Fresamento e Furação

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ - CAMPUS AVANÇADO ITABIRA 
 Laboratório de Tecnologia de Fabricação IV- EMEI - Turma 01 
Prof. Carlos Filipe Nascimento 
 
 
 
 
 
 
 
 
ANNA CAROLINA TEIXEIRA VIEIRA - 34504 
DANIEL SCHWAN MONTEIRO DE SOUSA -34067 
 MATHEUS PEREIRA PRADO - 2106016328 
MICHAEL KENNEDY MONTEIRO - 2017000224 
 
 
 
 
 
FRESAMENTO E FURAÇÃO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ITABIRA 
2018 
 
 
 
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1. INTRODUÇÃO 
O processo de furação ganhou força com o desenvolvimento da indústria 
manufatureira, pois esta demandava alta utilização do processo em questão, este que é 
caracterizado pelo movimento principal é rotativo e a direção de avanço é na direção do eixo 
rotatico. A furação requer alta precisão, pois em geral as peça são furadas em cheio ou tem o 
diâmetro do furo aumento pelo mesmo processo, o que faz com que o processo possa ser 
classificado como furação em cheio ou furação com pré furo. A ferramenta utilizada é a 
broca, nome do qual se refere à movimentação de rotação contínua e de movimento retilíneo 
de avanço, segundo o eixo de furação, sendo que as essas forças de rotação e de avanço que a 
broca exerce contra o material é gerado através da máquina-ferramenta conhecida como 
furadeira. 
Por sua vez o fresamento é um processo no qual a remoção é realizada através do 
movimento de corte circular realizado pela ferramenta juntamente com o movimento relativo 
de avanço da peça. Usualmente o fresamento é utilizado no processo de criação de 
engrenagens em geral, principalmente as engrenagens retas e helicoidais, onde os dentes, ou 
estriados, são cortados de forma contínua e progressiva na peça por um sequência de cortes 
feita pela pela ferramenta chamada de caracol. O processo de fresamento passou a ser mais 
utilizado por ser relativamente mais barato do que outros processo utilizados na fabricação de 
engrenagens. 
 
2. OBJETIVOS 
Conhecer os processos de furação e fresamento, seus parâmetros, funcionamento e 
aplicabilidade 
 
 
3. REFERENCIAL TEÓRICO 
 
3.1 Fresamento 
 
Fresamento é o processo de usinagem de materiais destinado a gerar superfícies de 
formas variadas por meio da remoção progressiva de material. A ferramenta utilizada é 
denominada fresa e possui múltiplas arestas de corte que removem, a cada rotação, material 
na forma de cavaco. A máquina ferramenta na qual é realizada esse processo é chamada de 
fresadora. 
 
 
 
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Neste processo, o movimento de avanço geralmente é feito pela própria peça 
trabalhada. que fica fixada na mesa da máquina. Segundo a posição do eixo-árvore da 
máquina, o fresamento pode ser classificado em: fresamento horizontal, vertical e inclinado. 
Quando leva-se em conta a posição dos dentes ativos da fresa, a operação pode ser 
classificada em tangencial e frontal. 
O fresamento tangencial ocorre quando os dentes ativos estão na superfície cilíndrica 
da ferramenta, o eixo da fresa é paralelo à superfície que está sendo gerada (figura 1). As 
fresas são chamadas de fresas cilíndricas ou tangenciais. Esse tipo de fresamento pode ser 
concordante ou discordante. 
O fresamento frontal é aquele em que os dentes ativos estão na superfície frontal da 
ferramenta, o eixo da fresa é perpendicular à superfície gerada (figura 1). As fresas são 
chamadas de frontais ou de topo. 
 
 
FIGURA 1 - FRESAMENTO CILÍNDRICO TANGENCIAL E FRESAMENTO 
FRONTAL 
 
 
 
Fonte: Diniz (2000) 
 
3.1.1 Desgaste da ferramenta no fresamento 
 
O próprio fresamento já possui características que podem causar desgaste e avarias na 
ferramenta, são eles: 
● Variações na temperatura​: de acordo com Diniz (2000), quando uma aresta 
está em contato com a peça, ela aquece. Quando a aresta sai da peça e gira em 
alta velocidade ao ar e em contato com o fluido de corte, ela resfria. Essas 
variações de temperatura resultam em tensões que podem causar trincas 
térmicas. 
 
