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USINAGEM (01-17).pdf

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Programa Usinagem: 
CONTEÚDO PROGRAMÁTICO (UNIDADES E SUBUNIDADES) Carga 
horária 
Unidade I – Introdução 
▪ Conceitos Básicos; 
▪ Segurança e Medicina do Trabalho. 
06 
Unidade II – Tecnologia de Usinagem: 
▪ Materiais para ferramentas de corte; 
▪ Movimentos relativos Peça x ferramenta; 
▪ Força e potência de corte 
▪ Geometria de corte; 
30 
Unidade III – Fabricação mecânica: 
▪ Operações básicas de usinagem; 
▪ Elaboração de ciclos de fabricação; 
▪ Custos/orçamentos industriais; 
▪ Processos de usinagem não convencional 
25 
Unidade IV – Complementos 
▪ Fluidos de corte; 
▪ Impacto ambiental; 
▪ Noções básicas de CNC. 
15 
Bibliografia: 
BIBLIOGRAFIA 
BÁSICA: 
DINIZ, Anselmo Eduardo; MARCONDES, Francisco Carlos; COPPINI, Nivaldo 
Lemos. Tecnologia da Usinagem dos Materiais. 5. ed. São Paulo: Artliber 
Editora, 2006. 255p. ISBN 85-872-9601-9 
 
FERARESI, Dino. Fundamentos da Usinagem dos Metais. São Paulo: Edgard 
Blucher,2000. ISBN 85-212-0257-1 
FREIRE, J. M.. Tecnoclogia do Corte. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e 
científicos1977 370 p. 
São Paulo: Atlas, 2004. 410 p. ISBN 8522437653 
COMPLEMENTAR: 
CASILLAS, A. L. Ferramentas de Corte. 3. ed. São Paulo: Mestre Jou, 1973. 
198p. 
CHIAVERINI, Vicente. Aços e Ferros Fundidos. 6. ed. São Paulo: Associação 
Brasileira dos Metais- ABM 1990. 576p 
CHIAVERINI, Vicente. Tecnologia Mecânica. 2. ed. São Paulo: Mc Graw-Hill do 
Brasil, 1986. 2v. 315 p. 
PROVENZA, Francesco. Projetista de Máquinas. São Paulo:Provenza1996 
STEMMER, Gaspar Erich. Ferramentas de Corte I. 4. Ed. Santa Catarina Editora 
da UFSC, 1995. 249p. 
Conceito: 
“Processo de fabricação mecânica que tem como 
objetivo a fabricação de uma peça, conforme 
desenho, sendo a mesma submetida a ação de uma 
ferramenta de corte, com a geração de cavaco.” 
 
• Ênfases: 
- Custos; 
- Qualidade; 
- Produtividade; 
- Segurança e medicina no trabalho; 
- Treinamento; 
- Relacionamento interpessoal; 
- Meio ambiente. 
Pilares: 
• SEGURANÇA 
H 
• SAÚDE . MEIO AMBIENTE 
Física/mental 
Decomposição de Resíduos: 
Impacto Ambiental: 
Pontos de atenção: 
“Nosso maior patrimônio é a nossa integridade 
física e mental juntamente à de nossos 
colaboradores.” 
 
Atenção: 
- Conhecimento da legislação; 
- Utilização de EPIs; 
- Implantação de EPCs; 
- Manutenção; 
-Treinamento técnico/operativo; 
- Atitude: concentração, atenção, tranquilidade. 
- Programas voltados à segurança; 
 
Programas: 
- CIPA; 
- SIPAT; 
- Treinamento / cursos de um tema; 
- Dispositivo a prova de erros (Error proofing); 
- Programa 5s; 
- Programa de sugestões; 
- Reuniões “bom dia”; 
- Atenção a datas anteriores/posteriores a feriados; 
- Palestras orientativas; 
-Check list operacional; 
- Rota de fuga; 
- Mapa de risco; 
- Segurança doméstica/no transito; 
Programa 5S: 
Propriedades: 
• Dureza elevada Alta resistência ao desgaste; 
 
• Boa tenacidade Alta Resistência mecânica; 
 
• Boa condutividade térmica; 
 
• Custo x Benefício. 
Propriedades: 
Famílias: 
• Aços carbono; 
 
• Aços rápidos, 
 
• Metal duro, 
 
• Cerâmica, 
 
• Cermets, 
 
• Policristalinos. 
 
