Processos de Usinagem

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1 Prof.Marcelo Adriano 
PROCESSO DE 
FABRICAÇÃO II 
 
USINAGEM 
2 Prof.Marcelo Adriano 
Conteúdo 
 Introdução ao mundo da usinagem. 
 Conceitos básicos. 
 Formação de cavaco. 
 Forças e potencias de usinagem. 
 Temperatura do corte. 
 Desgaste da ferramenta. 
 Materiais para ferramenta de cortes. 
 Fluidos de cortes. 
 Tempos de usinagem. 
 Usinabilidades dos metais. 
 Máquinas CNC 
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Fontes para consulta 
 Ferraresi,Dino.fundamentos da usinagem dos 
metais. 
 Machado, Alisson Rocha;Abrão,Alexandre 
Mendes:Coelho,Reginaldo Teixeira;Silva, 
Marcio Bacci da .teoria da usinagem dos 
metais. 
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Introdução 
 No processo de Usinagem uma quantidade de 
material é removida com auxílio de uma ferramenta 
de corte com dureza maior que o material a ser 
usinado produzindo o cavaco e obtendo-se assim, 
uma peça com formas e dimensões desejadas. Este 
é uma das definições de fabricação de um produto 
por usinagem segundo a DIN-8580. 
 O estudo da usinagem é baseado na mecânica 
(atrito e deformação), na termodinâmica (calor) e nas 
propriedades dos materiais 
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 O processo de usinagem é um dos mais 
antigos processos utilizados pelo homem para 
produção. A história da usinagem acompanha o 
desenvolvimento da indústria, desenvolvimento 
de novos materiais, necessidade de aumento de 
produção e produtividade 
Furação de corda puxada 1450 A.C. 
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SÉC. XX- Século da Tecnologia de usinagem 
 1900 – Taylor apresenta o Aço Rápido 
 1930 – Vanner Bush inventa o primeiro computador analógico 
 1935 – são desenvolvido o Metal Duro 
 1950 – Primeira máquina-ferramenta numericamente 
controlada. 
 1968 Borroughs produz os primeiros computadores utilizando 
circuitos integrados 
 '70 - BRIAN – Primeiras Pesquisas sobre usinagem de ultra-
precisão 
 '70 – Primeiras ferramentas Cermets – Japão 
 '80 – Primeiras pesquisas sobre usinagem de alta-velocidade 
 '90 – Ferramentas cerâmicas 
 '90 – Ferramentas CBN, Diamante. 
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SÉC. XXI 
 ´10 - Máquinas Flexíveis 
 ´10 – Integrações totais por computadores 
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A importância do desenvolvimento da usinagem. 
 O homem só caminhou a passos mais largos na história da 
indústria com o aprimoramento das técnicas de usinagem. 
 Durante a 2º guerra a usinagem teve fatores fundamentais. 
Para atender a demanda dos produtos bélicos, foram 
desenvolvidas novas máquinas para a construção de tanques, 
canhões, aviões etc. Tendo como grande contribuinte para 
criação de novas técnicas a Alemanha, que até hoje serve com 
referencia em se tratando de usinagem. A usinagem hoje está 
presente em quase todos os setores da economia e movimenta 
milhões tanto nos venda de produtos manufaturados com 
também em máquinas operatrizes. 
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A maior parte de todos os produtos industrializados em alguma de 
suas etapas de produção sofre algum processo de usinagem. 
 80% dos furos são realizados por usinagem. 
 O comércio de máquinas-ferramentas representa 
uma das grandes fatias da riqueza mundial. 
 70% das engrenagens para transmissão de potencia. 
 90% dos componentes da indústria aeroespacial. 
 100% dos pinos médico-odontológicos. 
 70% das lentes de contatos extras oculares 
 100% das lentes de contatos intra-oculares 
 Lentes para CD player ou suas matrizes. 
 
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Limitantes da usinagem 
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Engenheiros X Usinagem 
 Tempos padrão. 
 Otimização de processos. 
 Planejamento da produção. 
 Visão sistêmica. 
 Compras de ferramentas. 
 Projetos. 
 Orçamentos. 
 
