíssima rotação. Dessa forma, o componente a ser 
retificado é montado num suporte, numa mesa coordenada ou num eixo, e recebe o 
atrito da esmeratriz, que vai retirando o material em quantidades muito pequenas, até 
chegar ao ponto ou dimensão determinados pelo projeto. 
 
 
 
2 
 
1.1 Características do processo 
 
 É o processo de usinagem abrasiva que apresenta maior emprego na 
Indústria. 
 Caracteriza-se pela remoção de material da peça pela ação conjunta de grãos 
abrasivos ativos. 
 A impossibilidade de definir geometricamente os gumes das ferramentas 
abrasivas levou ao nome de usinagem com gumes de geometria não-definida. 
 É um processo geralmente utilizado para as operações de acabamento de 
peças. 
 Os rebolos são ferramentas cortantes, constituídas por partículas abrasivas 
ligadas entre si por meio de ligante ou aglomerante. 
 Forças altas, maior gasto de energia, temperaturas altas,... 
 Forma média dos grãos de ferramentas de retificação é definida 
estatisticamente. 
 Grãos abrasivos são frágeis e quebram com cantos afiados 
 Partes protuberantes atuam no processo de corte. 
 Gumes tem geometria negativa em penetram em trajetória quase plana, 
ocorrendo deformações plásticas e elásticas. 
 Difícil pesquisa de fenômenos da retificação. 
 Microestrutura das ferramentas complexa. 
 Remoção de material por muitos gumes simultaneamente. 
 Remoção de material na faixa de micrometros (observação difícil). 
 Cavacos com seção variável. 
 
1.2 Variáveis do processo 
 
 Espessura média de Cavaco: os grandes, induzem forças maiores sobre o 
grão abrasivo, gerando uma superfície retificada mais rugosa. Forças maiores 
induzem maior auto-afiação no rebolo. E as finas há um aumento no risco de 
queimas de retífica. 
 Taxa de Remoção: corresponde à quantidade de cavacos removidos por 
unidade de tempo. Em geral, usa-se a unidade mm3/s. 
 Velocidade de Corte: corresponde à velocidade periférica do rebolo, 
combinada com a velocidade da peça (da mesa da máquina). 
 Taxa “G” de remoção de material: corresponde à relação entre a 
quantidade de material removido pela retífica e a quantidade de material 
removido do rebolo, durante a operação. 
 
 
 
 
3 
 
2. Classificação das retificadoras 
 
Há basicamente três tipos de retificadora: a plana, a cilíndrica universal e a 
cilíndrica sem centros (center less). Quanto ao movimento, em geral as retificadoras 
podem ser manuais, semi-automáticas e automáticas. No caso da center less, ela é 
automática, pois se trata de uma máquina utilizada para a produção em série. 
 
 
2.1 Retificadora Plana 
 
Esse tipo de máquina retifica todos os tipos de superfícies planas: paralelas, 
perpendiculares ou inclinadas. 
Na retificadora plana, a peça é presa a uma placa magnética, fixada à mesada 
retificadora. Durante a usinagem, a mesa desloca-se em um movimento retilíneo da 
direita para a esquerda e vice-versa, fazendo com que a peça ultrapasse o contato com 
o rebolo em aproximadamente 10 mm. 
Há também o deslocamento transversal da mesa. O movimento transversal junto 
com o movimento longitudinal permitem uma varredura da superfície a ser usinada. 
O valor do deslocamento transversal depende da largura do rebolo. 
A retificadora plana pode ser tangencial de eixo horizontal e de topo de eixo 
vertical. 
 
 
 
 
 
 
 
4 
 
 
 
 
2.2 Retificadora Cilíndrica Universal 
 
A retificadora cilíndrica universal retifica superfícies cilíndricas, externas ou 
internas e, em alguns casos, superfícies planas em eixos rebaixados que exijam 
faceamento. 
A peça é fixa, por exemplo, a uma placa universal como a utilizada no torno, que 
é dotada de um movimento de rotação. O rebolo em movimento de rotação entra em 
contato com a peça e remove o material. 
 
