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Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com CURSO SUPERIOR DE ENGENHARIA MECÂNICA DISCIPLINA: PROCESSO DE USINAGEM TEMA: TORNOS PROFESSOR: JOILSON BORGHI Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com Torneamento O torneamento é uma operação de usinagem que permite trabalhar peças cilíndricas movidas por um movimento uniforme de rotação em torno de um eixo fixo. O torneamento, como todos os demais trabalhos executados com máquinas-ferramenta, acontece mediante a retirada progressiva do cavaco da peça a ser trabalhada. O cavaco é cortado por uma ferramenta de um só gume cortante, que deve ter uma dureza superior à do material a ser cortado. No torneamento, a ferramenta penetra na peça, cujo movimento rotativo uniforme ao redor do eixo A permite o corte contínuo e regular do material. A força necessária para retirar o cavaco é feita sobre a peça, enquanto a ferramenta, firmemente presa o porta-ferramenta, contrabalança a reação desta força. Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com Torneamento Para executar o torneamento, são necessários três movimentos relativos entre a peça e a ferramenta. 1. Movimento de corte: é o movimento principal que permite cortar o material. 2. Movimento de avanço: é o movimento que desloca a ferramenta ao longo da superfície da peça. 3. Movimento de penetração: é o movimento que determina a profundidade de corte ao empurrar a ferramenta em direção ao interior da peça e assim regular a profundidade do passe e a espessura do cavaco. Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com Operações fundamentais Variando os movimentos, a posição e o formato da ferramenta, é possível realizar uma grande variedade de operações: Tornear superfícies cilíndricas externas e internas. Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com Operações fundamentais Tornear superfícies cônicas externas e internas. Roscar superfícies externas e internas. Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com Operações fundamentais Perfilar superfícies. Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com Operações fundamentais Sangrar (cortar) Facear Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com Operações fundamentais Fazer furos e Broquear Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com Operações fundamentais Recartilhar Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com Operações fundamentais Mandrilar Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com Operações fundamentais Tornear excêntricos Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com Ferramentas usadas no torno • A figura ilustra o perfil de algumas ferramentas usadas no torneamento e suas respectivas aplicações. Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com Modelos de ferramentas • Ferramenta curva para facear lateralmente • Ferramenta reta para desbaste • Ferramenta curva para desbaste Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com Modelos de ferramentas • Ferramenta para rosquear externo • Ferramenta reta para cortar e sangrar • Ferramenta curva para facear desbaste Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com Modelos de ferramentas • Ferramenta para canal de polia • Ferramenta curva para cantos Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com Modelos de ferramentas • Ferramenta para rosquear interno • Ferramenta para tornear furo passante • Ferramenta para tornear furo não passante Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com Modelos de ferramentas • Ferramenta reta para acabamento • Ferramenta curva para acabamento Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com A máquina de tornear A máquina que faz o torneamento é chamada de torno. É uma máquina-ferramenta muito versátil porque, além das operações de torneamento, pode executar operações que normalmente são feitas por outras máquinas como a furadeira, a fresadora e a retificadora, com adaptações relativamente simples. O torno mais simples que existe é o torno universal. Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com Torno mecânico universal Esse torno possui eixo e barramento horizontais e tem a capacidade de realizar todas as operações já citadas. É um tipo de torno que, embora possua grande versatilidade, não oferece grandes possibilidades de fabricação em série, devido à dificuldade que apresenta com as mudanças de ferramentas. Características • Uso em oficinas e ferramentarias • Grande dependência do operador • Baixas velocidades e avanços • Fabricação pequenos lotes • Baixo grau de automação Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com Torno revolver Características • grau de automação médio - principalmente mecânica • fabricação pequenos e médios lotes • uso em produção • grande dependência do operador • baixas velocidades e avanços Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com Tornos copiadores Características • alto grau de automação mecânica / eletrônica • fabricação pequenos e médios lotes • grande dependência do operador • baixas velocidades e avanços • uso em produção Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com Tornos automáticos-CN Características • alto grau de automação eletrônica • fabricação de médios e grandes lotes • uso em produção • pouca dependência do operador • altas velocidades e avanços Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com Tornos -CNC Características • alto grau de automação eletrônica • fabricação pequenos e médios lotes • uso em produção • baixa dependência do operador • altas velocidades e avanços Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com Tornos verticais Esse tipo de torno possui o eixo de rotação vertical, e é empregado no torneamento de peças de grande dimensão, como volantes, polias, rodas dentadas, etc., que, por seu peso, podem ser montadas mais facilmente sobre uma plataforma horizontal que sobre uma plataforma vertical. Características • alto grau de automação eletrônica (mecânica ou eletrônica) • fabricação pequenos e médios lotes • uso em produção • dependência do operador • baixas e médias velocidades e avanços • Peças de grande dimensões Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com Tornos verticais Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com Torno de placa ou platô O torno de placa ou platô é amplamente utilizado nas empresas que executam trabalhos de mecânica e caldeiraria pesada. Executa torneamento de peças de grande diâmetro, com polias, volantes, flanges, etc. Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com Partes da máquina de tornear 1. Corpo da máquina: barramento, cabeçote fixo e móvel, caixas de mudança de velocidade. 2. Sistema de transmissão de movimento do eixo: motor, polia, engrenagens, redutores. 3. Sistemas de deslocamento da ferramenta e de movimentação da peça em diferentes velocidades: engrenagens, caixa de câmbio, inversores de marcha, fusos, varaetc. 4. Sistemas de fixação da ferramenta: torre, carro portaferramenta, carro transversal, carro principal ou longitudinal e da peça: placas, cabeçote móvel. 5. Comandos dos movimentos e das velocidades: manivelas e alavancas. Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com Constituintes Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com Constituintes Essas partes componentes são comuns a todos os tornos. O que diferencia um dos outros é a capacidade de produção, se é automático ou não, o tipo de comando: manual, hidráulico, eletrônico, por computador etc. Nesse grupo se enquadram os tornos revólver, copiadores, automáticos, por comando numérico ou por comando numérico computadorizado. Antes de iniciar qualquer trabalho de torneamento, deve-se proceder à lubrificação das guias, barramentos e demais partes da máquina conforme as orientações do fabricantes. Com isso, a vida útil da máquina é prolongada, pois necessitará apenas de manutenções preventivas e não corretivas. Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com Principais constituintes Barramento De estrutura robusta, apresenta alta rigidez devido a sua construção de paredes duplas, internamente nervurado. Possui guias temperadas e retificadas com dureza aproximada de 450 Brinell. Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com Principais constituintes Cabeçote fixo Apresenta engrenagens e eixos temperados, retificados e balanceados dinamicamente, trabalhando em banho de óleo. Sua carcaça rígida, aliada ao excelente sistema de transmissão, proporcionam alta performance e longa durabilidade do conjunto. Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com Principais constituintes Cabeçote móvel O cabeçote móvel é a parte do torno que se desloca sobre o barramento, oposta ao cabeçote fixo; a contra-ponta e o eixo principal estão situados na mesma altura e determinam o eixo de rotação da superfície torneada. Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com Principais constituintes Carro principal De estrutura rígida, o carro transversal cobre as guias da mesa em todo o comprimento. Possui sistema para eliminação de eventual folga no conjunto porca e fuso transversal. Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com Principais constituintes Avental Construído com engrenagens e eixos temperados trabalhando em banho de óleo. Apresenta suavidade para acionamento da alavanca dos avanços longitudinal e transversal. A porca utilizada nas operações de corte de roscas, quando acionada, recebe fluxo adicional de lubrificante. Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com Principais constituintes Carro transversal Carro superior (espera) Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com Principais constituintes Porta ferramentas ou torre O porta-ferramentas com base giratória pode ser posicionado em qualquer ângulo para a execução de torneamentos cônicos. Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com Principais constituintes Caixa de roscas e avanços Oferece diversas combinações para avanços e passos de roscas. Suas engrenagens e eixos são temperados e trabalham em banho de óleo, também com lubrificação direcionada aos rolamentos. Apresenta excelente performance e longa durabilidade do conjunto. Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com Principais constituintes Recâmbio Com engrenagens de aço, não requer troca de engrenagens para passar de roscas métricas para polegadas, ou de Módulo para Diametral Pitch. Troca de engrenagens apenas na passagem de roscas Métrica e Polegada para roscas Módulo e Diametral Pitch. Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com Principais constituintes Sistema de frenagem O conjunto do freio é composto por disco e pinças de tipo automobilístico, acionado hidraulicamente através de um pedal horizontal, interrompendo automaticamente a corrente elétrica do motor. Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com Principais características Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com Principais características A - Distância máxima entre pontas B - Altura das pontas em relação ao barramento C - Altura da ponta em relação ao fundo da cava D - Altura da ponta em relação à mesa do carro principal E - Diâmetro d furo do eixo principal F - Passo do fuso Características • Número de avanços automáticos do carro • Número de passos de roscas em milímetros • Número de roscas módulo e "diametral Pitch" • Número de velocidades do eixo principal • Potência do motor Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com Especificações técnicas Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com Especificações técnicas Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com Especificações técnicas Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com Especificações técnicas Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com Especificações técnicas Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com Prendendo a peça Para realizar o torneamento, é necessário que tanto a peça quanto a ferramenta estejam devidamente fixadas. Quando as peças a serem torneadas são de pequenas dimensões, de formato cilíndrico ou hexagonal regular, elas são presas por meio de um acessório chamado de placa universal de três castanhas. A peça é presa por meio de três castanhas, apertadas simultaneamente com o auxílio de uma chave. Cada castanha apresenta uma superfície raiada que melhora a capacidade de fixação da castanha em relação à peça. De acordo com os tipos peças a serem fixadas, as castanhas podem ser usadas de diferentes formas. Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com Placa universal Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com Acessórios do torno As operações de tornear superfícies cilíndricas ou cônicas, embora simples e bastante comuns, às vezes apresentam algumas dificuldades. É o que acontece, por exemplo, com peças longas que se fossem presas somente pela placa universal se flexionariam por causa da pressão da ferramenta. Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com Acessórios do torno As pontas e contrapontas são cones duplos retificados de aço temperado cujas extremidades se adaptam ao centro da peça a ser torneada para apoiá-la. A contraponta é montada no mangote do cabeçote móvel, padronizado pelo sistema morse, com um cone de 60º . Recebe esse nome porque está montada em uma posição oposta à uma placa arrastadora com ponta. Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com Acessórios do torno A placa arrastadora é um acessório que transmite o movimento de rotação do eixo principal às peças que devem ser torneadas entre pontas. Tem o formato de disco, possui um cone interior e uma rosca externa para fixação. As placas arrastadoras podem ser: Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com Acessórios do torno Em todas as placas usa-se o arrastador que é firmemente preso à peça, transmitindo-lhe o movimento de rotação, funcionando como órgão intermediário. Os arrastadores podem ser de vários tipos: Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com Acessórios do torno A luneta fixa é presa no barramentoe possui três castanhas reguláveis por parafusos e a parte da peça que nela se apoia deve estar previamente torneada. Se a peça não puder ser torneada antes, o apoio deve ser lubrificado. Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com Acessórios do torno A luneta móvel geralmente possui duas castanhas. Ela apoia a peça durante todo o avanço da ferramenta, pois está fixada no carro do torno. Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com Acessórios do torno placa de castanhas independentes. É um dispositivo formado por um corpo de ferro fundido cinzento, com quatro castanhas de aço temperado e endurecido que podem ser invertidas para a fixação de peças com diâmetros maiores. Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com Acessórios do torno Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com Acessórios do torno Se a peça tiver formato tão irregular que não possa ser fixada com a placa de quatro castanhas independentes, como mancais e corpos de motores, usa-se uma cantoneira, fixada em uma placa com entalhes, chamada de placa lisa. Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com Acessórios do torno Mandril São pequenas placas universais de três castanhas mais comumente conhecidas como mandris ou buchas universais que são utilizadas para fixar brocas, alargadores, machos e peças cilíndricas de pequeno diâmetro. Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com Acessórios do torno As recartilhas, que dão nome ao conjunto da ferramenta, são roletes de aço temperado, extremamente duros e que possuem uma série de dentes e estrias que penetram, mediante grande pressão, no material da peça. A superfície estriada resultante recebe o nome de recartilhado. Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com Cálculo de rpm em função Vc Para calcular a rpm, seja da peça no torno, seja da fresa ou da broca, usamos um dado chamado velocidade de corte. Velocidade de corte é o espaço que a ferramenta percorre, cortando um material, dentro de um determinado tempo. A velocidade de corte depende de uma série de fatores, como: • tipo de material da ferramenta; • tipo do material a ser usado; • tipo de operação a ser realizada; • condições da refrigeração; • condições da máquina etc. Embora exista uma fórmula que expressa a velocidade de corte, ela é fornecida por tabelas que compatibilizam o tipo de operação com o tipo de material da ferramenta e o tipo de material a ser usinado. Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com Cálculo de rpm em função Vc Para o cálculo da rpm em função da velocidade de corte, você também usa uma fórmula: N= vc x 1000 d x π Exemplo: Quantas rotações por minuto (rpm) deve-se empregar para desbastar no torno um tarugo de aço 1060 de 100 mm de diâmetro, usando uma ferramenta de aço rápido? Professor: Joilson Borghi joilsonborghi@gmail.com Referências • Informações técnicas, Telecurso 2000 ( processo de fabricação, aula 34 e 35- torneamento). • Informações técnicas, Telecurso 2000 ( processo de fabricação, aula 36- acessórios e 37- excêntricos). • Informações técnicas, Telecurso 2000 ( processo de fabricação, aula 38- recartilhar- perfil e 39- roscar). • Informações técnicas, Telecurso 2000( cálculo técnico, aula 11- Rpm e gpm a partir da velocidade de corte). • Informações técnicas, Telecurso 2000( cálculo técnico, tabelas). • www.romi.com.br, catálogo técnico tormax Es 40- tornos universais.
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