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Indústria metal mecânica 
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Quadro-01 
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Tipos de usinagem 
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Classificação dos processos de usinagem 
 
 
 Usinagem com Ferramenta de Geometria 
Definida 
 
 Usinagem com Ferramentas de Geometria 
Não Definida 
 
 Usinagem por Processos Não Convencionais 
 
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O que é usinagem? 
 Usinagem é o nome dado aos processos de 
fabricação que envolvem a remoção do excesso de 
material (denominado cavaco) de uma peça bruta 
através da utilização de uma ferramenta cortante e 
do movimento relativo entre a peça e a ferramenta 
ou ferramenta e peça. 
 
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Principais processos de usinagem. 
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Máquinas ferramentas 
 A máquina ferramenta ou máquina operatriz, 
é uma máquina utilizada na fabricação de 
peças de diversos materiais (metálicas, 
plásticas, de madeira etc.), por meio da 
movimentação mecânica de um conjunto 
de ferramentas. 
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Máquinas-ferramentas 
Tipos de máquinas ferramentas 
 Torno Universal. 
 Fresa 
 Furadeira 
 Plainas 
 Retificas 
 Prensas 
 Serra de fita 
 Evolução para comandos CNC 
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Usinagem com Ferramenta de Geometria 
Definida 
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Torneamento 
 
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Torneamento 
 O torneamento é a operação de usinagem utilizada 
para se obter peças cilíndricas e de revolução. 
 A peça a ser trabalhada é colocada em uma placa 
rotativa ligada a uma caixa de engrenagens e a um 
motor. 
 Uma ferramenta de corte move-se ao longo da peça 
e ao longo de seu diâmetro, retirando material à 
medida que a peça gira. 
 Dessa forma podem ser obtidos cilindros, cones, 
roscas, recartilhas, etc 
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Torneamento 
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Principais operações de torneamento 
 Torneamento externo. 
 Torneamento interno. 
 Tornear perfil. 
 Fazer canal (interno e externo). 
 Abrir roscas. 
 Recartilhar. 
 furação 
 
 
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Torno convencional 
Torno - CNC 
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Ferramentas de cortes 
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Geometria da Ferramenta de corte 
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Operação de torneamento 
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Fresamento 
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Fresamento 
 Fresamento é a operação de usinagem 
realizada com uma ferramenta de corte 
giratória (fresa) com várias arestas cortantes; 
 Dessa forma, a cada revolução da 
ferramenta, cada aresta remove uma 
pequena quantidade de material (cavaco); 
 Esse processo permite a remoção de 
material em qualquer direção, já que tanto a 
peça quanto a fresa se movimentam em mais 
de uma direção na máquina fresadora 
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Fresadora convencional 
Fresadora - CNC 
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Operações de fresamento 
 Aplainamento 
 Rasgo de chaveta 
 Canal 
 Furação 
 Chanfros 
 Superfícies angulares 
 Engrenagens 
 
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Tipos de fresamento 
Fresamento tangencial –dentes ativos encontram se na 
periferia (superfície cilíndrica) da ferramenta, e o eixo 
da ferramenta paralelo à superfície a ser usinada. As 
ferramentas usadas no fresamento tangencial são 
chamadas fresas cilíndricas ou tangenciais. 
Fresamento frontal – dentes ativos estão na superfície 
frontal da ferramenta, cujo eixo é perpendicula 
superfície a ser usinada. As ferramentas usadas no 
fresamento frontal são chamadas fresas frontais ou de 
topo. 
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Tipos de fresamentos 
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Tipos de fresamentos 
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Tipos de fresas 
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Tipos de fresas 
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Geometria da fresa 
Número de 
canais 
Perfil 
de 
ponta 
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Operações de fresamento 
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Furação 
 Furação é a operação de usinagem que tem 
como objetivo abrir, alargar ou dar 
acabamento a furos em peças. 
 Os furos podem ter dimensões muito 
pequenas (alguns milímetros) ou muito 
grandes (alguns centímetros). 
 A ferramenta utilizada na furação é a broca, 
que tem pelo menos duas superfícies 
cortantes 
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Tipos de Furadeira 
-Manual 
-Coluna/bancada 
-Coluna/piso 
-Radial 
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brocas 
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Geometria da broca 
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Roscas 
 Uma rosca é uma sucessão de saliências (ou 
filetes) e canais (ou ranhuras ), a qual agindo 
de forma conjugada com outra rosca, ou seja 
enroscadas, permitem a união de peças ou 
elementos. 
 Podem ser feitas tipo manual ou na máquina. 
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Roscas 
 
