ATPS PROCESSO DE FABRICAÇÃO

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Sumário
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Sumário	1
Fresa	2
Torno	5
Furação	7
Brochamento	9
�Conclusão....................................................................................................................................15�
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Processo de Fabricação I
Introdução – Ferramentas de Usinagem
A usinagem compreende o processo de desbaste mecânico que visa dar forma a uma peça, normalmente metálica e que compõe a matéria-prima.Existem vários processos de usinagem, entre eles: serramento, aplainamento, torneamento, fresamento (ou fresagem), furação, brochamento, eletroerosão, entre outros. A usinagem começou em tempos remotos com processos totalmente manuais e hoje em dia evoluiu muito com o uso de máquinas de alta precisão, como é o caso das chamadas CNC (com comando numérico computadorizado), com uma precisão que chega a ser tão pequena quanto a 1 mícron. Hoje em dia, a usinagem está presente em diversas indústrias, como a automotiva, a naval, a aeroespacial, a eletrônica, a de eletrodomésticos.
Fresa
Definição
São ferramentas rotativas para usinagem de materiais, constituídas por uma series de dentes e gumes, geralmente dispostos simetricamente em torno de um eixo. Os dentes e gumes removem o material da peça bruta de modo intermitente, transformando-a numa peça acabada,isto é,com a forma e dimensões desejadas. O fato do fresamento utilizar-se de ferramentas multi-cortante e poder se encontrada sob as mais variadas formas, das varias superficies necessarias numa peça em usinagem.As principais diferenças entre o fresamento e outros processos de usinagem são (ASM, 1989):
• O corte é interrompido;
• Os cavacos são relativamente pequenos;
• A espessura do cavaco é variável.
No fresamento há dois movimentos a se considerar:
• Rotação da ferramenta;
• Avanço da peça (em alguns casos a ferramenta pode executar os dois movimentos).
A máquina-ferramenta na qual é feito o fresamento é denominada fresadora ou máquina de fresar.O movimento de avanço é, geralmente, feito pela própria peça que está sendo usinada. Porém, nas modernas fresadoras ou centros de usinagem, a ferramenta de corte pode ser dotada de movimento de avanço. No passado as fresadoras eram utilizadas para geração de superfícies prismáticas (rasgos de chaveta, rebaixos, rasgos em “T”, rasgos tipo “rabo de andorinha”, etc); confecção de dentes de engrenagens (retos, helicoidais, engrenagens cônicas) e diversas outras operações hoje consideradas simples. Atualmente, modernas fresadoras ou centros de usinagem equipadas com CNC são capazes de rosquear e gerar as complexas superfícies de moldes e matrizes.
Métodos de Fresagem:
Os métodos de fresagem se referem ao movimento relativo entre a peça e a ferramenta, podem ser concordantes, discordante.
Fresamento periférico concordante (ou apenas fresamento concordante), os sentidos das velocidades de corte e de avanço são, em média, os mesmos. A espessura do cavaco decresce durante a sua formação. Como mostrado na animação abaixo, a espessura do cavaco é máxima no início do corte e mínima no final (teoricamente zero). Assim, na saída do gume, ocorre o esmagamento de material e maior atrito entre o gume e a superfície de corte.
Fresamento periférico discordante (ou apenas fresamento discordante) ocorre o contrário. Os sentidos das velocidades de corte e de avanço são, em média, opostos. A espessura do cavaco cresce durante a sua formação. Neste caso, a espessura do cavaco é mínima no início do corte e máxima no final. Se ocorre fresamento discordante puro, como mostrado na animação abaixo, a espessura inicial é teoricamente zero. Assim, no momento da entrada do gume, não há corte, mas apenas o esmagamento de material. Consequentemente os esforços e a tendência a vibrações na ferramenta são maiores.
As vantagens do fresamento concordante, quando comparado com o discordante, são:
Menor desgaste e, como consequência, maior vida da ferramenta;
Melhor qualidade superficial;
Menor potência requerida para o corte;
A força resultante empurra a peça contra a mesa onde está fixada, reduzindo os efeitos de vibração.
Mas deve-se preferir o fresamento discordante nas seguintes situações:
Quando existe folga no fuso da mesa da máquina-ferramenta;
Quando a superfície da peça tiver resíduo de areia de fundição, ou for muito irregular ou o material for proveniente de procesos de forjamento.
Torno