 
 
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● Variações de esforços mecânicos​: ainda como descreveu Diniz (2000), no 
momento de entrada no corte, a aresta sofre um impacto, pois as forças de corte 
crescem rapidamente e depois variam conforme a direção e a espessura do 
cavaco, isso poderá causar trincas por fadiga no material. 
 
3.1.2 Escolha do padrão de usinagem e do número de dentes da fresa 
 
Os principais fatores que devem ser levados em consideração na seleção das condições 
de usinagem são: a profundidade de usinagem, o avanço, a velocidade de corte e o número de 
dentes da fresa. 
A velocidade de avanço é definida pela equação 1 e a velocidade de corte pela 
equação 2. 
 
 (Equação 1)f . z . nvf = z 
onde, 
 é o avanço da mesa em (mm/min);vf 
 é o avanço por dente em (mm/dente);f z 
 é a rotação do eixo da árvore em ( ;n )min−1 
 é o número de insertos.z 
 
vc = 1000
π . D . n1 (Equação 2) 
 
onde. 
 é a velocidade de corte em (mm/min);vc 
 é o diâmetro da ferramenta em (mm);D1 
 é a rotação do eixo principal em ( .n )min−1 
 
De acordo com o número de dentes, as fresas podem ser definidas em: 
● Fresa de passo grande (poucos dentes); 
● Fresa de passo pequeno (maior número de dentes e espaços entre dentes 
pequenos); 
● Fresa de passo extra-pequeno (muitos dentes e bolsões de armazenamento do 
cavaco muito pequenos); 
 
A tabela 1 resume a aplicação desses tipos de fresas. 
 
 
 
 
TABELA 1 - APLICAÇÃO DOS TIPOS DE FRESA 
 
 
 
 
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Tipo de fresa Aplicações 
Passo grande Desbaste e semi-acabamento de aço ou onde há tendência à 
vibração. 
Passo pequeno Corte de ferro fundido e desbaste leve e acabamento de aço. 
Passo extra- pequeno Corte interrompido de ferro fundido e liga de titânio, acabamento 
de aço. 
 
Fonte: Diniz (2000) 
 
3.2 Furação 
 
A furação consiste num processo que visa a obtenção de um furo (geralmente 
cilíndrico) na peça, com o auxílio de uma ferramenta multicortante. A ferramenta ou peça 
giram e um ou outro se deslocam seguindo uma trajetória retilínea. 
Seus principais movimentos são descritos em movimento de corte e avanço, conforme 
a figura a seguir. 
 
Fonte: Borges (2006) 
 
Existem vários tipos de furação, sendo eles: 
● Furação em cheio: Destinado a abertura de um furo cilíndrico na peça, removendo 
todo material contido no volume do furo, na forma de cavaco; 
● Escareamento: Se consiste basicamente na realização de um furo numa peça que já 
foi pré-furada; 
● Furação de centros: Realização de furos de centro, que não há muita penetração na 
peça, que visa uma operação posterior; 
● Trepanação:​ Apenas uma parte do volume do furo vira cavaco. 
● Rebaixamento de furo: Consiste em aumentar em uma pequena parcela, um diâmetro 
já existente; 
● Alargamento:​ É um processo que aumenta o diâmetro anteriormente já existente. 
 
 
 
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Fonte: ​SILVA (2002). 
 
Quanto às máquinas para realizar a furação, tem-se: 
● Furadeiras de coluna: usada para furos de até 25 mm de diâmetro, desaconselhável 
para furos muito profundos.Esse tipo de furadeira é muito versátil, realizando 
operações de furação comuns ou trabalhos em série mediante o emprego de gabaritos.Também são usadas para abrir grandes furo​s ​ devido ao seu grande peso e rigidez. 
● Furadeira de bancada: ​São furadeiras com aparência semelhantes às de coluna, mas 
com porte menor, como nome sugere, ficar sobre a bancada. Geralmente, fazem furos 
de até 10mm de diâmetro. 
● Furadeira múltipla: usada na fabricação de grandes séries de peças munidas de furos, 
uma vez que permite ao operador executar vários furos simultaneamente em uma peça. 
● Furadeira em série:​usada na fabricação em série por permitir executar várias 
operações seguidas em uma peça. Cada coluna possui um mandril em que permanece 
constantemente montada uma determinada ferramenta, até a furação final de todas as 
peças com essa broca. Diversas operações podem ser levadas a cabo em um mesmo 
orifício ou diversos orifícios podem ser confeccionados em vários pontos de uma 
mesma peça. 
● Furação radial: Permite que o furo seja feito em qualquer lugar da máquina sem que 
haja alteração do posicionamento da peça (evitando assim erros adimensionais). 
 