Aços Rápidos: 
Liga de Fe/C mais a presença de elementos 
de liga. 
Principais elementos de liga: W, Va, Cr, Mo. 
DEFINIÇÃO: 
– Dureza elevada 60~65 HRC 
 Função da transformação martensítica 
 aliada a formação de carbonetos. 
– Resistência ao revenido (até @ 600°c). 
– Tenacidade e resistência mecânica 
 compatíveis 
PROPRIEDADES: 
– AISI M2 
– AISI M35 
PROPRIEDADES: 
Ferramentas: 
Metal Duro: 
Família de carbonetos metálicos que utiliza 
como aglutinante o elemento cobalto. 
DEFINIÇÃO: 
– Elevada dureza 
 1.200 a 2.200 HV. 
– Tenacidade e 
 resistência mecânica 
 compatíveis. 
– Excelente custo 
 benefício. 
PROPRIEDADES: 
 P, M, K. CLASSES: 
Ferramentas intercambiáveis: 
Cerâmica: 
Liga constituída basicamente de óxido de 
Alumínio ou nitreto de silício obtida pelo 
processo de sinterização apresentando alta 
dureza. 
DEFINIÇÃO: 
– Elevada dureza a quente 
 @ 2.000~2500 HV. 
– Tenacidade limitada. 
– Baixa condutividade 
 térmica. 
– Atenção à choque 
 térmico. 
– Restrição quanto a 
 geometria de quebra 
 cavaco. 
PROPRIEDADES: 
Cemet/Policristalinos: 
Família de carbonetos que utilizam como 
aglutinante o elemento níquel. 
Aplicação: Usinagem de acabamento em aços. 
CERMET: 
CBN -> Nitreto cúbico de boro. 
 Aplicação: usinagem de materiais duros 
 (> 45 HRC). 
 
PCD -> Diamante policristalino. 
 Aplicação: usinagem de materiais não 
 ferrosos por evitar a formação da APC 
 (aresta postiça de corte). 
POLICRISTALINOS: 
Gráfico Comparativo: 
Conclusão: 
ITEM APLICAÇÃO LIMITAÇÃO QUANTO A UTILIZAÇÃO
Aço rápido
- Uso geral
- Bom custo benefício.
- Excelente tenacidade
- Não possibilidade a temperaturas 
superiores a 600°c.
Metal Duro
- Uso geral
- Bom custo benefício.
- Excelente tenacidade.
- Velocidade de trabalho maior.
- Ferramentas integrais custo elevado 
quando existem quebras.
Cerâmica
- Elevada dureza.
- Usinagem de ferro fundido.
- Baixa reatividade química.
- Restrição à geometria de quebra cavaco.
- Atenção à choques térmicos.
Cermet
- Operações de acabamento em aços.
- Velocidades de corte maiores.
- Baixa reatividade química.
- Operação de desbaste.
PCD
- Usinagem de materiais não ferrosos.
- Evitar o surgimento da APC.
- Custo elevado (balanço econômico).
CBN
- Usinagem de materiais com dureza 
superior a 45 HRC.
- Custos elevado (balanço econômico).
- Avanços de corte baixos.
Elementos: 
• Velocidade de corte (m/min); 
 
• Rotação (rpm); 
 
• Velocidade de avanço (mm/min); 
 
•Avanço por giro (mm/rot); 
 
•Profundidade de corte (mm); 
 
•Seção de cavaco (mm ). 2 
Considerações: 
 
Principais tempos em usinagem: 
 
. Tempo ativo: 
 
 É o tempo em que a máquina está trabalhando em velocidades de corte, seja usinando, 
em aproximações e recuos. Podemos assim concluir que teoricamente o tempo ativo é 
aquele que se está gerando cavaco. 
 
. Tempos passivos: 
 
 É o tempo em que não há processo de corte durante a fabricação. Em geral são os 
maiores tempos no processo de fabricação. 
 