O torneamento é a operação por intermédio da qual um sólido indefinido é feito girar ao redor do eixo da máquina operatriz que executa o trabalho de usinagem (o torno) ao mesmo tempo em que uma ferramenta de corte lhe retira material perifericamente, de modo a transformá-lo numa peça bem definida, tanto em relação à forma como às dimensões.No torneamento, a matéria prima (tarugo) tem inicialmente a forma cilíndrica. A forma final é cônica ou cilíndrica. Na operação de corte a ferramenta executa movimento de translação, enquanto a peça gira em torno de seu próprio eixo.Abaixo, iremos descrever sobre os tipos de Torneamento:Torno Convencional: Torno mecânico é uma máquina- ferramenta utilizada para executar operações de usinagem cilíndrica externa ou interna e outras operações que normalmente são feitas por furadeiras, fresadoras e retificadoras, com adaptações relativamente simples.A principal característica do torno é o movimento rotativo contínuo realizado pelo eixo- árvore conjugado com o movimento de avanço da ferramenta de corte.
Torno Automático: Torno automático é uma espécie de torno semelhante ao torno mecânico convencional, mas que apresenta capacidades menores de torneamento. Suas ferramentas de usinagem e corte se deslocam de forma automática, com avanços regulados por cames ou curvas, fazendo a usinagem desejada.
Torno CNC: É um sistema que permite o controle de máquinas, sendo utilizado principalmente em tornos e centros de usinagem. Permite o controle simultâneo de vários eixos, através de uma lista de movimentos escrita num código específico (código G). Por esse motivo foi desenvolvido na década de 1940 o NC (CN, controle numérico, na sigla em português) criado pelo Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), inicialmente usando fitas perfuradas e com o advento do computador evoluiu para o CNC. Com isso atingiu-se o objetivo de confecção de peças complexas, seriadas e/ou de grande precisão, especialmente quando usada em conjunto com os atuais programas CAD/CAM.
Operações de Torneamento
Faceamento: O movimento de avanço da ferramenta se dá no sentido normal ao eixo de rotação da peça. Tem por finalidade obter uma superfície plana.
Sangramento: Movimento transversal como no faceamento. Utilizado para separar o material de uma peça (corte de barras).
Torneamento longitudinal (ou cilindragem): Operação de torneamento onde se obtém uma geometria cilíndrica, coaxial ao centro de rotação. Pode ser externo ou interno (geração de um tubo).
Torneamento de rosca: Velocidade de corte e avanço são tais a promover o filetamento da peça de trabalho com um passo desejado. Para isto, é preciso engrenar a árvore do cabeçote fixo com o fuso de avanço por meio de engrenagens.
Perfilamento, entre outros: Operação onde uma ferramenta com perfil semelhante àquele desejado avança perpendicularmente ao eixo de rotação da peça.
Furação
A furação é um processo de usinagem que tem por objetivo a geração de furos, na maioria das vezes cilíndricos, em uma peça, através do movimento relativo de rotação entre a peça e a ferramenta, denominada broca. A continuidade da retirada de material é garantida pelo movimento relativo de avanço entre a peça e a ferramenta, que ocorre segundo uma trajetória coincidente ou paralela ao eixo longitudinal da ferramenta.
A furação é, geralmente, o método de usinagem mais eficiente e econômico para executar um furo em um metal sólido e, freqüentemente, é realizada em conjunto com outras operações de usinagem. A ferramenta utilizada no processo de furação é a broca. A broca mais comum utilizadana furação é a broca helicoidal, mas existe um grande número de tipos de brocas para as mais diversas aplicações.Atualmente existem brocas com insertos intercambiáveis, com canais de refrigeração e de materiais mais resistentes que o tradicional aço rápido.O equipamento utilizado para executar a furação é a furadeira. Estas máquinas têm como função principal a execução de furos, mas outras operações, tais como alargamento e rebaixamento, também podem ser realizadas. As furadeiras possuem um motor que aplica uma rotação a uma ou mais brocas que são responsáveis pela remoção do material.Na escolha da furadeira mais adequada para cada trabalho a ser realizado devem ser avaliados os seguintes aspectos:
• Forma da peça;
• Dimensões da peça;
• Número de furos a serem abertos;
• Quantidade de peças a serem produzidas;
• Diversidade no diâmetro dos furos de uma mesma peça;
• Tolerâncias requeridas para a peça.
Apesar da importância do processo, este recebeu poucos avanços até alguns anos, enquanto outros processos (como torneamento e fresamento) progrediram mais rapidamente com a introdução de novos materiais para ferramentas. No entanto, nos últimos anos têm crescido a utilização de centros de usinagem CNC (Controle Numérico Computadorizado) no processo de furação. Com isso, têm ocorrido vários desenvolvimentos com os materiais das ferramentas de furação. A figura a seguir mostra a terminologia das brocas helicoidais