Para calcular os parâmetros nos processos de furação, alguns fatores devem ser levados em 
conta, que são eles a rotação, velocidade de corte, velocidade de avanço, diâmetro, o avanço 
da broca, constante pi (). Assim, podemos definir alguns fatores como: 
 
 
 
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.d.n /1000V c = π (Equação 3) 
Onde, 
: rotação [rpm];n 
: velocidade de corte ;V c m/min][ 
: diâmetro ;d mm][ 
constante pi .π : , 416= 3 1 
 
 x nV f = f (Equação 4) 
Onde, 
: velocidade de avanço ;V f mm/min][ 
: avanço da broca ;f mm][ 
 
 
Com esses cálculos, podemos definir os principais fatores do furação. Quanto ao tempo gasto 
no processo, temos que: 
 
L = l1 + l2 + l3 + l4 (Equação 5) 
Onde, 
: Comprimento da operação;L 
: Posicionamento;l1 
: Espessura da peça;l2 
: Ponta da broca;l3 
: Espaço percorrido antes do retorno.l4 
 
= L//Vtc = L f x nf (Equação 6) 
Onde, 
: avanço realizado por cada operação (mm/rot).tc 
 
4. CONSIDERAÇÕES FINAIS 
 
Considerando esses dois processos acima citados temos no processo de fresamento 
uma particularidade em relação a outros processos de usinagem em que a direção do 
movimento de avanço é perpendicular ao eixo-árvore principal que é o eixo de rotação. 
O fresamento concordante tem menor desgaste e, como consequência, aumenta a vida 
útil da ferramenta, melhora a qualidade superficial, possui menor potência requerida para o 
corte e reduz os efeitos de vibração, já que a força resultante empurra a peça contra a mesa 
onde está fixada. No entanto, é preferível o fresamento discordante em casos em que exista 
folga no fuso da mesa da máquina-ferramenta ou quando a superfície da peça possuir resíduo 
de areia de fundição, for muito irregular ou o material for proveniente de processos de 
forjamento. 
Já no fresamento frontal, ​ocorrem simultaneamente fresamento concordante e 
discordante. Tomando um dente em particular, primeiro ele se engaja em fresamento 
 
 
 
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discordante. A espessura do cavaco que se forma cresce até um valor máximo na linha que 
passa pelo centro da fresa e com direção igual à do avanço. A partir deste ponto o corte passa 
a ser concordante. A espessura do cavaco decresce até o gume sair da peça. 
Já no processo de furação que é responsável por, a partir das coordenadas de um 
projeto, realizar os furos que cada peça precisa. Para que isso seja realizado, são usadas 
ferramentas de corte que funcionam a base da rotação da peça a ser furada. É comum que isso 
seja realizado com furadeiras ou fresas. Para furar metais, como você deve imaginar, existem 
materiais específicos. Isso porque esse tipo de peça é de difícil manuseio. A broca helicoidal é 
normalmente a escolha nesse caso. 
 
REFERÊNCIAS 
[1] DINIZ, A.E.; MARCONDES, F.C.; COPPINI, N.L. ​Tecnologia da Usinagem dos 
Materiais​. Ed.Artliber, 2ª ed. São Paulo, 2000. 
 
[2] CHIAVERINI, V.,1979. ​Tecnologia Mecânica ​,​Vol. 1 ​. ​São Paulo, Editora McGraw-Hill. 
 
[3] ​SILVA, S. D. 2002. ​CNC​: ​Programação de Comandos Numéricos Computadorizados 1ª 
Ed. São Paulo, Erica Editora. 
 
[4] BORGES, M. M. ​Processos Produtivos em Engenharia de Produção​. Disponível em: 
<​http://mmborges.com/processos/ ​>. Acesso em 26 abr. 2018. 
[5] CIMM. ​Fresamento e suas finalidades. ​Disponível em: 
<http://www.cimm.com.br/portal/noticia/exibir_noticia/7303-fresamento-e-suas-finalidades>. 
Acesso em 26 abr. 2018. 
{6] Braniva, Indústria mecânica. ​ Furação​. Disponível em: <http://braniva.com/furacao/>. 
Acesso em 26 abr. 2018.