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Ferramenta para abrir roscas. 
 Macho manual ou macho máquina. 
 Cossinetes. 
 Ferramenta de geometria definida . 
Tipos de roscas. 
 Milímetro 
 Polegada 
Quanto ao perfil 
 Triangular 
 Quadrada 
 Trapeizodal 
 Redonda 
 Dente de serra 
 Múltipla 
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Geometria 
 Macho 
 
 
 
Cossinetes 
 
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Abrindo roscas 
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Aplainamento 
 É o processo mecânico destinado á obtenção 
de superfícies geradas por um movimento 
retilíneo alternado da peça e da ferramenta. 
 No Aplainamento, as peças têm movimento 
de vai-vem, enquanto a ferramenta se 
desloca lateralmente, isto é, a peça assume 
o movimento de trabalho e a ferramenta 
assume o movimento de alimentação. 
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Plaina 
 
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Tipos de aplainamento 
Aplainamento 
de guias 
Aplainamento 
de superfícies 
Aplainamento 
de rasgos de 
chaveta 
Aplainamento 
de ranhuras 
em T 
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Alargamento 
 Processo mecânico de usinagem destinado 
ao desbaste ou ao acabamento de furos 
cilíndricos ou cônicos, com auxílio de 
ferramenta geralmente multi-cortante. Para 
tanto, a ferramenta ou a peça giram e a 
ferramenta ou a peça se deslocam segundo 
uma trajetória retilínea, coincidente ou 
paralela ao eixo de rotação da ferramenta 
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Tipos de alargamento 
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Geometria do alargador 
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Mandrilhamento 
 Processo mecânico de usinagem destinado à 
obtenção de superfícies de revolução com 
auxílio de uma ou várias ferramentas de 
barra. Para tanto, a ferramenta gira e a peça 
ou a ferramenta se deslocam 
simultaneamente segundo uma trajetória 
determinada 
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Tipos de mandrilhamento 
Mandrilhamento 
cilíndrico 
Mandrilhamento 
radial 
Mandrilhamento 
cônico 
Mandrilhamento 
esférico 
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Serramento 
 Processo mecânico de usinagem destinado 
ao seccionamento ou recorte com auxílio, de 
ferramentas multi-cortantes de pequena 
espessura. Para tanto, a ferramenta gira ou 
se desloca, ou executa ambos os 
movimentos e a peça se desloca ou se 
mantém parada 
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 Tipo de serra 
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Brochamento 
 Processo mecânico de usinagem destinado à 
obtenção de superfícies quaisquer com 
auxílio de ferramentas multi-cortantes. Para 
tanto, a ferramenta ou a peça se deslocam 
segundo uma trajetória retilínea, coincidente 
ou paralela ao eixo da ferramenta 
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Tipos de brochamento 
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Tipos de brochamento 
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Fases 
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Usinagem com Ferramenta de Geometria Não 
Definida 
 
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Usinagem por abrasão 
 A usinagem por abrasão compreende os 
processos de usinagem nos quais diminutas 
quantidades de material são removidos por 
uma ferramenta abrasiva; 
 A ferramenta é constituída por partículas 
cortantes aglutinadas por um material 
plástico e é chamada de rebolo; 
 As operações de usinagem por abrasão são 
normalmente de acabamento, destacando-se 
a retificação, afiação, brunimento e 
lapidação. 
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Usinagem com Ferramenta de Geometria Não Definida 
 
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Tipos de retificação 
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Retificadora 
 
 
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Rebolo