Brochamento
Brochamento ou Brochamento brochagem consiste em remover material da superfície de uma peça, de forma progressiva, pela ação ordenada dos fios de corte, dispostos em série, de ferramentas multicortantes. Essas ferramentas, que se deslocam segundo uma trajetória retilínea, chamam-se brochas, a máquina que realiza a operação é a brochadeira ou brochadora.
Tipos de brochamento:A brochadeira é uma máquina com movimento retilíneo. Ela pode ser vertical ou horizontal, com comando mecânico ou hidráulico. Na brochadeira podem ser realizados dois tipos de brochamento: o externo e o interno.
Brochamento externo é uma operação feita sobre a superfície externa de uma peça, dando acabamento ou semi-acabamento a seus perfis.
Brochamento interno – É Brochamento interno uma operação que permite modificar um furo vazado e transformar o perfil de uma peça. O objetivo dessa operação pode ser o de abrir cavidades para chavetas em furos cilíndricos ou o de transformar perfis de furos cilíndricos em perfis acanelados, estriados, quadrados, hexagonais etc. Essa operação é feita num furo aberto anteriormente por um outro processo qualquer.
No processo de brochamento, a transformação de um perfil é feita gradativamente porque os elementos de corte da brocha têm tamanhos que aumentam gradativamente ao longo de seu 
Comprimento. A figura a seguir apresenta três exemplos de fases da transformação.
Antes durante depois 
As brochas podem realizar uma operação completa de usinagem, desde o desbaste grosseiro até o acabamento. O brochamento permite obter um bom acabamento nas peças trabalhadas, dispensando, geralmente, usinagens posteriores.
Processo para a Fabricação de uma Peça: Passo a Passo.
Etapa 1: Solicitar material e ferramentas no almoxarifado.
Chapa nas dimensões nominais (5/8” x 2” x 150mm) (Excedendo 4 mm das dimensões exatas).
Broca de 10,5mm.
Alargador.
Escareador.
Broca de 10mm.
Rebaxador Cilíndrico com Guia 20mm.
Macho M12 x 2.
Desandador.
Paquímetro.
Fluido para Rosca. (ex: Quimatc)
Graminho Traçador Vestical.
Veniz.
Pincel.
Martelo.
Punção.
Compasso de Ponta.
Lima Meia-cana.
Etapa 2: Traçar a Peça:
Limpar superfície que estarão em contato.
Pintura da superfície do material com veniz.
Posicionamento da peça na mesa de desempeno.
Preparação do graminho na medida correta.
Com o graminho executar a traçagem das linhas paralelas conforme as dimensões da peça.
Com o punção marca o cruzamentos das linhas de centro das circunferências.
Com o compasso de ponta traçar as circunferências.
Etapa 3: Cortar nas dimensões, (Serramento).
Fixação da peça na máquina de serrar.
Seleção da lâmina de serrar, de modo que no mínimo 3 dentes da serra fique em contato com a superfície a ser cortada.
Fixação da lâmina na máquina, observando o sentido dos dentes de acordo com o avanço do corte.
Regulagem da máquina. 
Serramento, ao final da operação, diminuir a velocidade e a pressão sobre a serra parra evitar acidentes, no caso das maquinas de corte vertical ou o no serramento manual.
Etapa 4: Operação de furação:
Fixação da peça na furadeira. Se o furo for passante deve-se verificar se a broca é capaz de atravessar a peça e atinge a mesa da máquina.
Fixação da broca no mandril ou bucha de redução, verificando se o diâmetro, o formato e afiação da ferramenta estão adequados. Tomar cuidado com as arestas contantes.
Regulagem da máquina: consultar a tabela (RPM x avanço). No caso do furo passante ter cuidado para não danificar a mesa da máquina.
Aproximação e centralização da ferramenta na marca puncionada na peça.
No caso de furação com furadeira sensitiva, os cavacos devem sair facilmente, ajudar, levantar rapidamente a broca de vez em quando, a pressão do avanço não deve se excessiva, para evitar a flambagem e ruptura, principalmente as de pequenos diâmetros. No final da furação e antes da broca transpassar o material, diminuir a pressão de avanço, pois a resistência a penetração da aresta da ponta cessa, e se for mantido a mesma pressão no momento da broca passar, corre-se o risco da broca travar no material, girando no mandril, ou danificando, ou mesmo a broca quebrando.
Com o alargador passar nos furos das extremidades para que o furo fique com a dimensão aconselhada na tabela na abertura da rosca.
Com o rebaixador cilíndricos com guia fazer o rebaixo no furo central da peça.
Escarear todos os furos.
Etapa 5: Abertura de rosca:
Fixação da peça em uma morsa. O furo deve ser mantido sempre na vertical.
