Unidade 1 Conceituação BR

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1- Qual a rpm indicada para executar um furo com 8 mm em uma peça de Aço 1045, com uma broca de aço rápido? R. n=875 rpm
Quanto tempo será gasto para executar o furo em uma peça de 50 mm de espessura?
Exercícios
Prof. Gustavo Simão
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Conceitos básicos sobre usinagem
Usinagem de Pião http://youtu.be/Y7IFUpjoGA4
Centro de Usinagem CNC http://youtu.be/XZ2sR3NOT58
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Definição de Usinagem
Definição - segundo a DIN 8580, aplica-se a todos os processos de fabricação onde ocorre a remoção de material sob a forma de cavaco.
Usinagem - operação que confere à peça forma, dimensões ou acabamento, ou ainda uma combinação qualquer desses três, através da remoção de material sob a forma de cavaco.
Cavaco - porção de material da peça retirada pela ferramenta, caracterizando-se por apresentar forma irregular
Conceitos básicos sobre usinagem
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Conceitos básicos sobre usinagem
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Importância da Usinagem na Indústria metal mecânica
Conceitos básicos sobre usinagem
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➔ 80% dos furos são realizados por usinagem
➔ 100% dos processos de melhoria da qualidade superficial são feitos por usinagem
➔ o comércio de máquinas-ferramentas representa uma das grandes fatias da riqueza mundial
➔ 70% das engrenagem para transmissão de potência
➔ 90% dos componentes da indústria aeroespacial
➔ 100% dos pinos médico-odontológicos
Conceitos básicos sobre usinagem
Importância da Usinagem na Indústria metal mecânica
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Usinagem dentro dos processos de fabricação
Conceitos básicos sobre usinagem
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Classificação dos processos de usinagem
Os processos de usinagem são classificados da seguinte forma:
➔ Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida
➔ Usinagem com Ferramentas de Geometria Não Definida
➔ Usinagem por Processos Não Convencionais
Classificação
Conceitos básicos sobre usinagem
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➔ Tornear
➔ Fresar
➔ Furar
➔ Rosquear
➔ Alargar
➔ Brochar
➔ Serrar
➔ Plainar
➔ outros
Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida
Brochar: http://youtu.be/vLFGNG3idSM
Serrar: http://youtu.be/dwyvyw8GO-c
Conceitos básicos sobre usinagem
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➔ Retífica 
➔ Brunir
➔ Lapidar
➔ Lixar
➔ Polir
➔ Jatear
➔ Tamborear, ➔ outros
Processo mecânico de usinagem por abrasão executado com um abrasivo aplicado por porta-ferramenta adequado, com o objetivo de se obter dimensões específicas das peça
Conceitos básicos sobre usinagem
Usinagem com Ferramenta de Geometria Não Definida
Retífica http://youtu.be/MJrDjNshHdY
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➔ Retífica
➔ Brunir
➔ Lapidar
➔ Lixar
➔ Polir
➔ Jatear
➔ Tamborear, ➔ outros
Conceitos básicos sobre usinagem
Usinagem com Ferramenta de Geometria Não Definida
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➔ Remoção térmica: processo de remoção de material onde a separação de partículas ocorre no estado sólido, líquido ou gasoso através de processos térmicos. Ex.: eletroerosão por faísca, corte por plasma e corte por laser.
➔ Remoção Química: baseia-se no ataque químico de metais para remover pequenas quantidades de metal da superfície utilizando reagentes como ácidos e soluções alcalinas.
➔ Remoção Eletroquímica: é a remoção controlada de material por dissolução anódica em uma célula eletrolítica, na qual o material a ser usinado é o ânodo e a ferramenta é o cátodo.
➔ Remoção por ultrassom: Na usinagem por ultrassom, uma ferramenta é posta para vibrar sobre uma peça mergulhada em um meio líquido com pó abrasivo em suspensão. O “martelamento” produzido pelas vibrações é capaz de erodir o material, formando uma cavidade com a forma negativa da ferramenta.