. Tempo máquina: 
 
 Tempo medido referente a fabricação a partir do início (start) do ciclo até o seu final. Em 
máquinas com carregamento automático o carregamento e descarregamento estão contidos 
no tempo máquina. 
 
. 
Considerações: 
 
. Tempo Ciclo: 
 
 É o tempo utilizado para determinação da produção horária, sendo levado em conta: 
- Tempo máquina 
- Tempo de troca da ferramenta 
- Controle de peças 
- Retirada de alarmes 
- Limpeza máquina 
- Controle e inspeções 
- Preset 
- Reabastecimento de material 
- Fatores fisiológicos 
- Descanso 
- Etc. 
 
. Fatores de perdas industriais: 
- Refugo 
- Limpeza 
- Ineficiência do equipamento. 
- Falta de matéria prima 
- Reuniões institucionais, treinamento 
- Etc 
 
. Mão de obra=: ((Prod diária x Tempo ciclo x % perdas)+peças adicionais)) x % presença 
Horas/dia 
Considerações: 
• Forças de corte: 
 
- Força principal de corte; 
- Força radial;- Força axial; 
 
• Potência de corte: 
 
Quantidade de energia por unidade de tempo 
necessária para realização do corte. 
Considerações: 
Considerações: 
Ângulos: 
•  ............ Ângulo de Saída ou Ataque; 
 
•  ............ Ângulo de Folga ou Incidência; 
 
•  ............. Ângulo de Cunha; 
Dinâmica: 
 
Considerações: 
 • Corte/ajustagem; 
• Torneamento; 
• Furação/rosqueamento; 
• Fresamento; 
• Retificação. 
Torneamento: 
 
Furação: 
 
Fresamento: 
 
Fresamento: 
 
Retificação: 
 
Considerações: 
“ Sequência lógica de operações visando a 
fabricação de uma determinada peça ou 
equipamento, sendo contemplado: operação, 
máquina, dispositivos, ferramenta, meios de 
controle.” 
Pontos de atenção: 
 
 
Orçamento: 
• Custo da matéria prima: 
• Peso específico do aço: 
• Custo de mão de obra: 
 - Torneamento, ajustagem, furação: 
 - Fresamento, mandrilamento: 
 - Retífica: 
 - Eletroerosão: 
 -CNC: 
• Despesas administrativas: 
• Custos fixos: 
• Lucro: 
Planilha: 
 
 
Elaborada por : Prof. João André 
Desenho: 
 
 
Orçamento: 
OP PROCESSO MÁQUINA/ACESSÓRIO FERRAMENTA CONTROLE TEMPO CUSTO 
10 Corte Serra alternativa Lâmina de serra 3,0 mm Paquímetro
20 Faceamento Torno mecânico Ferramenta de facear Esquadro
30 Furação de centro Torno mecânico Broca de centro Gabarito
40 Torneamento de desbaste Torno mecânico Ferramenta de desbaste Paquímetro
50 Torneamento em acabamento Torno mecânico Ferramenta de acabamento Paquímetro
60 Rosqueamento Torno mecânico Ferramenta perfilada Padrão
70 Furação Furadeira de coluna Broca diâ. 6,00 mm Paquímetro
80 Tratamento térmico Trabalho externo Certificado
90 Retífica Retificadora Rebolo Micrômetro
CUSTO OPERATIVO:
CUSTO MATÉRIA PRIMA:
DESPESAS ADMINIST.:
CUSTOS FIXOS:
LUCRO:
CUSTO TOTAL UNIT.:
Formação: 
• Definição: material removido durante à 
usinagem. 
 
• Tipos: 
- Cavaco do tipo partido; 
- Cavaco do tipo contínuo: 
 Sem Controle 
 Controlado 
 
 
Controle: 
• Criticidades: 
 
- Segurança operacional; 
- Danos a máquina/componentes; 
- Danos à qualidade do produto; 
- Maior potência consumida; 
- Problemas de logística. 
 