Seleção do macho e do desandador, adequado á operação. Deve-se lembrar que os machos devem ser usados na seguinte ordem: 1 e 2 para desbaste, 3 para acabamento.
Seleção do fluido de corte: deve-se escolher o fluido apropriado como. O uso de fluido de corte inadequado, ou a sua não utilização pode causar os seguintes inconvenientes: o esforço para abrir a rosca aumenta consideravelmente, os filetes ficam com qualidade inferior ou com falhas no acabamento superficial, o macho engripa, e pode se quebrar.
Início da abertura da rosca: Deve-se introduzir o macho no furo com leve pressão, dando as voltas necessárias até o início do corte.
Verificação da perpendicularidade com esquadro e correção.
Roscamento: os machos são introduzidos progressivamente, por meio de movimentos circulares alternativos, ou seja, de vai e volta. Isso é feito a fim de quebrar o cavaco e permitir a entrada do fluido de corte.
Passagem do segundo e terceiro machos para terminar a rosca.
Vejamos algumas peças usinadas.
Conclusão:
Esse trabalho teve como objetivo facilitar a compreensão de todos que necessitam de auxilio para fabricar peças, abrir furos com ou sem rosca. Descrevemos etapas detalhadas sobre esse processo. Vimos também a ordem de cada procedimento e como executá-los com segurança.
Etapa 3 /4 
Definições de Usinagem	16
Passos do Processo de Fabricação	19
Conclusão	7
Exercícios	20
Processos de Usinagems Laboratório	23��
Cronograma das Etapas	24
Agradecimentos	24
Referências Bibliográficas	25
Etapa 03 / 04
Definição de Usinagem
A usinagem compreende o processo de desbaste mecânico que visa dar forma a uma peça, normalmente metálica e que compõe a matéria-prima.
Segundo ainda o dicionário Michaelis usinagem significa o ato ou efeito de usinar. Na prática isto significa submeter um material bruto à ação de uma máquinae/ou ferramenta, para ser trabalhado.Existem vários processos de usinagem,
entre eles serramento, aplainamento, torneamento, fresamento (ou fresa gem), furação, brochamento, eletroerosão, entre outros. A usinagem começou em tempos remotos com processos totalmente manuais e hoje em dia evoluiu muito com o uso de máquinas de alta precisão, como é o caso das chamadas CNC (com comando numérico computadorizado), com uma precisão que chega a ser tão pequena quanto a 1 mícron. Hoje em dia, a usinagem está presente em diversas indústrias, como a automotiva, a naval, a aeroespacial, a eletrônica, a de eletrodomésticos.
A usinagem CNC se dá através de uma máquina controlada por comandos numéricos, ou seja, é um processo de fabricação que utiliza computadores para automatizar máquinas e ferramentas em diversas etapas de produção. O processo de usinagem CNC começa tipicamente com um programa de computador para que se possa especificar cada peça, normalmente se utiliza o software Auto CAD, que pode ser utilizado para criar as especificações para cada um dos componentes, ou uma parte ou produto manufaturado. Este projeto é então transformado em uma série de valores numéricos para que uma máquina CNC possa utilizar as informações e mover e operar uma variedade de ferramentas. Uma parte pode ser completada em uma máquina CNC ou pode ser movida manualmente através de meios robóticos entre várias estações de trabalho com ferramentas diferentes. A usinagem CNC pode incluir ferramentas como brocas, prensas e serras, entre outras, de acordo com as especificações e necessidade.
Passo 01
Elaborar, com base no artigo abaixo, uma planilha em Excel com o planejamento de atividades de melhoria identificada definindo as metas a serem atingidas.
Passo 02
Definir após a elaboração das metas, qual será o método a ser empregado para atingi-las.
Matéria Prima
O setor de compras será responsável por fazer uma pesquisa de mercado, onde consiga uma matéria prima de qualidade (que atinja resultados esperados pelo cliente), mas com um custo abaixo. 
Processo de Fabricação 
Gerar manutenções periodicamente nos maquinários / equipamentos para melhora do processo. Supervisionar as peças fabricadas a fim de reduzir desperdícios. 
Investir em ferramentas com custo benefício. 
Custo 
Elaborar treinamentos na equipe qualificando o operador a fim de evitar desperdícios 
tanto na matéria prima quanto na peça fabricada fazendo com que o mesmo saiba
utilizar e conservar corretamente seus equipamentos de trabalho prevenindo maiores custos.
Mão de Obra
Reduzir o número de funcionários diretos e terceirizados na empresa. 
Investir em funcionários mais qualificados. 
 Passo 03
Estimar qual será o investimento a ser feito em cada uma das atividades planejadas.
Matéria Prima 
Aproximadamente R$ 20.000,00
Processo de Fabricação
Aproximadamente R$ 42.000,00
Custo
Aproximadamente R$ 15.000,00
Mão de Obra
Aproximadamente R$ 60.000,00
	