Usinagem por Processos Não Convencionais
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➔ Remoção por jato d’água: O corte com jato de água consiste no corte de materiais com água a extrema pressão, combinando esta pressão com a incorporação de algum material abrasivo, tais como o carbeto de silício. Esta técnica consiste na projeção sobre a superfície do material ser cortado de um jato de água a uma pressão entre 2.500 e 3.000 bar, com um fluxo de água entre 20 e 40 l/min.
Conceitos básicos sobre usinagem
Usinagem por Processos Não Convencionais
http://youtu.be/TNzV_y8o080
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Conceitos básicos sobre usinagem
Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida
ALGUNS PROCESSOS E MÁQUINAS OPERATRIZES
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Torno Convencional
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➔ Peça – Tudo aquilo que irá sofrer uma operação de usinagem
➔ Dispositivo de fixação – local onde será fixada a peça
➔ Ferramenta – tudo o que realiza uma operação de usinagem
➔ Porta-ferramenta - dispositivo destinado a fixar a ferramenta
➔ Máquina-ferramenta - elemento que proporcionará os movimentos, velocidade, avanço e a força necessária ao processo de usinagem
Grandezas do Processo
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Grandezas do Processo
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Torno Convencional
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Torno CNC
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Operações no Torno
➔ Faceamento
➔ Desbaste Externo
➔ Desbaste Interno
➔ Rosqueamento 
➔ Sangramento
➔ Furação de Centro
➔ Recartilhar
Operação de Faceamento
http://youtu.be/ozAH0UezH0M
Operação de Desbaste Externo
http://youtu.be/vyVf77DkQZ8
Operação de Sangramento
http://youtu.be/Iae9dCMWNys
Operação de Rosqueamento
http://youtu.be/qoo_0cx_ISQ
Operação de Recartilhar
http://youtu.be/hNqcSFgWiyQ
Operação de Recartilhar
Fresadora
Operação de Fresamento Frontal http://youtu.be/bMHpLDFZNJw
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Furadeira Industrial
Operação de Furação http://youtu.be/kwl_5EJjy58
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Plaina Limadora
Operação de Aplainamento
http://youtu.be/T3Ny59ax2tg
1.1 - GENERALIDADES
PONTO DE REFERÊNCIA ( P )
Ponto genérico situado na aresta, dente ou navalha da ferramenta de corte, próximo a sua ponta de corte, que tem como função servir de referencial para o estudo dos movimentos necessários, em qualquer máquina operatriz, para a remoção contínua de cavaco. 
Exemplo na operação:
Torneamento Cilíndrico Tangencial
1.2 – MOVIMENTOS ENTRE PEÇA- OBRA E FERRAMENTA DE CORTE 
a ) MOVIMENTOS QUE NÃO TOMAM PARTE DIRETA NA FORMAÇÃO DO CAVACO
 - movimento de posicionamento ou de tangenciamento; 
 - movimento de penetração ou profundidade; e
 - movimento de ajuste.
b.1 ) Movimento de Corte
Movimento entre peça e ferramenta o qual, sem o movimento de avanço, origina uma única remoção de cavaco.
b) MOVIMENTOS QUE TOMAM PARTE DIRETA NA FORMAÇÃO DO CAVACO
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b.2 ) Movimento de avanço
	Movimento entre peça e ferramenta de corte que, em conjunto com o movimento de corte, origina uma remoção contínua de cavaco. 
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b.3 ) Movimento Efetivo de Corte
	Movimento resultante dos movimentos de corte e de avanço, quando atuam simultaneamente.
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Cinemática Geral dos Processos de Usinagem
Os processos de usinagem necessitam de um movimento relativo entre peça e ferramenta.
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1.3.1- Direção de corte
 
1.3 – DIREÇÕES DOS MOVIMENTOS
É a direção instantânea do movimento de corte. Quando este movimento for circular , esta direção será sempre tangente a trajetória do ponto referencial no instante considerado. Exemplo na operação FRESAMENTO CILÍNDRICO TANGENCIAL
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1.3.2 – Direção de avanço
É a direção instantânea do movimento de avanço.
Exemplo na operação
FRESAMENTO CILÍNDRICO TANGENCIAL
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1.3.3 – Direção efetiva de corte
É a direção instantânea do movimento efetivo de corte.
Exemplo na operação
FRESAMENTO CILÍNDRICO TANGENCIAL
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1.4.1 – PERCURSO DE CORTE ( lc )
		 Espaço percorrido pelo ponto de referência na direção e sentido do movimento de corte.
1.4 – Percursos da ferramenta em frente a peça-obra
Exemplo na operação
Torneamento
Cilíndrico Tangencial 
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1.4.1 – PERCURSO DE CORTE ( lc )
		 Espaço percorrido pelo ponto de referência na direção e sentido do movimento de corte.
1.4 – Percursos da ferramenta em frente a peça-obra
Exemplo na operação
FRESAMENTO CILÍNDRICO TANGENCIAL
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1.4.2 – PERCURSO DE AVANÇO ( l a )
 Espaço percorrido pelo ponto de referência na direção e sentido do movimento de avanço .
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1.4.2 – PERCURSO DE AVANÇO ( l a )
 Espaço percorrido pelo ponto de referência na direção e sentido do movimento de avanço .
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1.4.3 – PERCURSO EFETIVO DE CORTE ( le )
Espaço percorrido pelo ponto de referência na direção e sentido do movimento efetivo de corte .
PERCURSO EFETIVO DE CORTE PARA 01 ( UM ) CICLO
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1.5 – VELOCIDADES
1.5.1 – VELOCIDADE DE CORTE ( v )
	É a velocidade instantânea do ponto de referência, medida segundo a direção e sentido do movimento de corte . 
Exemplo na operação
FRESAMENTO CILÍNDRICO TANGENCIAL
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Exercícios
2- Em uma operação de acabamento de um aço semi-duro, foi utilizada uma fresa cilíndrica de aço rápido com 20 mm. Qual a rpm indicada, tomando como base a média do intervalo das velocidades de corte? 
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Exercícios
2- Em uma operação de acabamento de um aço semi-duro, foi utilizada uma fresa cilíndrica de aço rápido com 20 mm. Qual a rpm indicada, tomando como base a média do intervalo das velocidades de corte? R. n = 254,65 rpm
Quanto tempo será necessário para executar a operação na peça abaixo utilizando um avanço de 0,08 mm/rot?
20 mm
200 mm
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Exercícios
3- Deseja-se desbastar uma peça de aço SAE 1045 com 95 mm em um torno convencional, utilizando uma ferramenta de metal duro. Qual a rotação ideal para a operação descrita? R. 402,08 rpm
Quanto tempo será gasto para executar o desbaste na peça abaixo, utilizando um avanço de 0,3 mm/rot?
va
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Exercícios
4- Durante o aplainamento de uma peça de aço inoxidável, conforme esboço abaixo, utiliza-se uma ferramenta de metal duro para diminuir a altura inicial de 30 mm para 28 mm. Qual o número de golpes por minuto indicado para a operação? Considere a soma da folga de entrada e de saída igual a 5 mm. R. g = 80 gpm
Quantos segundos serão gastos para efetuar o aplainamento, considerando um avanço de 0,25 mm/golpe?
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1.5.3 – VELOCIDADE EFETIVA DE CORTE ( ve )
É a velocidade instantânea do ponto de referência, medida segundo a direção e sentido do movimento efetivo de corte .
Exemplo na operação
FRESAMENTO CILÍNDRICO TANGENCIAL
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1.6 – CONCEITOS AUXILIARES
1.6.1 - ÂNGULO DA DIREÇÃO DE AVANÇO (  )
É o angulo formado entre as direções de corte e de avanço .
Observações importantes :
Nas operações FRESAMENTO CILÍNDRICO TANGENCIAL e FRESAMENTO FRONTAL o ângulo da direção de avanço varia de ZERO até um valor  máx . 
Nas demais operações de usinagem ( torneamento , faceamento , furação , sangramento , aplainamento , mandrilamento , brochamento) ele assume o valor de 90°. 
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1.6.2 – ÂNGULO DA DIREÇÃO EFETIVA DE CORTE (  )
 É o angulo formado entre as direções de corte e efetiva de corte .
Exemplo na operação
FRESAMENTO CILÍNDRICO TANGENCIAL
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ÂNGULO DA DIREÇÃO EFETIVA DE CORTE ( ) 
FORMULAÇÃO NA FORMA MAIS GERAL POSSÍVEL
Observação
 Considerando a ferramenta com os movimentos de corte e de avanço
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1.6.3 – PLANO DE TRABALHO ( X )
É o plano que passando pelo ponto de referência contém as direções de corte e de avanço .
Exemplo nas operações:
A ) Torneamento 
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B ) FACEAMENTO
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C ) SANGRAMENTO
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D ) FURAÇÃO EM CHEIO OU PLENA
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E ) FRESAMENTO CILÍNDRIDO TANGENCIAL
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1.7 ) SUPERFÍCIES DE CORTE
		 São as superfícies geradas na peça–obra pelas arestas, dentes 
ou navalhas de uma ferramenta de corte.
Podem existir 2 tipos de superfícies de corte :
Superfície principal de corte ( SPC )
Superfície gerada na peça pela aresta principal de uma ferramenta de corte.
Superfície lateral de corte ( SLC )
Superfície gerada na peça pela aresta lateral de uma ferramenta de corte .
Exemplo na operação ROSQUEAMENTO
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1.8 ) GRANDEZAS DE CORTE
 Comentário : São as grandezas que devem ser ajustadas na máquina–operatriz de forma direta ou indireta para haver possibilidade de remoção contínua ou repetida de cavaco .
1.8.1 – AVANÇO ( a )
		É o espaço percorrido pelo ponto de referência na direção e sentido do movimento de avanço, por ciclo ( rotação ou golpe ). 
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1.8.2 ) AVANÇO POR DENTE ( ad )
	É o percurso de avanço de cada dente , aresta ou navalha, medido entre duas superfícies de corte consecutivas e na direção e sentido do movimento de avanço. 
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AVANÇO DE CORTE ( ac )
	É a distância entre duas superfícies de corte consecutivas, medida no plano de trabalho e segundo uma direção perpendicular a direção e sentido do movimento de corte.
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1.8.3 ) PROFUNDIDADE OU LARGURA DE CORTE ( p )
	É a profundidade ou largura de penetração da aresta cortante da ferramenta na peça-obra , medida segundo uma direção perpendicular ao plano de trabalho .
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1.8.4 ESPESSURA DE PENETRAÇÃO ( e )
	É a espessura de cavaco a ser removida, medida no plano de trabalho e segundo uma direção perpendicular a direção de avanço .
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1.9 ) GRANDEZAS RELATIVAS AO CAVACO
1.9.1 ) COMPRIMENTO DE CORTE ( b )
		É o comprimento de cavaco a ser removido, medido na superfície de corte e segundo uma direção perpendicular a direção e sentido do movimento de corte .
b
c
p
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1.9.2 ) ESPESSURA DE CORTE ( h )
	É a espessura calculada de cavaco a ser removido, medida normalmente a superfície de corte e segundo uma direção perpendicular a direção de corte .
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1.9.3 ) ÁREA DA SEÇÃO DE CORTE ( s ) 
	É a área calculada de cavaco a ser removida, medida em um plano perpendicular a direção de corte .
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Teordecarbono
Nome popular
Menos de 0,15 %
Aço extradoce (Teor muito baixo de Carbono)
0,15 a 0,25 %
Aço doce (Baixo teor de Carbono)
0,25 a 0,40 %
Aço meio doce (Médio teor de Carbono)
0,40 a 0,60 %
Aço meio duro (Alto teor de Carbono)
0,60 a 0,80 %
Aço duro (Teor muito alto de Carbono)
0,80 a 1,20 %
Aço extraduro (Teorextra-altode Carbono)
 
(2) Ferro Fundido (FF) Gris é um tipo de FF cinzento, em que a maior parte do carbono não está combinada com o ferro, separado durante a solidificação em forma de grafite.
 
(3) Ebonite é uma espécie, de plástico, como o PVC, o polietileno e o PET (Polietileno Tereftalato). É uma borracha vulcanizada com alto teor de enxofre (cerca de 30%) de tal forma que adquira uma rigidez de sólido normal, resistente ao calor, e não tenha mais elasticidade típica dos elastômeros. Chama-se então pelo termo técnico de "Material Plástico Termorígido"
(1) Aços-carbono
     Dependendo do teor de Carbono, os aços são divididos em:
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