• Mecanismos de controle: 
 
- Adoção de quebra cavaco; 
- Alteração dos parâmetros de trabalho; 
- Alteração na geometria de corte; 
- Interrupção durante o corte. 
Funções: 
• Retirar calor; 
 
• Lubrificação: 
 Melhor acabamento da peça 
 Reduzir o desgaste da ferramenta 
 
• Condução do cavaco para fora do ponto de corte; 
 
• Proteção anti-corrosiva para 
 máquina/peça/ferramenta; 
 
• Controle da temperatura do sistema. 
Flúido ideal: 
• Ter boa capacidade de refrigerar e lubrificar; 
 
• Não ser nocivo; 
 
• Não ser corrosivo; 
 
• Ser translúcido; 
 
• Não ser inflamável; 
Tipos: 
• Óleo emulsionável - Constituído por água + óleo+ 
 emulgadores 
 Exemplo: concentração de 3 a 15% 
 
• Óleos solúveis - Constituído por água e óleo em 
solução. 
 
• Óleos integrais - Óleos puros (geralmente de 
origem mineral). 
 
• Óleos sintéticos - Excelentes características de 
lubrificação e resfriamento além de resistência a 
ação de micro organismos. 
 
• Ar comprimido - Função específica de condução 
do cavaco. 
Visão sistêmica: 
 
 Utilizar ou 
não um fluido 
de corte 
 Aspectos a 
serem 
analizados 
• Viabilidade técnica; 
• Medicina do trabalho; 
•Custos de aquisição; 
•Custo de descarte; 
•Instalações; 
•Pressões sociais; 
•Impacto ambiental. 
Tendência: 
 
• Sistema 
convencional 
lubrificação abundante 
Ex: 2,4 m /h 
Minimização do fluido 
de corte: 
• 10 a 20 ml/h; 
• pressão de 3 a 4 bar 3 
Conclusão: 
 “Com a evolução dos materiais e equipamentos 
utilizados em processos de usinagem existe uma 
real tendência de minimizar a quantidade de fluido 
de corte a ser empregado, podendo chegar até 
mesmo à sua eliminação.” 
 “Assim sendo deve ser feito uma análise de 
viabilidade contabilizando os ganhos e limitações 
quanto sua utilização, sem conclusões pré 
formadas.” 
Considerações: 
 
Considerações: 
• Definição: processo de usinagem que consiste na 
remoção gradativa de material a partir da ação de 
múltiplos dentes de corte incrementados entre si, 
objetivando a realização de um determinado perfil. 
 
• Processo: brochamento (interno ou externo) 
 
• Ferramenta: brochas (planas e cilíndricas) 
 
•Máquina: brochadeira vertical e horizontal 
 
Concepção de trabalho: tração ou compressão 
Ferramenta: 
Considerações: 
• Definição: processo de usinagem que consiste na 
conformação de perfis a partir da ação de descargas 
elétricas entre eletrodo e peça, erodindo-a (fusão). 
 
• Temperaturas: até 50.000°C 
 
• Ferramenta: eletrodo (cobre eletrolítico, grafite, 
etc) 
 
• Flúido dielétrico: controle do processo, limpeza 
(não ser inflamável) 
Considerações: 
 
Definição: 
 
• CNC: comando numérico computadorizado 
 
Sistema computadorizado que permite a 
automatização de máquinas a partir da 
programação quanto à trajetória, parâmetros de 
usinagem das ferramentas, objetivando 
otimização de processos industriais. 
Evolução: 
 
Torneamento CNC: 
 
Cinemática: 
 
Considerações: 
 
• Vantagens: 
- Maiores velocidades de tabalho; 
- Redução dos tempos passivos; 
- Redução tempo de troca de ferramentas; 
- Repetibilidade; 
- melhor nível qualitativo; 
- Programação do percurso; 
- Máquinas rígidas e potentes; 
- Maior segurança operacional; 
- Desenvolvimento pessoal. 
• Limitações: 
- Maior preço de aquisição; 
- Maior custo de manutenção, 
 principalmente eletro eletrônica; 
- Necessidade de mão de obra especializada; 
 
Considerações: 
 
• Elementos determinantes: 
 
• Ferramentas: insertos intercambiáveis, 
policristalinos, ferramentas de metal duro 
integral; 
 
• Programação da trajetória: avanços 
rápidos e de trabalho; 
 
• Refrigeração convencional / interna; 
 
• Potência de trabalho; 
 
• Segurança operacional.