APOSTILA - TORNEAMENTO E USINAGEM

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FUNDAÇÃO TÉCNICO-EDUCACIONAL SOUZA MARQUES 
Experimentação Mecânica – Prof. Jorge Luiz de Oliveira/ Elson F. machado
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Usinagem
O termo usinagem compreende todo processo mecânico onde a peça é o resultado de um processo de remoção de material.
Existem vários processos de usinagem, entre eles, aplainamento, torneamento, fresamento (ou fresagem), furação, brochamento, eletroerosão entre outros.
A usinagem começou em tempos remotos com processos totalmente manuais e hoje em dia evolui muito com o uso de máquinas de alta precisão, por exemplo chamadas CNC (com comando numérico computadorizado), que são controladas por computador.
A precisão de tal máquinas chega a ser tão pequena quanto 1 mícron. Para se ter uma idéia, um fio de cabelo tem o diâmetro de 80 microns.
A usinagem atende, hoje em dia, a diversos mercados, como automotivo, naval, aeroespacial, eletrônico, eletrodomésticos etc.
A usinagem é reconhecidamente o processo de fabricação mais popular do mundo, transformando em cavacos algo em torno de 10% de toda a produção de metais, e empregando dezenas de milhões de pessoas em todo o mundo. Após esta rápida introdução de Usinagem veremos uma classificação destacando as principais operações, pois o foco de nosso trabalho é o processo de retificação um dos principais processos de usinagem utilizados atualmente.
TORNO
Introdução
Denomina-se torneamento o processo que se baseia no movimento da peça em torno de seu próprio eixo. O torneamento é uma operação de usinagem que permite trabalhar peças cilíndricas movidas por um movimento uniforme de rotação em tomo 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 da peça 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 ao porta-ferramenta, contrabalança a reação desta força.
Segurança na operação com torno mecânico:
Antes de iniciar qualquer operação no torno, é importante lembrar-se sempre de usar o equipamento de proteção individual (EPI): óculos de segurança, sapatos e roupas apropriados, e rede para prender os cabelos, se necessário. Além disso, o operador de máquinas não pode usar anéis, alianças, pulseiras, correntes e relógios que podem ficar presos às partes móveis da máquina, causando acidente.
PRECAUÇÕES DE SEGURANÇA:
a) Não deixar de usar óculos de proteção;
b) Evitar pôr a mão na placa com o torno em movimento;
c) Não trabalhar no torno usando camisas de mangas cumpridas ou roupas folgadas;
d) Evitar o uso de jóias, principalmente relógio e pulseira;
e) Nunca usar calibre(s) ou outro(s) instrumento(s) com o torno em movimento, e
f) prender os cabelos, quando estes forem longos.
Nomenclatura do torno mecânico e seus acessórios
O torno é formado por diversas partes que são unidas por muitos órgãos de ligação. No torno mecânico moderno quase todos os órgãos em movimento não estão à vista, ou seja, são protegidos por caixas para preservar o operador de acidentes, segundo as normas contra acidentes e para dar à máquina, um perfil estético funcional.
É interessante para a compreensão que suas partes sejam abordadas com a exata nomenclatura. Assim, as partes principais são: a base, o barramento, os carros, a espera, os cabeçotes, o fuso, a vara, as grades, o indicador de quadrantes, o copiador para cones, o esbarro para movimento automático etc., Figura 1.
Fig. 1 - Partes principais do torno mecânico
Placas - podem ser:
1. Universais - São as mais comuns, têm três castanhas que se movem em conjunto.
2. Castanhas independentes - Podem trabalhar com peças irregulares.
3. Combinadas - procedem da mesma maneira que a placa universal e a com castanhas independentes.
4. de pino ou de arrasto - Trabalham com grampo arrastador (cavalinho).
Usinagem
Para executar o torneamento, são necessários três movimentos relativos entre a peça e a ferramenta, Figura 2, que são:
1. Movimento de corte: é o movimento principal que permite cortar o material. O movimento é rotativo e realizado pela peça.
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.
Fig. 2 - movimentos relativos entre a peça e a ferramenta
A ferramenta pode trabalhar deslocando-se paralela ou perpendicularmente ao eixo da peça. No primeiro caso a operação é denominada tornear e no segundo caso facear. As curvas geradas pelos movimentos combinados da peça e da ferramenta são: uma hélice, quando se torneia, e uma espiral, quando se faceia. 
