Usinagem em altissima velocidade

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USINAGEM EM ALTÍSSIMA VELOCIDADE (HSM)
Prof. José Milton de Freitas 
COMPLEMENTOS DE PROCESSOS DE FABRICAÇÃO
1- INTRODUÇÃO
Usinagem em Altíssima Velocidade:
é o mesmo que:
High Speed Cutting (HSC) , Corte em velocidade alta.
High Speed Machining (HSM), Usinagem em alta velocidade.
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1- INTRODUÇÃO (cont.)
Velocidade de Corte:
Vc = velocidade de corte [m/min]
d = diâmetro da peça (ferramenta) [mm]
n = rotação da peça (ferramenta) [rpm]
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Embora exista uma fórmula que expressa a velocidade de corte, ela é fornecida por tabelas que compatibilizam o tipo de operação com o tipo de material da ferramenta e o tipo de material a ser usinado.
1- INTRODUÇÃO (cont.)
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- Velocidade de Avanço:
Vf = velocidade de avanço [mm/min]
f = avanço [mm/rot]
n = rotação da peça (ferramenta) [rpm]
Vc = velocidade de corte [m/min]
d = diâmetro da peça (ferramenta) [mm]
1- INTRODUÇÃO (cont.)
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COMPLEMENTOS DE PROCESSOS DE FABRICAÇÃO
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- Qual o interêsse no desenvolvimento da Usinagem em Altíssima Velocidade?
PRODUTIVIDADE
1- INTRODUÇÃO (cont.)
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Há fontes que afirmam que pesquisas utilizando altas velocidades de corte na usinagem de metais tiveram início com Carl J. Salomon na Alemanha. Os métodos desenvolvidos por Salomon foram patenteados pela empresa Friedrich Krupp AG. A Patente Alemã foi baseada em uma série de curvas de velocidades de corte em função da temperatura. O resultado mais importante obtido na ocasião foi o fato de que, acima de uma determinada velocidade de corte, as temperaturas de corte começam a diminuir, como pode ser observado na Figura abaixo. 
Temperatura de corte no fresamento para altas velocidades
2- USINAGEM EM ALTÍSSIMA VELOCIDADE 
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- O que é Usinagem em Altas Velocidades? 
Uma combinação de altas velocidades de rotação com altas velocidades de avanço, dependendo do material que se está usinando, tendo por finalidade aumentar a velocidade de corte e de avanço por dente em 10 vezes sobre os dados convencionais, além de proporcionar melhor acabamento superficial juntamente com significativas reduções de custos; 
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O conceito de “alta velocidade de corte” é relativo, pois depende de quais materiais, peças-ferramentas e processos de usinagem estão em consideração. 
Isto significa dizer que não há valores e limites claramente estabelecidos, e sim relações que dependem da tecnologia vigente em cada período de tempo. 
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2- USINAGEM EM ALTÍSSIMA VELOCIDADE (cont.)
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- Características do processo de Usinagem em Altíssima Velocidade:
Devido as baixas forças de corte tem-se uma redução da profundidade de corte, ou seja, a caraterística principal é ter mais passos da ferramenta de corte dos que as convencionais, mas com a velocidade de avanço mais elevada do que as normais devido as grandes velocidades e com menor profundidade de corte.
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Vantagens da aplicação da HSM:
Aumento na qualidade da superfície diminuindo ou até eliminando trabalhos posteriores; 
Melhoria nos mecanismos de formação de cavaco;
Melhoria da exatidão dimensional;
Diminuição das forças de corte proporcional ao aumento das velocidades de corte;
Melhoria na dissipação do calor do processo, pois a maior parte da energia térmica gerada se concentra no cavaco, proporcionando um menor aquecimento da peça; 
Altas taxas de remoção de material;
Baixos tempos inativos.
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Desvantagens da aplicação da HSM:
Alto nível de desgaste da ferramenta de corte; 
Maior custo tanto para máquina-ferramenta quanto para a ferramenta de corte;
 
