Processos de Usinagem dos Metais

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PROCESSOS DE USINAGEM DOS METAIS 
 
1. Introdução 
 
Usinagem é um processo de fabricação mecânica onde a 
peça acabada é obtida através da retirada de cavacos 
(aparas de metal) de uma peça bruta, através de ferramentas 
adequadas. 
A usinagem confere à peça uma precisão dimensional e um 
acabamento superficial que não podem ser obtidos por 
nenhum outro processo de fabricação 
É por este motivo que a maioria das peças, mesmo quando 
obtidas através de outros processos, recebe seu formato final 
através de usinagem. 
É claro, entretanto, que quanto maior o grau de precisão 
exigido no acabamento, mais sofisticado se torna o processo 
de usinagem e, portanto, com maiores custos. 
É possível executar-se a retirada de cavacos através de 
trabalho manual (limagem, serragem, etc) ou por meio de 
trabalho mecânico executado através de máquinas que usam 
ferramentas apropriadas para a execução de cada etapa do 
processo de fabricação de uma peça. Essas máquinas são 
conhecidas como "Máquinas operatrizes" ou "Máquinas-
ferramentas" e podemos destacar como principais as 
seguintes: tornos, fresas, furadeiras e retíficas. 
 
 
 
2. Operação de torneamento. 
 
Operações de torneamento são 
aquelas executadas através das 
máquinas operatrizes denominadas 
"tornos mecânicos", nos quais a 
retirada de cavaco da peça é 
executada por uma ou mais 
ferramentas que possuem o 
movimento de avanço e translação, 
enquanto a peça que se trabalha tem 
o movimento de rotação. 
 
2.1.Operações fundamentais. 
 
Obtêm-se diferentes formas de 
corpos de revolução mediante 
diversas operações de torneamento. 
Podemos destacar como principais 
as mostradas na figura ao lado: 
 
 
 
 
 
 
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2.2. Tipos de tornos mecânicos. 
 
Devido à variedade de peças que são torneadas, bem como das Operações que são executadas, 
existe uma diversidade bastante grande de tipos e tamanhos de tornos disponíveis no mercado. 
Como principais tipos poderíamos citar: horizontal ou universal, de placa, vertical, revólver, copiador, 
automático, automático com CNC e especiais. 
 
2.3. Movimentos para obtenção de uma peça no torno 
 
O movimento de rotação da peça a trabalh esigna-se como movimento principal de corte 
O movimento longitudinal da ferramenta q causa a retirada progressiva e uniforme do cavaco é 
conhecido pelo nome de av 
A ferramenta é graduada para uma determinada profundidade ou espessura de cavaco. Este 
movimento é chamado de penetração. 
 
 
2.4. Torno m
 
O torno unive
permite traba
grande produ
revólver ou au
 
Caixa d
 
 
 
 
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ecânico universal (horizontal) 
rsal é o mais conhecido e o mais usado, principalmente devi
lhar os mais variados tipos de peças. Entretanto, não é um
ção em série, pois seu trabalho é lento quando comparado
tomáticos. 
Cabeçote 
Carrinho
Porta-ferramPlaca 
Fuso 
Vara 
Aventa
e avanços 
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 a sua versatilidade, que 
orno recomendado para 
or exemplo, com tornos 
 
beçote móvel 
ta 
Barramento
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2.4.1. Partes principais do torno mecânico universal 
 
• Cabeçote fixo 
 
 
 
 
 