O torno executa qualquer espécie de superfície de revolução por conta dos três movimentos relativos entre a peça e a ferramenta. O trabalho abrange obras como eixos, polias, pinos e toda espécie de peças com rosca(s). Além de tornear superfícies cilíndricas externas e internas, o torno poderá usinar superfícies planas no topo das peças (facear), abrir rasgos ou entalhes de qualquer forma, ressaltos, superfícies cônicas, esféricas e perfiladas. Qualquer tipo de peça com rosca, interna ou externa, pode ser executada no torno. Além dessas operações primárias ou comuns, o torno pode ser usado para furar, alargar, recartilhar, enrolar molas, etc. 
O torno também pode ser empregado para polir peças usando-se lima fina, lixa ou esmeril.
Classificação dos processos de usinagem
Os processos apresentados a seguir produzem superfícies de revolução em peças normalmente são executadas em tornos:
-Torneamento: pode produzir superfícies cilíndricas, cônicas ou segundo algum perfil, como exemplo de peças produzidas por este processo temos: eixos, pinos,etc.
- Faceamento: produz uma superfície plana nas extremidades da peça ou pode ser
utilizada para gerar um canal circular, neste caso é conhecida como sangramento axial.
- Perfilamento : utiliza ferramentas de forma para produzir peças com um determinado perfil.
- Torneamento interno: gera superfícies no interior da peça, normalmente utilizado para alargar um furo ou gerar um canal interno.
- Furação: gera furos na direção axial no centro da peça.
- Corte: utiliza uma ferramenta denominada bedame para cortar a peça.
- Rosqueamento: produz roscas de parafuso interna ou externa.
- Recartilhamento: utilizado para gerar um padrão superficial.
Ferramentas de corte
Ferramenta é tudo que serve para cortar o material no decorrer da usinagem. Entende-se, portanto, que em tornearia, o termo ferramenta, sem outras quaisquer indicações, significa ferramenta de corte com que se ataca o material.
Finalidades das ferramentas usadas no torno mecânico
As principais finalidades das ferramentas usadas no torno mecânico podem ser apresentadas da seguinte maneira, vide Figura 3:
1) Desbastar à esquerda
2) Desbastar para ambos os lados
3) Facear à direita
4) Sangrar e cortar
5) Facear à esquerda
6) Desbastar à esquerda
7) Alisar para ambos os lados
8) Desbastes de acabamento
9) Sangrar
10) Cortar com acabamento à direita
Fig. 3 - Ferramentas usadas no torno mecânico
- Suportes para ferramentas
- Materiais para ferramentas
- Fluidos de corte
Velocidade de corte
Na tornearia, a velocidade de corte é o espaço percorrido por uma ferramenta para cortar certo material, em um tempo determinado, Figura 4.
Fórmula:
Onde:
VC = Velocidade de corte (METROS/min, ou PÉS/min)
D = Diâmetro do material a usinar
π = Constante (3,1416) RPM = Rotaçãopor minuto
Fig. 4 – Espaço percorrido por uma ferramenta de corte
As rotações por minuto da máquina (RPM) é dada dividindo-se a velocidade de corte (VC) indicada em tabela, pela circunferência retificada da peça (D.π) a ser torneada. Assim tem-se a seguinte fórmula:
OBSERVAÇÕES:
a) Para encontrar a RPM, quando o problema for dado pelo sistema métrico, multiplica-se a velocidade de corte (VC) por 1.000 se o diâmetro for medido em milímetros, por 100 se for medido em centímetros e assim por diante, e
b) Sendo o problema dado pelo sistema inglês, ou seja, em polegada, multiplica-se VC por 12, que é o valor de um pé em polegadas.
Fatores dos quais depende a velocidade de corte
a) Quanto mais resistente for o material a usinar, tanto menor será a velocidade de corte;
b) Quanto mais resistente e dura for a ferramenta, tanto maior será a velocidade de corte;
c) Quanto mais pesado o desbaste, isto é, quanto maior o passe, tanto menor será a velocidade de corte.
NOTA: A capacidade da máquina, o resfriamento, a afiação da ferramenta, a habilidade do operador etc. são elementos primordiais na determinação da velocidade de corte.
Unidade de medida 
A unidade de medida utilizada para determinarmos a velocidade de corte é expressa em METROS/min, ou PÉS/min.
Retificação
Basicamente, a retificação visa corrigir as irregularidades de superfícies de peças ou materiais submetidos a operações antecedentes. Porém, antes de iniciar a operação, seja qual for o objetivo da retificação, é preciso preparar a retificadora, atento(a) à prevenção de acidentes.