 
 
 
 
 
 
5 
 
 
 
2.3 Retificadora Sem Centros (center less) 
 
Esse tipo de retificadora é muito usado na produção em série. A peça é 
conduzida pelo rebolo e pelo disco de arraste. 
O disco de arraste gira devagar e serve para imprimir movimento à peça e para 
produzir o avanço longitudinal. Por essa razão, o disco de arraste possui uma inclinação 
de 3 a 5 graus, que é responsável pelo avanço da peça. 
 
 
 
6 
 
3. Rebolo 
 
A ferramenta de corte utilizada na retificadora é o rebolo, cuja superfície é 
abrasiva, ou seja, apresenta-se constituída de grãos de óxido de alumínio ou de carbeto 
de silício, entre outros. 
Por isso, a usinagem com rebolo é designada como um processo de usinagem 
por abrasão. 
Trata-se do mesmo sistema empregado pelo dentista quando ele utiliza um 
instrumento giratório com uma espécie de lixa redonda para limpar ou polir nossos 
dentes. 
O desgaste do material a ser usinado é muito pequeno, porque o rebolo arranca 
minúsculos cavacos durante a operação de corte, quando a aresta dos grãos abrasivos 
incide sobre a peça. 
O ângulo de ataque desses grãos é geralmente negativo. O rebolo apresenta 
cinco elementos a serem considerados. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Abrasivo – material que compõe os grãos do rebolo. 
 
 Granulação – tamanho dos grãos abrasivos. 
 
 Aglomerante – material que une os grãos abrasivos. 
 
 Grau de dureza – resistência do aglomerante. 
 
 Estrutura – porosidade do disco abrasivo. 
 
7 
 
 
 
 
Abaixo formato da estrutura de um rebolo: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Existem vários tipos e formas de rebolo, adequados ao trabalho de retificação 
que se deseja fazer e, principalmente, à natureza do material a ser retificado. Veja a 
tabela a seguir. 
 
8 
 
 
 
 Para que a superfície retificada apresente exatidão dimensional e bom 
acabamento, é necessário levar em conta o tipo de material a usinar, o tipo de trabalho 
a serfeito e o tipo de granulação e o aglomerante do rebolo. 
 
 
Tabela para aço não temperado 
 
O aglomerante vitrificado, utilizado na maioria dos rebolos fabricados, está entre 
70% e 80% do total. 
 
 
Quanto a sua composição de seus grãos: 
 
Abrasivo 
Aplicação 
Símbolo Material 
A 
Óxido de Alumínio 
Aço carbono sem tratamento térmico, 
forjado, fundido, etc 
C Carbono de Silício Ferro fundido, não ferrosos e não metálicos 
AA Óxido de Alumínio Branco (99% de pureza) Aços temperados, aço rápido, vidros, etc. 
GC 
Carboneto de Silício Verde 
Materiais extremamente duros: Carbureto 
de tungstênio (Vídia) 
 
 
9 
 
 
Quanto à velocidade da mesa, existem as seguintes relações: 
 
 
 
Quanto à dureza do rebolo: 
 
 
 
 
 
Quanto à estrutura: 
 
 
 
 
 
3.1 Operações do rebolo 
 
 Limpeza – Operação que tem objetivo a desobstrção dos poros do rebolo. 
 
 Perfilamento – Operação que tem objetivo dar forma ao rebolo 
 
 Dressamento – É uma espécie de “reafiação”, que consiste em remover grãos 
arredondados (rebolo espelhado) ou limpar rebolos “carregados” de cavacos 
(rebolo “empastado”) 
 
 Afiação – Operação que tem objetivo remover o ligante entre os grãos 
abrasivos, geralmente utilizada após a dressagem em rebolos com ligantes 
resinóides. 
 