No cabeçote fixo está montada a árvore principal ou 
de trabalho, por meio da qual a peça recebe o 
movimento de rotação. Esta árvore gira apoiada em 
mancais (de escorregamento ou de rolamento) e é 
feita dos melhores aços. A maioria das vezes, é uma 
árvore furada através da qual se pode, por exemplo, 
passar uma barra que será trabalhada no torno. 
As partes da árvore que se apóiam nos mancais são 
temperadas e retificadas. 
A árvore deve girar nos mancais sem folga. Caso 
exista folga, aparecerão marcas indesejáveis deixadas 
pela ferramenta na peça, como conseqüência da 
vibração transmitida pela árvore. Além disso, as peças 
com forma de corpos de revolução podem não ficar 
perfeitamente redondas. A ponta externa da árvore 
está dotada duma rosca que serve para fixação de 
dispositivos. 
A árvore principal recebe o seu acionamento 
através da caixa de velocidades principal, a 
qual pode trabalhar através de um cone de 
polias ou através de engrenagem, como 
mostra a figura ao lado. 
 
• Caixa de mecanismos de avanço (Caixa Norton) 
 
 
Para que a ferramenta sofra um movimento 
de avanço, é necessário o deslocamento 
longitudinal do carro principal do torno. Isto 
pode se dar através de comando manual 
ou automático. O comando automático 
acontece com o acoplamento de 
mecanismos do carro à vara ou ao fuso 
que estão animados de movimento circular 
(vide desenho de conjunto do torno 
universal). 
Os movimentos circulares da vara e do 
fuso são obtidos através da caixa de 
mecanismos de avanço a qual, por sua 
vez, obtém sua força motora por intermédio 
da caixa de velocidades principal. 
A caixa de mecanismos mais conhecida é a 
"caixa Norton" (vide figura). 
 
• Mecanismo de inversão do sentido de rotação da vara e do fuso 
 
 
A fim de que o carro principal do torno possa 
deslocar-se, tanto da esquerda para a direita, como 
em sentido inverso, é necessário que o fuso e a 
vara possuam um mecanismo de reversão de 
rotações acoplado à caixa de avanços. 
Um exemplo deste mecanismo pode ser visto na 
figura ao lado onde, por deslocamento da alavanca 
X, a engrenagem b muda seu sentido de rotação. 
 
 
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• O carro e seus mecanismos 
 
O carro que se apóia sobre o barramento do torno é chamado de carro principal ou longitudinal. Ele 
oferece apoio à ferramenta e proporciona os movimentos de avanço e penetração. 
Além do carro longitudinal, que se apóia sobre o barramento, e ao qual está ligado o avental, que é 
atravessado pelo fuso e pela vara; existem, também, o carro transversal, sobre o qual está montado o 
limbo graduado; e o carro superior, onde estão montados a espera e o porta-ferramentas. 
Os carros devem mover-se nas guias respectivas sem folga alguma. 
 
 
Os carros longitudinal e transversal podem ser deslocados através de comando manual ou por meio 
do fuso ou da vara acionados pela caixa de avanços. 
 
Porta-ferramenta 
 
 
• Avental 
 
O mecanismo de engrenagens incorporado no avental do carro longitudinal tem a missão de 
transformar o movimento de rotação do fuso ou da vara em movimento longitudinal ou transversal, 
além de permitir estes movimentos através de manivelas externas. 
Embora o carro possa avançar por meio do fuso, isto só deve ser feito para execução de rosca, para 
evitar-se desgaste e perda de precisão. O avanço para outros tipos de trabalho deve ser dado pela 
vara. 
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Carro sendo conduzido através do comando 
manual pelo engate do pinhão na cremalheira 
 
 
Carro sendo conduzido pelo fuso através da porca bi-partida 
 
Movimento automático do carro longitudinal. 
• Cabeçote móvel 
 
A base e o corpo do cabeçote são fixos às guias do 
barramento por um parafuso de fixação. Com esse 
parafuso frouxo, o cabeçote pode mover-se nos dois 
sentidos ao longo do barramento e ser fixado na posição 
desejada. Soltando-se outro parafuso, situado geralmente 
na parte de trás do cabeçote, o corpo do cabeçote pode 
ter um pequeno deslocamento transversal ao barramento. 
Isso permite a usinagem de peças com pequena 
conicidade.