Prevenção de acidentes
Na usinagem por abrasão os acidentes são, em geral, causados pela quebra dos rebolos. Este fato se deve a várias causas, dentre as quais se podem citar: ocorrência de trincas durante o transporte ou armazenamento dos rebolos, montagens defeituosas; excesso de velocidade no trabalho, pressão demasiada em rebolo de pouca espessura, contato muito brusco do rebolo com a peça a retificar, uso do rebolo muito duro etc.
Por isso, são necessárias as seguintes medidas preventivas: antes de qualquer operação, verificar se o rebolo está em bom estado e se o mesmo é adequado ao serviço a ser feito; limpar bem o rebolo e evitar choques e pressões excessivas sobre sua superfície para ele não estourar.
Para prevenir ferimentos o operador deve sempre utilizar os EPI’s (Fig. 5) e observar os seguintes procedimentos:
- ao iniciar a rotação, ficar de lado e não em frente ao rebolo;
- usar óculos de proteção;
- em caso de usinagem a seco, ajustar um coletor de aspiração de pó junto ao protetor e usar máscara contra pó, para evitar inalação de poeira, prejudicial ao sistema respiratório;
- usar luvas durante trabalhos em que a peça for guiada manualmente. O atrito do rebolo produz aquecimento da peça que pode queimar a mão;
Fig. 5 – Alguns Equipamentos de Proteção Individual (EPI)
- não usar roupas soltas;
- no caso de aparelhagem elétrica, usar um estrado de madeira para isolar o operador.
- não empilhar rebolos, pois eles podem empenar ou quebrar. Além disso, o armazenamento deve ser em local apropriado.
Em caso de acidente, o operador deve proceder do seguinte modo:
- declarar o acidente, relatando como ele ocorreu, o movimento, o lugar e as testemunhas;
- somente permitir a retirada de ciscos dos olhos por pessoa competente, de preferência, médico;
- no caso de queimaduras, limpar a ferida com água oxigenada ou com álcool, fazer um penso úmido e consultar logo o médico.
Retificadoras
São máquinas operatrizes derivadas dos tornos mecânicos. São altamente especializadas na atividade de retificar, ou seja, de tornar reto ou exato, dispor em linha reta, corrigir e polir peças e componentes cilíndricos ou planos.
Assim, a retificação tem por objetivo:
a) Reduzir rugosidades ou saliências e rebaixos de superfícies usinadas com máquinas ferramenta, como furadeira, torno, plaina, fresadora;
b) Dar à superfície da peça a exatidão de medidas que permita obter peças semelhantes que possam ser substituídas umas pelas outras;
c) Retificar peças que tenham sido deformadas ligeiramente durante um processo de tratamento térmico;
d) Remover camadas finas de material endurecido por têmpera, cementação ou nitretação.
Geralmente, este tipo de usinagem é posterior ao torneamento e ao fresamento, para um melhor acabamento de superfície. O sobremetal deixado para o processo de retificação é de 0,2 a 0,5 mm, porque a retificadora é uma máquina de custo elevado e seu emprego encarece o produto. Os materiais ou peças geralmente precisam ser submetidos a tratamento térmico de têmpera para serem retificados.
Os virabrequins de motor a explosão, por exemplo, depois de confeccionados, têm suas medidas de acabamento terminadas numa retificadora.
Outro exemplo seriam os corpos como barramentos e prismas de precisão das próprias máquinas operatrizes, que são acabados em suas medidas finais por retíficas planas e cilíndricas.
	O processo de retificação é executado por ferramentas chamadas de esmeratrizes, que são pedras fabricadas com materiais abrasivos cujos formatos podem ser cilíndricos, ovalizados, esféricos, etc. Em geral, as pedras são presas a eixos (pontas montadas) e giram em altíssima rotação. Dessa forma, o componente a ser retificado é montado num suporte, numa mesa coordenada ou num eixo, e recebe o atrito da esmeratriz, que vai retirando o material em quantidades muito pequenas, até chegar ao ponto ou dimensão determinados pelo projeto. 
Fig. 6 – Retificação cilíndrica.
Características do processo
É o processo de usinagem abrasiva que apresenta maior emprego na Indústria.
Caracteriza-se pela remoção de material da peça pela ação conjunta de grãos abrasivos ativos.
A impossibilidade de definir geometricamente os gumes das ferramentas abrasivas levou ao nome de usinagem com gumes de geometria não-definida.
É um processo geralmente utilizado para as operações de acabamento de peças.
Os rebolos são ferramentas cortantes, constituídas por partículas abrasivas ligadas entre si por meio de ligante ou aglomerante.
Forças altas, maior gasto de energia, temperaturas altas,...
Forma média dos grãos de ferramentas de retificação é definida estatisticamente.
Grãos abrasivos são frágeis e quebram com cantos afiados
Partes protuberantes atuam no processo de corte.
Gumes tem geometria negativa em penetram em trajetória quase plana, ocorrendo deformações plásticas e elásticas.
Difícil pesquisa de fenômenos da retificação.
Microestrutura das ferramentas complexa.
Remoção de material por muitos gumes simultaneamente.
Remoção de material na faixa de micrometros (observação difícil).
Cavacos com seção variável.
Variáveis do processo
Espessura média de Cavaco: os grandes, induzem forças maiores sobre o grão abrasivo, gerando uma superfície retificada mais rugosa. Forças maiores induzem maior auto-afiação no rebolo. E as finas há um aumento no risco de queimas de retífica.
Taxa de Remoção: corresponde à quantidade de cavacos removidos por unidade de tempo. Em geral, usa-se a unidade mm3/s.
Velocidade de Corte: corresponde à velocidade periférica do rebolo, combinada com a velocidade da peça (da mesa da máquina).
Taxa “G” de remoção de material: corresponde à relação entre a quantidade de material removido pela retífica e a quantidade de material removido do rebolo, durante a operação.
Classificação das retificadoras
Há basicamente três tipos de retificadora: a plana, a cilíndrica universal e a cilíndrica sem centros (center less). Quanto ao movimento, em geral as retificadoras podem ser manuais, semi-automáticas e automáticas. No caso da center less, ela é automática, pois se trata de uma máquina utilizada para a produção em série.
Retificadora Plana
Esse tipo de máquina retifica todos os tipos de superfícies planas: paralelas, perpendiculares ou inclinadas.
Na retificadora plana, a peçaé presa a uma placa magnética, fixada à mesada retificadora. Durante a usinagem, a mesa desloca-se em um movimento retilíneo da direita para a esquerda e vice-versa, fazendo com que a peça ultrapasse o contato com o rebolo em aproximadamente 10 mm.
Há também o deslocamento transversal da mesa. O movimento transversal junto com o movimento longitudinal permite uma varredura da superfície a ser usinada. O valor do deslocamento transversal depende da largura do rebolo.
A retificadora plana pode ser tangencial de eixo horizontal e de topo de eixo vertical, Fig. 7.
 
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Fig. 7 – Retificadora tangencial de eixo horizontal e de eixo vertical.
Retificadora Cilíndrica Universal 
A retificadora cilíndrica universal retifica superfícies cilíndricas, externas ou internas e, em alguns casos, superfícies planas em eixos rebaixados que exijam faceamento.
A peça é fixa, por exemplo, a uma placa universal como a utilizada no torno, que é dotada de um movimento de rotação. O rebolo em movimento de rotação entra em contato com a peça e remove o material.
Retificadora Sem Centros (center less)
Esse tipo de retificadora é muito usado na produção em série. A peça é conduzida pelo rebolo e pelo disco de arraste.
O disco de arraste gira devagar e serve para imprimir movimento à peça e para produzir o avanço longitudinal. Por essa razão, o disco de arraste possui uma inclinação de 3 a 5 graus, que é responsável pelo avanço da peça.
Rebolo
A ferramenta de corte utilizada na retificadora é o rebolo (Fig. 8), cuja superfície é abrasiva, ou seja, apresenta-se constituída de grãos de óxido de alumínio ou de carbeto de silício, entre outros.
Por isso, a usinagem com rebolo é designada como um processo de usinagem por abrasão. Trata-se do mesmo sistema empregado pelo dentista quando ele utiliza um instrumento giratório com uma espécie de lixa redonda para limpar ou polir nossos dentes.
O desgaste do material a ser usinado é muito pequeno, porque o rebolo arranca minúsculos cavacos durante a operação de corte, quando a aresta dos grãos abrasivos incide sobre a peça. O ângulo de ataque desses grãos é geralmente negativo, Fig. 9.
Fig. 8 - Rebolos
O rebolo apresenta cinco elementos a serem considerados, que são:
Abrasivo – material que compõe os grãos do rebolo.
Granulação – tamanho dos grãos abrasivos.
Aglomerante – material que une os grãos abrasivos.
Grau de dureza – resistência do aglomerante.
Estrutura – porosidade do disco abrasivo.
