Aula - Processo de Usinagem

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Definição sobre usinagem
Aplica-se a todos os processos de fabricação onde ocorre a remoção de 
material sob a forma de cavaco (DIN 8580)
Usinagem Cavaco
Confere forma, dimensão e 
acabamento a peça
através da remoção de 
material sob a forma de 
cavaco
Porção irregular de 
material da peça que é
retirado pela ferramenta
O estudo da usinagem é baseado na mecânica (atrito, deformação), na
termodinâmica (calor) e nas propriedades dos materiais
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Usinagem 
Material Bruto Produto Final Sequência de Fabricação
Remoção de Material Remoção de Material Remoção de Material
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Importância da Usinagem na Industrial Metal-Mecânica
Produtos industrializados etapas de produção
usinagem
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Importância da Usinagem na Industrial Metal-Mecânica
➔ 80% dos furos são realizados por usinagem
➔ 100% dos processos de melhoria da 
qualidade superficial são feitos por usinagem
➔ 70% das engrenagem para transmissão 
de potência
➔ 90% dos componentes da industria 
aeroespacial
➔ 100% dos pinos médico-odontológicos
➔ 70% das lentes de contatos extraoculares
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Limites dos processos de usinagem
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Classificação dos Processos de Usinagem
Com remoção de cavaco
Sem remoção de cavaco
Usinagem
Convencional
Não Convencional
•Torneamento
•Fresamento
•Furação
•Aplainamento
•Mandrilamento
•Retificação
•Jato D´água
•Jato Abrasivo
•Eletroquímica
•Eletroerosão
•Feixe de Elétrons
•Laser
•Plasma
Fundição
Soldagem
Metalurgia do pó
Conformação
•Laminação
•Extrusão
•Trefilação
•Forjamento
•Estampagem
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Usinagem dentro dos processos de fabricação
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Operações de Usinagem
Desbaste: conferir forma e dimensões próximas às finais
Acabamento: obter dimensões finais com acabamentos finais 
especificados
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Classificação dos processos de usinagem
➔ Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida
➔ Usinagem com Ferramentas de Geometria Não Definida
➔ Usinagem por Processos Não Convencionais
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Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida
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Torneamento
Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida
� obtém de superfícies de revolução com 
auxílio de uma ou mais ferramentas 
monocortantes;
� A peça gira em torno do eixo principal de rotação da 
máquina e a ferramenta se desloca simultaneamente
segundo uma trajetória coplanar com o referido eixo;
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Classificação das Operações de Torneamento
Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida
Retilíneo Curvilíneo Aplainamento
Ferramenta com
deslocamento em
trajetória retilínea
Ferramenta com
deslocamento em
trajetória 
curvilínea
Movimento 
alternativo
da peça e da
ferramenta com
deslocamento 
retilíneo
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Torneamento Retilíneo
Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida
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Torneamento Retilíneo
Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida
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Torneamento Curvelíneo
Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida
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Aplainamento
Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida
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Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida
Furação
Movimento de giro da peça ou da 
ferramenta com movimento simultâneo 
da peça ou da ferramenta com 
deslocamento retilíneo
-Em cheio
-Escareamento
-Escalonada
-De centros
-Trepanação
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Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida
Furação
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Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida
Alargamento
Movimento de giro da peça ou da ferramenta com movimento 
simultâneo da peça ou da ferramenta com deslocamento retilíneo
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Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida
Rebaixamento
Obtenção de formas quaisquer na extremidade de um furo
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Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida
Mandrilamento
Obtenção de superfícies de revolução com 1 ou mais ferramentas de barra
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Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida
Fresamento
Obtenção de superfícies quaisquer com ferramentas multicortantes
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Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida
Serramento
Operação de recorte ou seccionamento de ferramentas multicortantes
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Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida
Brochamento
Obtenção de superfícies quaisquer com
Ferramentas multicortantes
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Usinagem com Ferramentas de Geometria Não Definida
26
Usinagem com Ferramentas de Geometria Não Definida
Retificação
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Usinagem com Ferramentas de Geometria Não Definida
Brunimento
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Usinagem com Ferramentas de Geometria Não Definida
Lapidação
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Usinagem com Ferramentas de Geometria Não Definida
Polimento
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Usinagem por Processos Não Convencionais
➔➔➔➔ Remoção térmica
➔➔➔➔ Remoção Química
➔➔➔➔ Remoção Eletroquímica
➔➔➔➔ Remoção por ultra-som
➔➔➔➔ Remoção por jato d'água, outros
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Evolução Histórica
➔ SÉC. XVII – Melhoria nos processos de fabricação de ferro e aço
➔ SÉC. XVIII - Primeiras obras conhecidas sobre torneamento – Jacques
Plumier - L’ART DE TORNEURS.
➔ Senot primeiros tornos de concepção modernos
Torno de Senot - 1795
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Evolução Histórica
➔SÉC. XIX – Revolução industrial
➢Desenvolvimento da máquina a vapor – James Watts
➢Primeiras Máquinas-Ferramentas projetadas segundo princípios modernos
Tornos de Maudslay – 1800 e 1848
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➔SÉC. XIX – Revolução industrial
➢ Fabricação em série
➢ Aço ferramenta é o principal material de ferramentas de usinagem
Evolução Histórica
Furadeira de Willkinson – Acionada a roda d'água
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➔ SÉC. XX – Século da tecnologia
➢ 1900 – Taylor apresenta o Aço Rápido
➢ 1930 – Vanner Bush inventa o primeiro computador analógico
➢ 1935 – é desenvolvido o Metal Duro
➢ 1946 – é desenvolvido o primeiro computador eletrônico digital – o ENIAC
➢ 1947 – é desevolvido o primeiro transistor nos Laboratórios Bell
➢ 1950 – Primeira máquina-ferramenta numericament controlada, MIT
Evolução Histórica
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➔ SÉC. XX – Século da tecnologia
➢ 1960 - Primeira LASER foi construído por Theodore Maiman,
Laboratórios de pesquisa Hugues
➢ 1968 Borroughs produz os primeiros computadores utilizando circuitos
integrados
➢ '70 - BRIAN – Primeiras Pesquisas sobre usinagem de ultraprecisão
➢ '70 – Primeiras ferramentas Cermets – Japão
➢ '80 – Primeiras pesquisas sobre usinagem de alta-velocidade
➢ '90 – Ferramentas cerâmicas
➢ '90 – Ferramentas CBN, Diamante
Evolução Histórica
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SÉC. XXI – Tecnologias Inovadoras
➢ ´10 - Máquinas Flexíveis
➢ ´10 – Integração total por computadores
Evolução Histórica
Tendências para a usinagem no século XXI
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Grandezas do Processo
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Cinemática Geral dos Processos de Usinagem
Os processos de usinagem necessitam de um movimento relativo entre
peça e ferramenta.
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Cinemática Geral dos Processos de Usinagem
➔ Movimentos Ativos (causam diretamente a remoção de cavaco):
• de corte
• de avanço
• efetivo de corte
➔ Movimentos Passivos (não causam diretamente a remoção de cavaco):
• de aproximação e afastamento
• de ajuste
• de correção
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Cinemática Geral dos Processos de Usinagem
Movimentos nos processos de usinagem
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Cinemática Geral dos Processos de Usinagem
Movimentos nos processos de usinagem
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Relações que envolvem a qualidade de uma peça usinada
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Desvantagens dos Processos de Usinagem
► Processos lentos, quando comparados com outros.
► Altos custos envolvidos
1. Mão de obra altamente especializada;
2. Maquinário caro;
3. Ferramental caro;
4. Alta produção de resíduo. (10% =>cavaco)