 
 
 
10 
 
Possíveis problemas que podem ocorrer nas operações dos rebolos: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4. Rugosidade 
 
 
Rugosidades são irregularidades micrométricas que se formam na superf ície da 
peça, durante o processo de usinagem. 
Na retificação, elas podem ser causadas por folgas nos eixos, irregularidades no 
movimento da mesa, desbalanceamento do rebolo e granulação do abrasivo, entre 
outras causas. Observe no quadro abaixo a relação entre rugosidade (Ra), granulação 
do abrasivo e a profundidade de corte do rebolo. 
 
 
 
 
 
11 
 
5. Lubrificação e refrigeração 
 
Todo processo de retífica trabalha com refrigeração. 
 
 
- Os principais objetivos dos líquidos refrigerantes de corte são: 
 
 Resfriar a peça que está sendo retificada; 
 Lubrificar a interface peça/partícula abrasiva; 
 Arrastar os cavacos. 
 
 
A região chamada de hot spot (figura abaixo) é a região da interface peça/rebolo 
onde a temperatura é mais elevada. A efetividade da refrigeração depende do 
refrigerante conseguir romper a barreira de ar em volta do rebolo e chegar junto ao hot 
spot na área de contato. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
12 
 
Isso é conseguido se a velocidade do líquido refrigerante se aproximar da 
velocidade superficial do rebolo fazendo com que o refrigerante penetre a barreira de ar. 
 
6. Principais vantagens do Processo 
 
 Trabalhar com tolerâncias apertadas; 
 Acabamento superficial de alta qualidade; 
 
 
7. Principais desvantagens do Processo 
 
 Baixa velocidade quando comparada a outros processos de fabricação; 
 Suscetível a danos graves na peça quando não executada corretamente. 
Chamados de tensões e trincas de retífica. 
 Trincas e tensões de retífica 
 A escolha errada de um rebolo ou dos parâmetros de retífica, resulta em 
considerável risco de causar danos superficiais a peça. 
 Danos térmicos conforme descritos abaixo: 
 
- Oxidação: Oxidação da peça e/ou do fluido refrigerante, gerando uma fina 
camada na superfície retificada. 
 
Fresa fabricada em aço rápido, apresenta oxidação devido à retífica. 
 
 
 
13 
 
- Super Revenimento: Ocorre quando a temperatura da peça atinge valores 
superiores ao do último revenido, durante o processo de retífica. 
 
- Retêmpera: A queima devido à retêmpera, ocorre quando a temperatura na 
superfície que está sendo retificada supera a temperatura de autenitização do 
aço, causando transformação de fases durante o resfriamento provocado pelo 
fluido refrigerante. 
 
- Tensões Residuais: À medida que a temperatura aumenta, devido às 
restrições impostas pela superfície à dilatação e contração do material durante a 
operação, surgem tensões residuais de tração. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Corte metalográfico de uma geradora 
de engrenagens, mostrando a 
superfície “queimada” por retempera e 
super revenimento. 
 
Peça apresentando severo dano por 
trincas na superfície após retífica. 
 
14 
 
8. Cuidados na Hora de Retificar 
 
Para se obter uma boa operação de retífica, alguns cuidados devem ser 
tomados, tais como: 
 
 Escolha da máquina e características técnicas, cuidados na instalação e 
manutenção, rigidez, sistema de guias e mancais; 
 Escolha do tipo de rebolo e da especificação; 
 Determinar corretamente o momento de dressagem do rebolo e nunca deixar 
este momento ser ultrapassado sem que a dressagem seja realizada; 
 Escolha do tipo de fluido refrigerante; 
 Forma da peça, material esobremetal; 
 
 
Cuidados na preparação e no setup são igualmente importantes e um bom 
planejamento das operações pode proporcionar garantia de qualidade, menor tempo de 
setup e flexibilidade de produção de vários modelos de peças. 
 
9. Informações Complementares 
 
Neste item colocamos as tabelas de relação entre os processos de usinagem, cada 
qual com sua peculiaridade, qualidade superficial e dimensional. 
 
Divisão de Usinagem segundo a precisão atingível: 
 
 
Relação entre precisão e mecanismo de usinagem: 
 
 
 
 
15 
 
 
Relação entre processo de fabricação e qualidade superficial: