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1 Introdução aos Processos de Fabricação Unidade 4: Usinagem Cursos de Graduação em Engenharia de Produção e Engenharia Mecânica Processos de Usinagem 2 Introdução � Os processos de usinagem podem ser divididos em: - Processos de corte: envolvem ferramentas mono e multicortantes. Exemplos: torneamento, furação, fresamento, aplainamento. - Processos abrasivos: removem material pela ação de partículas duras (abrasivas). Exemplos: retificação, brunimento. - Processos avançados (não convencionais): usam fontes de energia elétrica, química, térmica e hidrodinâmica e combinações dessas para remover material da peça. Exemplos: eletroerosão, feixe de elétrons, usinagem eletroquímica. Processos de Corte 3 1 - Torneamento � Definição: processo destinado à obtenção de superfícies de revolução (forma cilíndrica ou de disco). A ferramenta monocortante atua em um único ponto na remoção de material: a peça é rotacionada em torno de seu eixo longitudinal enquanto a ferramenta é conduzida longitudinalmente sobre sua superfície. Velocidade de corte = 10-1000 m/min 1 - Torneamento � Aplicações: Componentes e peças com elementos simétricos rotacionais, com dimensões variadas. Pode ser realizado na maioria das ligas metálicas. Exemplos: Parafusos para armação de óculos, pistões e cilindros de laminação, turbinas hidroelétricas, pistões automotivos (combinado com fundição) e engrenagens de caixa de transmissão de veículos (combinado com o forjamento). 4 1 – Torneamento: Operações Obter uma forma curva na peça torneada Pode ser interno ou externo Obter um cilindro afunilado ou uma forma cônica, interna ou externa Objetivo Contorna uma superfície determinada com o perfil desejado da peça Torneamento de perfis (curvilíneo) Retilínea, paralela ao eixo principal de rotação da máquina. Torneamento cilíndrico Retilínea, inclinada em relação ao eixo principal de rotação da máquina. Torneamento cônico RepresentaçãoTrajetória da ferramentaProcesso Ferramentas monocortantes 1 – Torneamento: Operações Visa a obtenção de uma forma definida, determinada pelo perfil da ferramenta Produzir um entalhe circular Produzir uma superfície plana Produzir filetes na superfície externa de peças cilíndricas Objetivo Radial ou axialPerfilamento Retilínea, perpendicular ao eixo de rotação da máquina (radial) Sangramento Retilínea, perpendicular ao eixo de rotação da máquina (radial) Faceamento Retilínea, paralela ao eixo de rotação da máquina, com alta velocidade de avanço efetiva Rosqueamento RepresentaçãoTrajetória da ferramentaProcesso Ferramentas monocortantes Ferramentas de forma 5 1 – Torneamento: Torno mecânico Representação esquemática de um torno horizontal: adequado para operações onde o comprimento é bem maior do que o diâmetro -Operação manual; -Adequado para pequena e média produção. - Adequado para um grande número de operações de usinagem. 1 – Torneamento: Torno mecânico Representação esquemática de um torno vertical: adequado para operações onde o diâmetro é bem maior do que o comprimento 6 1 – Torneamento: Torno mecânico 1 – Torneamento: Torno mecânico � Métodos para fixação da peça no torno Fixação entre pontas Placa de castanhas Pinça Placa plana A ponta pode ser fixa ou rotativa Fabricadas em diferentes tamanhos Grampos de formato personalizado, para geometrias especiais 7 1 - Torneamento O custo das ferramentas múltiplas (usadas pelas máquinas automáticas para aumentar a produção) é bastante elevado Possibilidade de obtenção de peças que exigem detalhes superficiais complexos O custo inicial do torno é muito elevadoBaixo custo do acabamento O cavaco tem uma grande área superficial específica oxidada e/ou molhada com o fluido de corte, o que torna sua reciclagem custosa Acabamento das peças é satisfatório Produz uma grande quantidade de cavaco Dependendo da complexidade, a produção de peças pode chegar a 1-60/h (manual) e 10- 1000/h (automático) DesvantagensVantagens 2 – Mandrilamento � Definição: utiliza uma ferramenta monocortante contra uma peça fixa. É tipicamente utilizado para usinar o diâmetro interno de um orifício preexistente, resultando em superfícies cônicas ou cilíndricas. � Operação similar ao torneamento interno (broqueamento). � Nessa operação, a ferramenta de corte é fixada a uma barra de mandrilar (mandril) sob um certo ângulo, determinado pela operação a ser realizada. 8 2 – Mandrilamento: Configurações possíveis 2 - Mandrilamento � Madriladoras: máquinas especiais que permitem o acoplamento de diferentes ferramentas, para furação, fresagem e rosqueamento. � Barra de mandrilar: rígida, proporcional ao diâmetro do furo e, se possível, não muito longa, para evitar desvios e trepidações. 9 2 - Mandrilamento � Tipos de mandrilamento Pelo mandrilamento pode-se conseguir superfícies cilíndricas ou cônicas, internas, em espaços normalmente difíceis de serem atingidos, com eixos perfeitamente paralelos entre si. CILÍNDRICO CÔNICO RADIAL ESFÉRICO 2 - Mandrilamento � Processos de mandrilamento � Mandrilamento cilíndrico: a superfície usinada é cilíndrica e o seu eixo de rotação coincide com o eixo em torno do qual a ferramenta gira. � Mandrilamento cônico: a superfície usinada é cônica e seu eixo de rotação coincide com o eixo em torno do qual a ferramenta gira. � Mandrilamento radial: a superfície usinada é plana e perpendicular ao eixo em torno do qual gira a ferramenta. � Mandrilamento esférico: a superfície usinada é esférica e o eixo de rotação coincide com o eixo em torno do qual a ferramenta gira. 10 3 - Fresamento � Definição: processo destinado à obtenção de superfícies com diferentes formas, planas e curvas. A ferramenta de corte (fresa) possui vários gumes (arestas de corte/dentes) e executa movimento rotativo, enquanto é pressionada contra a peça. O eixo de rotação da ferramenta de corte é perpendicular à direção do avanço. 3 - Fresamento � O fresamento é uma operação de usinagem com interrupções: os dentes da fresa entram e saem da peça a cada revolução. Quando os dentes não estão cortando, estão se refrigerando, o que evita o desgaste prematuro da fresa. � Essa operação de corte interrompida expõe os dentes a forças cíclicas de impacto e ao choque térmico a cada rotação. O material e a geometria da ferramenta devem ser adequados para resistir a essas condições. 11 3 – Fresamento: Fresas � A fresa é uma ferramenta constituída por um sólido de revolução cuja superfície se caracteriza por conter um determinado número de arestas de corte, iguais entre si, equidistantes e dispostas simetricamente em relação ao eixo de rotação. � Aplicações: usinagem de motores, de componentes de bombas, engrenagens, moldes para fundição e injeção de plásticos. FRESAMENTO HORIZONTAL Obtenção de superfícies paralelas ao eixo de rotação da ferramenta FRESAMENTO VERTICAL Obtenção de superfícies perpendiculares ao eixo de rotação da ferramenta A classificação das operações de fresagem é feita em função da posição do eixo-árvore em relação à mesa fresadora. 12 3 – Fresamento horizontal � Fresamento tangencial de face (periférico): a largura da fresa é maior do que a superfície usinada da peça, que ultrapassa a peça em ambos os lados. � Fresamento de ranhuras/canais: a largura da fresa é menor que a largura da peça, criando uma ranhura/canal. � Fresamento paralelo duplo (fresamento de rasgos paralelos): ocorre a usinagem de rasgos nas duas laterais da peça ao mesmo tempo. � Fresamento de perfil: os dentes da fresa tem um perfil que define a forma do entalhe que será cortado na peça.3 – Fresamento horizontal: fresadora de coluna Possibilidade de dotar a peça de três movimentos 13 3 – Fresamento horizontal (convencional) � A direção de rotação da fresa classifica duas direções diferentes de fresamento: 3 – Fresamento vertical � Fresamento de topo: o diâmetro da fresa é menor do que a largura da peça, gerando um rebaixo. � Fresamento de escatelar: a ferramenta cobre apenas um dos lados da superfície. � Fresa rabo de andorinha 14 3 – Fresamento: fresadoras universais � São máquinas que permitem indistintamente a disposição da ferramenta segundo um dos eixos, horizontal ou vertical, ou segundo um eixo oblíquo qualquer. � Satisfazem todas as condições de fresamento, mas não são máquinas de produção em série. 3 - Fresamento O rendimento do material é baixo, produzindo grande quantidade de cavacoAltas taxas de remoção de cavaco Baixo volume de produção: 1-100 peças/hAlta qualidade do acabamento superficial Complexidade limitada pelo perfil da ferramenta e orientação da peça Alta flexibilidade: permite a obtenção de uma variedade de formas e superfícies Alto custo do equipamentoPotencial para programação da usinagem DesvantagensVantagens 15 4 - Aplainamento � Definição: processo destinado à obtenção de superfícies planas (horizontais, verticais ou inclinadas) e outras geometrias com superfície de corte reta, como entalhes e rasgos, produzidos ao longo do comprimento de uma peça. Faz uso de uma ferramenta monocortante que possui movimento de vai-e-vem, arrancando cavaco linearmente, porém somente durante um dos movimentos da ferramenta ou da peça. 16 4 - Aplainamento � Aplicações: usinagem de bancada de máquinas, de peças fundidas de grande volume e de blocos matrizes, de rasgos de chavetas, entalhes e dentes de engrenagem de grande dimensão. � A ferramenta utilizada é mais barata, mais fácil de afiar e mais fácil de montar, quando comparada com a fresa. Porém, o processo é mais lento. � Conforme o movimento principal de operação de usinagem, as máquinas- ferramenta são divididas em dois tipos: Plaina limadora e Plaina de mesa. 17 � A mesa (onde se coloca a peça) possui apenas movimento de alimentação, enquanto a ferramenta possui movimento de vai-e-vem. � Operações: abertura de estrias, rasgos, rebaixos, chanfros, faceamento de topo, faceamento lateral. � Adequada para peças de pequeno a médio tamanho (curso máximo de ~600 mm). � Acionamento hidráulico ou mecânico. 4 – Aplainamento: Plaina limadora 4 – Aplainamento: Plaina de mesa � A peça possui o movimento principal, enquanto a ferramenta possui apenas movimento de avanço. � Operações: as mesmas realizadas pela plaina limadora. � Adequada para peças de grandes dimensões (curso máximo de 1 m). � 4 ferramentas podem trabalhar simultaneamente: economia de tempo. Plaina de mesa com dupla coluna 18 4 - Aplainamento As máquinas-ferramenta estão limitadas a baixas velocidades de corte em virtude do mecanismo que gera o movimento oscilatório Baixo custo Complexidade das peças é limitada pela natureza do processo, permitindo apenas a produção de perfis retos e superfícies planas ao longo do comprimento da peça Permite o trabalho com peças grandes, de até 2 m em plaina limadora e 25 m em plaina de mesa Volume de produção baixo: entre 1-50 peças/h, limitando sua aplicação a produção de peças pequenas Simplicidade do processo: não exige mão de obra muito especializada DesvantagensVantagens 5 - Furação � Definição: processo que abre, alarga ou dá acabamento em furos circulares na peça. A ferramenta utilizada, multicortante e cilíndrica (broca), é pressionada na peça estacionária por intermédio das furadeiras. O orifício resultante tem o mesmo diâmetro da broca. � Considerações: Formas e dimensões das peças a furar, números de orifícios, diâmetro e precisão exigida. 19 5 - Furação � Na execução do furo, a broca recebe um movimento de rotação, responsável pelo corte, e um movimento linear de avanço, responsável pela penetração da ferramenta. Furação em cheio Alargamento Furação escalonada Rebaixamento Escareamento Alargamento AtarraxamentoFuração de centro 20 5 - Furação � Furação em cheio: visa a obtenção de um furo cilíndrico na peça, removendo o material compreendido na direção axial do furo. � Alargamento de precisão: aumenta levemente o diâmetro do furo, visando dar uma melhor tolerância no seu diâmetro e um melhor acabamento. A ferramenta (alargador) apresenta geralmente arestas retas, sem ângulo de hélice. � Furação escalonada: a broca tem uma variação no diâmetro, permitindo o alargamento ao mesmo tempo em que o furo é realizado. 5 - Furação � Rebaixamento: efetua um furo escalonado (um diâmetro maior é feito na parte do furo realizado previamente). Ferramenta: rebaixador. � Escareamento (rebaixamento cônico): realiza um rebaixo no furo pré-usinado, semelhante à furação escalonada. O rebaixo tem a forma de cone e é usado para posicionar parafusos de cabeça chata, por exemplo. Ferramenta: Escareador. � Furação de centro: realiza um furo inicial para dar maior precisão da localização da furação subsequente. Ferramenta: broca de centro. � Atarraxamento (rosqueamento com macho): utiliza-se um macho para fazer uma rosca interna em um furo pré-existente. 21 5 – Furação: Furadeiras � Existem numerosos tipos de furadeiras, para atender às seguintes considerações: � Forma e dimensões da peça a furar � Número de orifícios a serem produzidos � Diâmetro dos furos � Precisão exigida � Etc. 5 – Furação: Furadeira de portátil - Empregadas quando os orifícios a executar localizam-se em posições difíceis, quando há necessidade de trabalhar no próprio local. - Usadas também em serviços de manutenção para remoção de parafusos, por exemplo. - O movimento de avanço é devido à força muscular do operador, enquanto manuseia a ferramenta. 22 5 – Furação: Furadeira de bancada -Máquinas com pequenas dimensões: colocadas sobre mesas ou bancadas. - O movimento de avanço é devido à força muscular do operador, através do acionamento manual de uma alavanca. - Podem apresentar precisão relativamente grande. 5 – Furação: Furadeira de coluna � Equipamento versátil: furação comum ou trabalhos em série. A coluna permite deslocar e girar o sistema de transmissão e a mesa, de acordo com o tamanho das peças. � Produção em série: utiliza-se furadeiras com várias colunas, onde cada uma possui um mandril em que permanece constantemente montada uma determinada broca. 23 5 – Furação: Furadeira radial - Grande porte: projetada para realizar furos em grandes peças; -Possui um braço radial ao longo do qual o carro (que contém o cabeçote de furação) pode se mover; - Permite que o cabeçote trabalhe bem distante da coluna, permitindo furar em várias posições sem mover a peça; -O braço pode ser girado em torno da coluna, podendo usinar peças dispostas em diferentes posições na mesa de fixação. Além disso, o braço também possui movimento vertical. 5 – Furação: Furadeiras especiais Furadeira múltipla - Conjunto de 2-6 furadeiras, com árvores múltiplas conectadas em série, em um arranjo linear. - Cada árvore gira e opera de maneira independente, mas compartilha uma mesa de trabalho em comum. - Permite a execução de diversas furações, deslizando a peça ao longo da mesa de trabalho, sucessivamente ou sequencialmente em uma peça ou em diversas peças ao mesmo tempo. Furadeira de fusos múltiplos - Peça única, que transmite o movimento de rotação a diversas árvores conectadas em conjunto, para fazer múltiplos furos, simultaneamente, em uma mesma peça, permitindo a obtenção de grandesquantidades de peças seriadas. 24 5 – Furação: Furadeiras especiais 6 - Brochamento � Definição: processo em que o cavaco é arrancado da superfície da peça (estacionária) progressivamente, através do movimento linear de uma ferramenta (brocha) multicortante, que contém uma sucessão de arestas de corte, dispostas em série. � Vantagens: bom acabamento superficial, tolerância dimensional estreita e possibilidade de obtenção de peças de várias geometrias. � Desvantagem: custo das ferramentas, quando estas são customizadas. 25 6 - Brochamento BROCHAMENTO INTERNO BROCHAMENTO EXTERNO 6 - Brochamento � Brochamento interno: a ferramenta opera no interior de um orifício preexistente em uma peça. Usado para produzir rasgos de chavetas em furos redondos ou transformar os perfis de furos redondos. � Brochamento externo: a ferramenta opera sobre uma superfície livre. Usado para realizar semi-acabamento ou acabamento de perfis externos e para criar uma seção transversal determinada sobre a superfície. 26 6 - Brochamento BROCHAMENTO INTERNO BROCHAMENTO EXTERNO 6 - Brochamento � Existem brochas de variados tipos, de acordo com a operação que se deseja realizar. � Brochadeiras: se deslocam segundo uma trajetória retilínea. Podem ser verticais ou horizontais, acionadas mecanicamente o hidraulicamente. Operação progressiva Dente de desbaste > Dente de acabamento > Dente de calibração 27 6 – Brochamento: Brochadeiras HORIZONTAL VERTICAL 6 - Brochamento � A maioria das máquinas de brochamento puxa a brocha para que ela passe pela peça. Exceções: - Brochadeira por compressão (brochamento interno): empurra a ferramenta através da peça. - Brochadeira contínua (brochamento externo): as peças são fixadas em uma correia ou disco e passam sobre uma ferramenta estacionária. 28 7 - Serramento � Definição: processo no qual uma fenda estreita é feita por uma ferramenta (serra) que possui uma série de dentes curtamente espaçados, dispostos de forma sucessiva. � Aplicações: separação da peça em duas partes ou remoção de partes indesejáveis. � Na maioria das vezes, a peça fica estacionária e ferramenta se move em relação a ela. Em geral, o corte é feito a frio. 7 – Serramento: Máquinas de serrar Mais comuns e menos eficientes. Realizam movimento linear alternado em relação à peça. A lâmina gira em torno do seu eixo e avança transversalmente até a peça. A serra é em forma de lâmina de pequena espessura, formando um circuito fechado. Pode ser operada manualmente ou de maneira automática. Vantagens: menor tempo de corte, eliminação de desgaste devido ao aquecimento (a ferramenta esfria durante o percurso) e facilidade de descarga do cavaco. Serra de lâmina Serra de fita Serra circular 29 8 - Limagem � Definição: operação manual de acabamento, para retirar a camada extra e indesejável de material em uma peça previamente usinada por processo de corte. Utiliza uma ferramenta geralmente fabricada de aço-carbono temperado, chamada de lima. A lima possui faces contendo dentes cortantes chamados de picado. 8 - Limagem 30 8 - Limagem 8 - Limagem � Limas-agulha: usadas em trabalhos especiais, como limagem de furos de pequeno diâmetro, construção de ranhuras e acabamento de cantos vivos e outras superfícies de pequenas dimensões nas quais se requer rigorosa exatidão. 31 8 - Limagem � Para que as limas tenham uma durabilidade maior, é necessário ter alguns cuidados: 1. Usar as limas novas para limar metais mais macios como latão e bronze. Quando ela perder a eficiência para o corte desses materiais, usá-la para trabalhar ferro fundido que é mais duro. 2. Usar primeiramente um dos lados. Passe para o segundo lado somente quando o primeiro já estiver gasto. 3. Não limar peças mais duras do que o material com o qual a lima foi fabricada. 4. Usar lima de tamanho compatível com o da peça a ser limada. 5. Quanto mais nova a lima, menor deve ser a pressão sobre ela durante o trabalho. 6. As limas devem ser guardadas em suportes de madeira em locais protegidos contra a umidade. 8 - Limagem � Limas rotativas: São acopladas a um eixo flexível e acionadas por meio de um pequeno motor. Apresentam formatos variados. 32 8 - Limagem � Etapas da limagem: 1. Fixação da peça na morsa: Para proteger as faces já acabadas da peça, usar mordentes de proteção (chapas de material mais macio do que o da peça que será fixada e que evitam que os mordentes da morsa façam marcas nas faces já usinadas da peça). 2. Escolha da lima de acordo com a operação e tamanho da peça. 8 - Limagem 3. Execução da limagem observando as seguintes orientações: - Lime por passes sucessivos, cobrindo toda a superfície a ser limada e usando todo o comprimento da ferramenta. A lima pode correr transversal ou obliquamente em relação à superfície da peça. - Lime a um ritmo entre 30 e 60 golpes por minuto. - Para evitar riscos na superfície limada, limpe os cavacos que se prendem ao picado da lima com o auxílio de uma escova ou raspador de latão ou cobre. - Controle frequentemente a planeza com o auxílio da régua de controle. 33 9 – Raspagem (rasqueteamento) � Definição: Trata-se de um processo manual de acabamento realizado com o auxílio de uma ferramenta chamada de raspador ou rasquete, que retira partículas extremamente pequenas (cerca de 0,01 mm) da superfície de uma peça previamente usinada por limagem, torneamento, fresagem, aplainamento ou retificação. Objetivos: � Corrigir a superfície das peças para suavizar os pontos de atrito; � Contribuir para a formação de uma película de óleo homogênea entre as superfícies de contato de peças que deslizam entre si, o que também diminui o desgaste e aumenta a vida útil da ferramenta. 9 – Raspagem (rasqueteamento) � Aplicações: superfícies côncavas dos mancais de deslizamento; também em faces planas dos instrumentos de medida e de controle como réguas, mesas e bases de níveis, e em guias de barramento de máquinas-ferramenta A raspagem é uma operação muito importante principalmente na fabricação de máquinas, na medida em que a perfeita lubrificação das partes móveis depende muito da raspagem de suas guias. 34 9 – Raspagem (rasqueteamento): Ferramentas Material da ferramenta: aço carbono ou aço liga extra-duro. 9 – Raspagem (rasqueteamento): Etapas � 1 – Preparação da peça: eliminação da oleosidade da superfície. � 2 - Escolha do raspador: de acordo com o tipo de peça a ser raspada. � 3 – Selecionar o elemento de controle para determinar os pontos altos da superfície desbastadas. Esta seleção deve considerar o tamanho e a forma da superfície a raspar. � 4 – Desbaste: executado com passadas longas, exercendo alta pressão sobre o raspador, em ângulo de 45º. Tem a função de eliminar as asperezas produzidas pela ferramenta de corte. � 5 – Cobrir a superfície necessária no elemento de controle com uma camada fina de tinta de contraste e friccionar suavemente a superfície a ser raspada sobre ela. � 6 – Raspagem: é feita sobre as manchas deixadas na superfície. Para melhorar o acabamento, podem-se raspar pontos em diferentes direções. � 7 – Verificação da superfície raspada com o elemento de controle escolhido. 35 9 – Raspagem (rasqueteamento): Elementos de controle DESEMPENO RÉGUS DE CONTROLE CILINDRO PADRÃO Máquina de serrarSerraSerramento Usinagem por corte --LimaLimagem --Rasquete/RaspadorRaspagem BrochadeiraBrochaBrochamento FuradeiraBrocaFuração Plaina--Aplainamento MandriladoraFresaFresagem FresadoraMandrilMandrilamento Torno--Torneamento Máquina-ferramentaFerramentaOperação 36 Processos abrasivos 10 - Retificação � Definição: operação deusinagem de acabamento em que remoção do material é feita por cada grão abrasivo contido na ferramenta abrasiva de revolução (rebolo), compreendendo uma grande variedade de formas e dimensões. Seu objetivo é corrigir as irregularidades de caráter geométrico produzidas em operações precedentes. Seções transversais de ferramentas abrasivas de revolução� Os rebolos se distinguem pelo formato, tipo de grão e dureza. � O processo pode ser usado em todos os tipos de materiais (metais, cerâmicas e silício) e permite ótimo acabamento superficial (0,025 µm) e tolerância dimensional estreita. 37 10 - Retificação � Comparação com o fresamento: o corte ocorre na periferia ou na face do rebolo, semelhante ao fresamento frontal ou radial. O rebolo consiste em muitos dentes de corte (as partículas abrasivas) e a peça avança em direção ao rebolo para realizar a remoção de material. � Diferenças em relação ao fresamento: os grãos abrasivos do rebolo são muito menores e mais numerosos do que os dentes da fresa; as velocidades de corte de retificação são muito mais elevadas que as de fresamento; os grãos abrasivos do rebolo são orientados aleatoriamente e possuem, em média, um ângulo de inclinação negativo muito elevado; o rebolo é autoafiado – quando se desgasta, os grãos abrasivos fraturam para criar novas arestas de corte (friabilidade) ou são arrancados para fora da superfície do rebolo para expor novos grãos. 10 – Retificação: Materiais abrasivos de importância comercial � Devem ter alta dureza, resistência ao desgaste, tenacidade e friabilidade. 38 10 – Retificação: Aglomerantes para rebolos de retificação � Devem ter resistência, tenacidade, dureza e resistência à temperatura. 10 – Retificação: Tipos de operação comuns Retificação cilíndricaRetificação tangencial plana Retificação sem centros 39 10 – Retificação: Tipos de operação comuns � Retificação cilíndrica: processo no qual a superfície usinada é cilíndrica (interna ou externa). O avanço do rebolo pode ser lateral (paralelo ao eixo de rotação da peça) ou de mergulho (perpedicular ao eixo de rotação da peça). Aplicações: acabamento de peças que foram usinadas em dimensões aproximadas e tratadas termicamente para aumento da dureza. � Retificação tangencial plana: a superfície usinada é plana e lisa. Utiliza a periferia ou a face plana do rebolo. � Retificação sem centros: retificação cilíndrica no qual a peça sem fixação axial é usinada por ferramentas abrasivas de revolução (que giram com grande velocidade), com ou sem movimento longitudinal da peça. A sustentação da peça é feita por meio de uma guia (encosto) de aço duro. 10 – Retificação: retificadoras Retificadora plana (mais comum) Coluna Base Mesa -Mesa: dotada de movimento longitudinal (vaivém) - Rebolo: movimento longitudinal. Nesta operação, a largura do rebolo é em geral menor do que a peça a ser usinada. 40 11 - Brunimento � Definição: processo de acabamento de peças que utiliza uma ferramenta de abrasão (brunidor) para desgastar a superfície da peça. A ferramenta gira (em baixa velocidade) e se move verticalmente para cima e para baixo (movimento linear), enquanto os segmentos abrasivos vão desgastando a peça. � Adequado para superfícies internas e externas. � Apresenta o mesmo compromisso entre melhor acabamento e maiores taxas de remoção de material que existe na retificação. 11 - Brunimento � Brunidor: contém um conjunto de segmentos de material abrasivo montados em um suporte (o número de segmentos abrasivos do brunidor depende do diâmetro do furo). Possui um dispositivo que pressiona (1-3MPa) os segmentos abrasivos contra as paredes internas da peça. � Fluido de corte: pode ser usado para refrigerar e lubrificar a ferramenta e ajudar na remoção dos cavacos. � Aplicações típicas: acabamento de furos dos motores de combustão interna, rolamentos, cilindros hidráulicos e tambores de armas. 41 12 - Afiação � Definição: operação de dar forma e perfilar arestas de ferramentas de corte novas (última fase do processo de fabricação) e de restaurar as arestas ou o perfil de corte de ferramentas desgastadas pelo uso, geralmente utilizando rebolos. O processo pode ser manual, utilizando uma esmerilhadora (ferramentas monocortantes) ou automatizado (ferramentas mono e policortantes), utilizando afiadoras. � Material utilizado na afiação depende do material da ferramenta: - Ferramentas de aço-carbono e aço rápido: afiadas com rebolo de óxido de Al. - Ferramentas de metal duro: rebolo de carbeto de Si ou diamante. 12 - Afiação Às vezes, é necessário afiar ferramentas de corte com três tipos de operações: desbaste, semi-acabamento e acabamento, utilizando-se rebolos diferentes em cada operação. � Ferramentas lascadas, muito danificadas ou na fabricação das ferramentas: devem passar pela operação de desbaste. São desbastados os ângulos de cunha, ângulos laterais, ângulos de incidência e do raio de ponta. � Ferramentas não lascadas: não é necessária a operação de desbaste. É suficiente uma operação de semi-acabamento ou de simples acabamento nas arestas cortantes. 42 Usinagem por abrasão AfiadoraReboloAfiação --BrunidorBrunimento RetificadoraReboloRetificação Máquina-ferramentaFerramentaOperação Usinagem não convencional 43 13 – Usinagem por eletroerosão � Definição: processo de usinagem que produz cavidades na superfície da peça pela fusão ou vaporização localizada do metal, causada por pequenas descargas elétricas (faíscas) de alta frequência. A descarga desses pequenos arcos elétricos é produzida por pulsação controlada de corrente contínua entre a peça (carregada positivamente) e a ferramenta (eletrodo carregado negativamente – grafita, Cu, Al, latão, aço, liga Zn-Sn ou W ligado com Cu ou Ag). O perfil do eletrodo corresponde ao perfil do corte que se deseja realizar na peça. O processo não produz rebarbas. � Aplicações: peças feitas a partir de ligas de elevada dureza e resistência à tração e de baixa usinabilidade, bem como confecção de matrizes e punções usados em estampagem, matrizes de forjamento, fieiras de trefilação e moldes para injeção de plásticos. 13 – Usinagem por eletroerosão: montagem típica � A extremidade do eletrodo e a peça são separados por uma folga (gap) de 0,0127 mm-0,508 mm. � Peça e ferramenta estão imersas em um fluido dielétrico (óleos de HC, água destilada, querosene): este fluido atua como condutor e refrigerante, além de servir como um meio para dispor as partículas de material removidas. � Na folga, o fluido é ionizado, sob a pulsação aplicada a partir de uma alta voltagem; a descarga passa entre a peça e a ferramenta. Cada faísca produz aquecimento suficiente para fundir ou vaporizar uma pequena quantidade da peça, resultando em uma pequena cratera na superfície. 44 13 – Usinagem por eletroerosão: Considerações sobre o processo � 1 – Parâmetros importantes: corrente de descarga e frequência de ocorrência de descargas. O aumento de qualquer um desses parâmetros aumenta a taxa de remoção de material. � 2 – O melhor acabamento superficial é obtido operando em altas frequências e baixas correntes de descargas. � 3 – As altas temperaturas de descarga que fundem a peça também fundem a ferramenta, criando uma pequena cavidade na superfície oposta à cavidade produzida na peça. � 4 – A dureza e a resistência do material da peça não são fatores relevantes, uma vez que o processo não é uma competição de dureza entre a ferramenta e a peça. Contudo, o ponto de fusão é uma propriedade importante: a taxa de material removida é inversamente proporcional a esta temperatura. Referências Bibliográficas � Groover, M. P. Introdução aos processos de fabricação. Rio de Janeiro: LTC, 2014.� Kiminami, C. S.; Castro, W. B.; Oliveira, M. F. Introdução aos processos de fabricação de produtos metálicos. São Paulo: Blucher, 2013. � Chiaverini, V. Tecnologia Mecânica. 2. ed. São Paulo: McGraw-Hill, 1986.
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