Fig. 9 – Ângulos dos grãos
Existem vários tipos e formas de rebolo, adequados ao trabalho de retificação que se deseja fazer e, principalmente, à natureza do material a ser retificado. Veja a tabela a seguir.
	Para que a superfície retificada apresente exatidão dimensional e bom acabamento, é necessário levar em conta o tipo de material a usinar, o tipo de trabalho a ser feito e o tipo de granulação e o aglomerante do rebolo.
Tabela para aço não temperado
	Tipo de trabalho
	Tipo de granulação
	Tipo de aglomerante
	Desbaste
	Grossa
	Vitrificado
	Semi-acabamento
	Média
	Vitrificado
	Retificação fina
	Fina
	Resinóide, borracha, goma-laca, vitrificado
O aglomerante vitrificado, utilizado na maioria dos rebolos fabricados, está entre 70% e 80% do total.
Quanto à composição de seus grãos:
	Abrasivo
	Aplicação
	Símbolo
	Material
	
	A
	Óxido de Alumínio
	Aço carbono sem tratamento térmico,
forjado, fundido, etc
	C
	Carbono de Silício
	Ferro fundido, não ferrosos e não metálicos
	AA
	Óxido de Alumínio Branco (99% de pureza)
	Aços temperados, aço rápido, vidros, etc.
	GC
	Carboneto de Silício Verde
	Materiais extremamente duros: Carbureto
de tungstênio (Vídia)
Quanto à velocidade da mesa, existem as seguintes relações:
material mole – maior velocidade da mesa
material duro – menor velocidade da mesa
rebolo de liga vitrificada – baixa velocidade (até 33 m/s)
rebolo de liga resinóide – alta velocidade (até 45 m/s)
Quanto à dureza do rebolo:
	material mole – rebolo duro
material duro – rebolo mole
Quanto à estrutura:
	Desbaste – estrutura aberta
Acabamento – estrutura fechada
Operações do rebolo
Limpeza – Operação que tem objetivo a desobstrução dos poros do rebolo.
Perfilamento – Operação que tem objetivo dar forma ao rebolo.
Dressamento – É uma espécie de “reafiação”, que consiste em remover grãos arredondados (rebolo espelhado) ou limpar rebolos “carregados” de cavacos (rebolo “empastado”).
Afiação – Operação que tem objetivo remover o ligante entre os grãos abrasivos, geralmente utilizada após a dressagem em rebolos com ligantes resinóides.
Possíveis problemas que podem ocorrer nas operações dos rebolos:
Rugiosidade
Rugosidades são irregularidades micrométricas que se formam na superfície da peça, durante o processo de usinagem.
Na retificação, elas podem ser causadas por folgas nos eixos, irregularidades no movimento da mesa, desbalanceamento do rebolo e granulação do abrasivo, entre outras causas. Observe no quadro abaixo a relação entre rugosidade (Ra), granulação do abrasivo e a profundidade de corte do rebolo.
Lubrificação e refrigeração
Todo processo de retífica trabalha com refrigeração, Fig. 10.
Os principais objetivos dos líquidos refrigerantes de corte são:
 Resfriar a peça que está sendo retificada;
 Lubrificar a interface peça/partícula abrasiva;
 Arrastar os cavacos.
Fig. 10 – Rebolos e processo de retífica com refrigeração.
A região chamada de hot spot (figura abaixo) é a região da interface peça/rebolo onde a temperatura é mais elevada. A efetividade da refrigeração depende do refrigerante conseguir romper a barreira de ar em volta do rebolo e chegar junto ao hot spot na área de contato.
Fig. 11 – Região de hot spot.
Isso é conseguido se a velocidade do líquido refrigerante se aproximar da velocidade superficial do rebolo fazendo com que o refrigerante penetre a barreira de ar.
Principais vantagens do Processo
Trabalhar com tolerâncias apertadas;
Acabamento superficial de alta qualidade;
Principais desvantagens do Processo
Baixa velocidade quando comparada a outros processos de fabricação;
Suscetível a danos graves na peça quando não executada corretamente. Chamados de tensões e trincas de retífica.
Trincas e tensões de retífica
A escolha errada de um rebolo ou dos parâmetros de retífica, resulta em considerável risco de causar danos superficiais à peça. 
Danos térmicos conforme descritos abaixo:
- Oxidação: Oxidação da peça e/ou do fluido refrigerante, gerando uma fina camada na superfície retificada.
Fig. 12 - Fresa fabricada em aço rápido, apresenta
 oxidação devido à retífica.
- Super Revenimento: Ocorre quando a temperatura da peça atinge, durante o processo de retífica, valores superiores ao do último revenido. 
- Retêmpera: A queima devido à retêmpera, ocorre quando a temperatura na superfície que está sendo retificada supera a temperatura de austenitização do aço, causando transformação de fases durante o resfriamento provocado pelo fluido refrigerante. 
- Tensões Residuais: À medida que a temperatura aumenta, devido às restrições impostas pela superfície à dilatação e contração do material durante a operação, surgem tensões residuais de tração. 
Cuidados na Hora de Retificar
Para se obter uma boa operação de retífica, alguns cuidados devem ser tomados, tais como:
Escolha da máquina e características técnicas, cuidados na instalação e manutenção, rigidez, sistema de guias e mancais;
Escolha do tipo de rebolo e da especificação; 
Determinar corretamente o momento de dressagem do rebolo e nunca deixar este momento ser ultrapassado sem que a dressagem seja realizada; 
Escolha do tipo de fluido refrigerante; 
Forma da peça, material e sobremetal;
Cuidados na preparação e no setup são igualmente importantes e um bom planejamento das operações pode proporcionargarantia de qualidade, menor tempo de setup e flexibilidade de produção de vários modelos de peças.
Procedimentos de preparação da máquina retificadora
Esses procedimentos referem-se à escolha, montagem na máquina retificadora, balanceamento do rebolo, dressagem e medidas de segurança, que devem ser tomadas pelo operador.
Escolha e preparação de rebolos
As especificações do rebolo seguem um código internacional, constituído de letras e números, adotado pelos fabricantes, conforme Fig. 13.
Para a correta escolha do rebolo são levados em conta as seguintes características: abrasivos, grãos, dureza, estrutura e aglomerantes.
Fig. 13 – Especificação de rebolo
Tipos de abrasivos
Atualmente, grãos abrasivos obtidos artificialmente são os mais utilizados para confecção de rebolos, já que os de origem natural deixaram de ser aplicados por conta de seu alto custo. Os principais são:
1 - Óxido de alumínio (Al2O3) - Obtido a partir do mineral denominado “bauxita” por um processo de redução, apresenta-se em duas qualidades segundo o critério de pureza conseguida na sua elaboração:
1.1 - Óxido de alumínio comum (A) - De cor acinzentada, com pureza química em torno de 96-97%, e possui como principal característica a sua alta tenacidade, a qual se presta nos casos de retificação de materiais que tenham elevada resistência à tração.
1.2 - Óxido de alumínio branco (AA) - Com 99% de pureza, distingue-se pela sua cor, geralmente branca, e com propriedades semelhantes ao óxido de alumínio comum, porém devido a sua pureza e forma de obtenção (cristalizado) torna-se mais quebradiço. Por isso, é empregado em retificações que requerem nível baixo de calor, gerado entre o rebolo e a peça, e ao mesmo tempo boa qualidade de acabamento em superfície com menor tempo de execução. Como exemplo, podemos citar aços-ligas em geral.
2 - Carbeto de silício (SIC) - Obtido indiretamente por meio da reação química de sílica pura com carvão coque em fornos elétricos. Este tipo de abrasivo apresenta maior dureza que os óxidos de alumínio, sendo conseqüentemente mais quebradiço. É empregado em materiais de baixa resistência à tração, porém, de elevada dureza. Como exemplo temos: vidros, porcelanas, ferros fundidos (tratados ou não superficialmente), plásticos, alumínio e carbonetos (metal duro).
Esses abrasivos podem ser reconhecíveis, também, pela coloração: pretos e verdes, sendo este último empregado nas afiações de ferramentas de metal duro; por serem mais quebradiços que os pretos não alteram a constituição do metal duro.
3 - Carbeto de boro (B4C) - Com características superiores aos anteriores, é pouco empregado na fabricação de rebolo. Devido ao seu alto custo é mais comumente utilizado em forma de bastonetes para retificação de ferramentas.
4 - Diamante - Material mais duro encontrado na natureza, é utilizado em estado natural ou sintético na elaboração de rebolos para lapidação.
Classificação do abrasivo quanto ao tamanho e simbologia
O tamanho do grão (grana) é determinado por meio do peneiramento.
O peneiramento é feito através de peneiras sucessivas, com um certo número de malhas por polegada linear. A tabela a seguir mostra os tipos de grana empregados no mercado:
Simbologia do grão abrasivo:
A - Óxido de alumínio comum 
AA - Óxido de alumínio branco
C - Carboneto de silício preto 
GC - Carboneto de silício verde
DA - Mistura de 50% de óxido de alumínio comum com 50% de óxido de alumínio branco
D - Diamantado (C)
Obs.: Qualquer outro símbolo anexado aos mencionados determina aperfeiçoamento das fábricas produtoras de grão ou rebolo.
Exemplo:
- Tamanho de grão 60
Significa que foi obtido através de uma peneira cujo lado tem 1/60 de polegada (aproximadamente 0,42 mm).
Aglomerante ou liga
O elemento aglomerante do abrasivo permite que a ferramenta mantenha a sua forma e resistência, dando-lhe condições de fazer o trabalho desejado e desprender o grão quando ele perder suas características de corte. A proporção e qualidade da liga bem como o abrasivo determinam dureza e grau de porosidade, exigidos pelo tipo de retificação.
As ligas mais empregadas são:
- Vitrificadas (V): feitas à base de mistura de feldspato e argila, são as mais utilizadas, pois não sofrem ataque ou reação química pela água, óleo ou ácidos. São usadas nas máquinas retificadoras com velocidade periférica de no máximo 35 m/s.
- Resinóides (R): são feitos com base em resinas sintéticas (fenólicas) e permitem a construção de rebolos para serviços pesados com cortes frios e em alta velocidade, que nunca deve superar 80 m/s.
- Borracha (R): utilizada em aglomerante de ferramentas abrasivas para corte de metais e em rebolos transportadores das retificadoras sem centro (Center less).
- Goma-laca (E) e Oxicloretos (O): atualmente em desuso e só aplicada em trabalhos que exijam cortes extremamente frios em peças desgastadas.
Simbologia das principais ligas:
V = Vitrificadas
E = Goma-laca
B = Resinóides
Grau de dureza
O grau de dureza de um rebolo é a medida do poder de retenção dos grãos abrasivos pelo aglomerante. Um rebolo muito duro retém seus grãos até depois de estes terem perdido a capacidade de corte. Um rebolo muito mole perde seus grãos antes de estes terem executado inteiramente o trabalho. No caso de usinagem de materiais que tendem a empastar o rebolo, deve-se usar um rebolo mole, que solte os grãos com mais facilidade.
Estrutura
Estrutura é o grau de compactação dos grãos abrasivos no rebolo e se refere também à porosidade do rebolo.
Fig. 14 – Estruturas
Balanceamento do rebolo
Depois de escolher o rebolo, é preciso balanceá-lo e dressá-lo. Assim, ele fica bem equilibrado, evita vibrações na retificadora e permite a obtenção de superfícies de acabamento fino.
De modo geral, se balanceia um rebolo da seguinte forma:
Primeiro, é preciso verificar se o rebolo está trincado. Para isso, é preciso suspender o rebolo pelo furo e submetê-lo a pequenos e suaves golpes, dados com um macete ou cabo de chave de fenda. Se o rebolo não estiver trincado, ele produzirá um leve som “metálico”. Se tiver trincas, o som será “apagado”. Neste caso, o rebolo deve ser substituído por outro em bom estado.
Fig. 15 – Verificação da presença ou não de trinca(s)
Os rebolos possuem um “rótulo” de papel em suas laterais. Esses “rótulos” não devem ser retirados, pois servem para melhorar o assentamento dos flanges, visto que no processo de fabricação do rebolo, as superfícies ficam irregulares. No momento do aperto dos flanges, sem o rótulo pode ocorrer má fixação ou até mesmo a quebra do rebolo. Em seguida, o rebolo deve ser montado sobre o flange. Coloca-se o flange superior de maneira que os dois flanges sejam unidos com parafusos de fixação, Fig. 16.
Fig. 16 – Montagem do rebolo sobre o flange.
Fig. 17 – Rebolo sobre o eixo de balanceamento
Dressagem
Antes de iniciar uma retificação de peças é necessário retificar o rebolo para melhorar as seguintes características: planicidade, concentricidade e superfície cortante. Esta operação de retificação do rebolo é também chamada de dressagem, realizada da seguinte forma:
1 - fixar bem o rebolo no eixo da retificadora da máquina. Neste momento, deve-se observar também a folga radial, que não deve ultrapassar 0,005 mm, e a folga axial, a qual não deve ser maior que 0,02 mm. 
2 - fixar o diamante de retificação na mesa da retificadora, geralmente com uma placa magnética.
3 - Liga-se o rebolo e faz-se com que ele tangencie o diamante. Nesse momento, é preciso ter muito cuidado, pois a posição do diamante em relação ao rebolo não deve permitir que o rebolo “puxe” o diamante para baixo de si. Caso contrário, isso pode provocar a quebra do rebolo e trazer riscos para o operador, vide Fig.18.
A dressagem consiste em passar o rebolo inúmeras vezes pelo diamante, com pequenas profundidades de corte e com movimentos lentos de avançostransversais da mesa. As profundidades são de aproximadamente 0,02 mm para o desbaste e 0,05 mm para o acabamento.
Para evitar aquecimento excessivo das peças submetidas à operação, deve-se usar fluido de corte em abundância sobre o diamante e o rebolo. No entanto, não ligar o refrigerante antes de ligar o rebolo para evitar que ele se encharque e dessa forma prejudique o balanceamento.
Fig. 18 - Posição do diamante em relação ao rebolo no processo de dressagem.
Velocidade de corte
A velocidade de corte do rebolo é de grande importância e depende do tipo do aglomerante. Numa velocidade muito baixa, haverá desperdício de abrasivo e pouco rendimento do trabalho. Uma velocidade muito alta pode causar rompimento do rebolo. Geralmente, as máquinas têm rotações fixas que correspondem à velocidade de corte ideal. De modo geral, na prática, são adotadas as seguintes velocidades, segundo o aglomerante:
	AGLOMERANTE
	VELOCIDADE DE CORTE
	Vitrificado
	até 33m/s
	Resina
	até 45 m/s
	Borracha
	até 35 m/s
	Metálico
	até 30 a 35 m/s
Quanto à velocidade de corte do rebolo, também deve ser considerado o seguinte:
- quanto mais alta a velocidade do rebolo em relação à velocidade da peça, menor deve ser o grau do aglomerante;
- os aglomerantes orgânicos (resinóide, borracha, goma-laca) devem ser empregados para velocidades mais altas.
Para manter um rebolo na velocidade periférica, e se a máquina permitir aumente progressivamente a rotação por minuto (rpm). Com isso evita-se o desgaste excessivo do rebolo.
Deve-se empregar sempre a velocidade indicada pelo fabricante para cada tipo de rebolo.
Ciclos de Potência
Duas importantes aplicações da termodinâmica são a produção de potência e a refrigeração, geralmente realizadas por sistemas que funcionam com um ciclo termodinâmico.
 Ciclos de potência: ciclos termodinâmicos segundo os quais funcionam os dispositivos ou sistemas utilizados para produzir um débito de potência (geralmente denominados motores).
	 
 Ciclos de refrigeração: ciclos termodinâmicos segundo os quais funcionam os dispositivos ou sistemas utilizados para produzir o efeito de refrigeração (denominam-se frigoríficos, aparelhos de ar condicionado ou bombas de calor)
	Os ciclos de potência serão estudados conforme descrito abaixo:
1 - Introdução aos Ciclos de Potência
Indicadores de eficiência como parâmetros que permitem compararem o desempenho dos ciclos: rendimento térmico, razão de trabalho, pressão média efetiva, consumos específicos, eficiências.
Ciclos-modelo ideais e ciclos reais.
2 - Ciclos de Potência a Vapor
O ciclo de Carnot como paradigma e a sua irrealizabilidade. O ciclo de Rankine. O sobreaquecimento e o reaquecimento. Os ciclos regenerativos: aquecedores fechados e abertos. Separadores de vapor. Noção de cogeração.
Propriedades termodinâmicas desejadas para o fluído atuante.
3 - Ciclos de Turbinas a Gás
O ciclo de Joule-Brayton a ar padrão. O interarrefecimento e o reaquecimento. A regeneração. Ciclos abertos e fechados. A produção de quantidade de movimento: os turbo reatores.
4 - Ciclos dos Motores Volumétricos de Combustão Interna
O princípio de funcionamento dos motores alternativos a 4 tempos. Ciclo modelo e ciclo real. Análise dos ciclos Otto, Diesel e Misto. Caracterização do ciclo Stirling.
Ciclos de refrigeração
O ciclo de Carnot inverso como paradigma irrealizável. Coeficientes de desempenho de máquinas frigoríficas e bombas de calor por compressão de gás ou vapor. Ciclos a gás: ciclo de Joule-Brayton inverso. Ciclos a compressão de vapor: ciclo simples e algumas variantes; ciclos em cascata. Coeficientes de desempenho.
Propriedades termodinâmicas desejadas para o fluído frigorígeno.
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