Necessidade de alta precisão no balanceamento das ferramentas;
Necessidade de árvore de alta velocidade, a qual é muito cara e possui baixa durabilidade, em torno de 5000 a 10000 horas na máxima velocidade de rotação; 
Necessidade de sistemas de controle especiais; 
Necessidade de otimização dos parâmetros tecnológicos, que ainda não são totalmente dominados.
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Aplicações da HSM:
As principais aplicações da usinagem com altas velocidades são: produção de moldes e matrizes; indústria aeroespacial; mecanismos óticos e de precisão; indústria automotiva e de eletrodomésticos.
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FIM
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PROCESSOS NÃO CONVENCIONAIS DE USINAGEM
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Classificação dos processos de Usinagem:
Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida (arestas cortantes com formato e tamanho conhecidos).
Usinagem com Ferramenta de Geometria Não Definida(partículas abrasivas com formatos aleatórios e compostas por arestas minúsculas de corte).
Usinagem por Processos Não Convencionais.
INTRODUÇÃO
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1. Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida:
INTRODUÇÃO (cont.)
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2. Usinagem com Ferramenta de Geometria Não Definida:
Tamborear
INTRODUÇÃO (cont.)
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3. Usinagem por Processos Não Convencionais:
Remoção Térmica;
Remoção Quimica;
Remoção Eletroquimica;
Remoção por Ultra-som;
Remoção por jato d’água;
Outros
INTRODUÇÃO (cont.)
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COMPLEMENTOS DE PROCESSOS DE FABRICAÇÃO
Os processos de usinagem convencionais usam o contato físico entre a ferramenta e a peça para o arrancamento de cavacos utilizando basicamente dois mecanismos: o do cisalhamento e a abrasão.
Apesar de todo o avanço tecnológico ocorrido nas últimas décadas, esses processos têm sérias limitações, com relação a novos materiais, formas complexas, qualidade superficial e nano fabricação.
Assim, motivou-se o desenvolvimento dos assim chamados processos não convencionais de usinagem.
INTRODUÇÃO (cont.)
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- Razões para o desenvolvimento dos processos não convencionais de usinagem:
INTRODUÇÃO (cont.)
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“O termo usinagem não convencional refere-se ao grupo de processos de usinagem, que remove o material em excesso de uma peça bruta através de várias técnicas que envolvem energia mecânica, térmica, elétrica ou química (ou combinações destas energias). São chamados de processos de usinagem, mas não usam uma ferramenta de corte afiada como nos processos convencionais.” 
USINAGEM NÃO CONVENCIONAL (cont.)
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Usinagem por por Ultra-som:
A remoção consiste na utilização de frequências ultrassônicas na usinagem de materiais. 
Essa técnica tomou novo impulso a partir dos anos 80 devido ao seu desempenho na usinagem de cerâmicas avançadas. Esses materiais, devido às propriedades mecânicas como elevada dureza e fragilidade, mostram-se muito difíceis de serem usinados por técnicas convencionais de usinagem. 
O princípio do processo deusinagem por ultrassom baseia-se na transformação de um sinal elétrico em vibrações mecânicas de mesma frequência.
USINAGEM NÃO CONVENCIONAL (cont.)
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COMPLEMENTOS DE PROCESSOS DE FABRICAÇÃO
Utiliza uma ferramenta vibratória (em aços carbono ou aços inoxidável) em baixa amplitude e alta frequência. As amplitudes são de cerca de 0,075 mm (0,003 pol), e as frequências são de aproximadamente 20.000 Hz. 
Abrasivos (materiais: nitreto de boro, carboneto de boro, óxido de alumínio, carboneto de silício e diamante) contidos em uma suspensão são movidos em alta velocidade contra a peça. 
USINAGEM NÃO CONVENCIONAL (cont.)
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Usinagem por jato d’água:
 
Este processo enquadra-se no grupo de remoção mecânica, onde a força de impacto exercida por um jato de água em alta pressão na superfície de contato do material supera a tensão de compressão entre as moléculas, seccionando o mesmo com ou sem auxílio de grãos abrasivos. 
USINAGEM NÃO CONVENCIONAL (cont.)
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COMPLEMENTOS DE PROCESSOS DE FABRICAÇÃO
No jato de água pura, o fluxo supersônico corrói o material. 
No jato de água abrasivo, o fluxo do jato acelera as partículas abrasivas e essas partículas, não a água, corroem o material.
 Diâmetro do Bocal: 0,1 a 0,4 mm
 Pressão: aprox. 400 MPa 
Velocidade do jato: aprox 900 m/s
Velocidade de Avanço: de 5 mm/s até mais de 500 mm/s.
Materiais de usinagem (sem partículas abrasivas): plásticos, têxteis, materiais compósitos, pisos cerâmicos, carpetes, couro e papelão. 
Materiais de usinagem (com partículas abrasivas): peças Metálicas, Cerâmicas e Compósitos.
USINAGEM NÃO CONVENCIONAL (cont.)
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Vantagens: 
(1) ausência de rebarbas ou da queima da superfície da peça 
(2) mínima perda de material devido à zona de corte estreita 
(3) nenhuma poluição ambiental 
(4) facilidade de automatização do processo.
Limitação: 
Uma limitação do corte por jato d’água é que o processo não é adequado para o corte de materiais frágeis (por exemplo, vidro) devido a sua tendência a trincar durante o corte. 
USINAGEM NÃO CONVENCIONAL (cont.)
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Usinagem eletroquímica:
A energia elétrica é usada em combinação com reações químicas para usinar material condutor. 
remove metal de uma peça por dissolução anódica, com uma ferramenta-eletrodo bem próxima à peça, entretanto, separada por um rápido fluxo de eletrólito. 
 