	INVESTIMENTO
	ECONOMIA
	MATERIA PRIMA
	20.000,00
	20%
	PROCESSO DE FABRICAÇÃO
	42.000,00
	42%
	CUSTO
	15.000,00
	30%
	MÃO DE OBRA
	60.000,00
	40%
	
	
	
Conclusão
O planejamento de um processo de fabricação deve levar em consideração muitas coisas tais como fatores de segurança, parâmetros e restrições dos materiais.Por isso o setor de compras deve realizar uma pesquisa de mercado que deve ter por objetivo conseguir materiais de baixo custo, mas com qualidade e que atenda todas especificações e que satisfaça as necessidades do cliente.Manutenção periódica nas maquinas e equipamentos visando a melhora do processo pode ser um diferencial para reduzir os desgastes e uma possível quebra, o que pode levar à uma parada com custo elevado. Fazer a inspeção das peças produzidas com a finalidade de detectar possíveis falhas também é um meio de reduzir desperdícios. Investir em ferramentas que tenham um maior custo benefício pode ser vantajoso para o processo porque nem sempre um material de menor valor vai trazer economia nesse material. Por exemplo: pode não atender todas as necessidades do processo.A capacitação e treinamentos dos colaboradores também deveram ser realizados de modo que profissionais qualificados podem operar de maneira correta maquinas e equipamentos reduzindo o desgaste e eliminando desperdícios.Investir em profissionais qualificados também pode reduzir o número de colaboradores diretos e terceirizados.
Resultados Ex.: Lab. Informática
Ex.: 2 
	NOME
	RA
	FORÇA DE CORTE (KGF)
	Jonas Cosmo da Silva
	7475687447
	72840
	Ronan Pereira Magalhães
	7091572130
	67320
	Icaro Ferreira da Silva
	7478692561
	51720
	Braytne Locatelli Andrade
	7679752431
	15600
	Danilo Silva Santos
	7085554057
	53640
	Jose Leonardo Cezario
	7229588466
	55920
	Luiz dos Santos Junior
	7246602605
	6840
Ex.: 3 A diferença que observamos na usinagem do aço e do alumínio é que ao usinar o aço encontramos um material mais dúctil, mais resistente, onde o cavaco retirado da peça é melhor. Já ao usinar o aço percebemos que o material é mais maleável, formando cavaco em fita, de baixa qualidade. 
 
	Ex.: 1
	 
	 
	 
	 
	 
	 
	Resistência do aço
	Aço Rápido (mm) 
	Nº de dentes 
	Raio do Topo (mm) 
	BHN (Brinel) 
	THRDS 
	M
	85Kgf/mm2
	120
	17
	0,8
	180
	3
	2,32
	 
	 
	 
	 
	 
	 
	 
	Rotação rpm 
	 
	 
	 
	 
	 
	 
	60,70666667
	 
	 
	 
	 
	 
	 
	 
	 
	 
	 
	 
	 
	 
	Avanço / volta (mm) 
	Avanço da mesa (mm/min)
	 
	Rmax 
	Fator de segurança (kgf)
	 
	Torque (kgfxmm) 
	4,08
	247,6832
	 
	2,601
	856,1960775
	51371,76465
	 
	 
	 
	 
	 
	 
	51,371 KN X mm
	K
	Força de corte (kgf)
	 
	 
	 
	 
	 
	1,656
	388,3679931
	 
	 
	 
	 
	 
Processo de Usinagem Laboratório de Mecânica
 
 
Referências Bibliográficas
http://www.mecanicaindustrial.com.br/689-o-que-e-usinagem-cnc/
https://pt.wikipedia.org/wiki/Torno_mec%C3%A2nico
http://cursos.unisanta.br/mecanica/ciclo6/Fundicao.pdf
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