O material é retirado do anodo (polo positivo) e depositado sobre o catodo (polo negativo), na presença de um banho de eletrólito. 
• O banho de eletrólito flui rapidamente entre os dois polos para levar o produto da reação, de modo que ele não se deposite sobre a ferramenta. 
• Materiais de ferramenta: Cobre, Aço Inox e Latão. 
USINAGEM NÃO CONVENCIONAL (cont.)
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Remoção eletroquímica:
Peça a usinar
Peça já usinada
USINAGEM NÃO CONVENCIONAL (cont.)
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Usinagem por eletroerosão:
 
Processo de usinagem não convencional que utiliza energia termelétrica na remoção de material em que a fusão e a vaporização do material usinado formam os mecanismos principais. 
É um processo de usinagem por descargas elétricas para a geração de orifícios, ranhuras e cavidades, geralmente de pequenas dimensões. 
A remoção de material é ocasionada por faíscas elétricas incidentes a alta frequência. 
O perfil do eletrodo corresponde à contraforma do detalhe a ser obtido na peça. Este processo aplica-se bem a materiais de elevada dureza e baixa usinabilidade. 
Há dois processos básicos de eletroerosão a fio e por penetração. 
USINAGEM NÃO CONVENCIONAL (cont.)
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Eletroerosão por penetração
Eletroerosão por fio
USINAGEM NÃO CONVENCIONAL (cont.)
Obs.: O fluido dielétrico fornece isolamento contra descargas prematuras, resfria a área isolada, e remove os detritos 
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Peça usinada por eletroerosão
USINAGEM NÃO CONVENCIONAL (cont.)
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Nervuras em cilindros de laminação, para a produção de vergalhões para a indústria de construção civil, usinados por eletroerosão.
USINAGEM NÃO CONVENCIONAL (cont.)
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Erosão a fio
USINAGEM NÃO CONVENCIONAL (cont.)
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Usinagem por feixe de elétrons:
 
Processo baseado na energia termelétrica para remoção de material. 
Para tanto, utiliza um feixe de elétrons a alta velocidade, que atua no vácuo, provocando a vaporização do metal da peça-obra pelo choque dos elétrons contra a superfície da peça-obra.
 
O processo se aplica à confecção de pequenos orifícios e cavidades. 
Os componentes básicos, presentes em todas as máquinas de feixe de elétrons, são: canhão emissor de elétrons, lentes de focalização e sistema de ajuste de foco.
Estes componentes estão alojados numa câmara de vácuo. 
USINAGEM NÃO CONVENCIONAL (cont.)
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USINAGEM NÃO CONVENCIONAL (cont.)
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Usinagem a laser :
Processo baseado na energia termelétrica para remoção de material em que o metal é fundido e vaporizado por feixe colimado de luz monocromática intensa chamada LASER  (do inglês light amplification by stimulated emission of radiation ). 
O sistema produz um feixe de luz concentrado, obtido por excitação dos elétrons de determinados átomos, utilizando um veículo ativo que pode ser um sólido (rubi) ou um gás (CO2 sob pressão).
 
Este feixe de luz produz intensa energia na forma de calor).
Este processo também se aplica a chapas finas de metal, madeira, plástico, vidro e cerâmica, com um mínimo de desperdício e sem distorções.
 
Ao utilizar o laser tem-se um corte de altíssimo nível de precisão, o que permite realizar tarefas extremamente delicadas. 
USINAGEM NÃO CONVENCIONAL (cont.)
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Usinagem a laser
USINAGEM NÃO CONVENCIONAL (cont.)
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Usinagem Química:
Processos baseados na corrosão controlada de camadas do material da peça.
 
1. Limpeza - Para poder remover uniformemente o material 
2. Máscara – Aplicação de um revestimento protetor resistente ao ataque químico (máscara) em certas partes da superfície da peça
 
3. Ataque - Remoção do material, a peça é imersa em um reagente que quimicamente ataca as partes da superfície da peça que não estão protegidas pela máscara 
4. Retirada da máscara
USINAGEM NÃO CONVENCIONAL (cont.)
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COMPLEMENTOS DE PROCESSOS DE FABRICAÇÃO
USINAGEM NÃO CONVENCIONAL (cont.)
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EXERCÍCIOS EM AULA (cont.)
1- Na usinagem por feixe de elétrons, os elétrons acelerados possuem:
Energia térmica que se converte em energia cinética;
b) Energia cinética que se converte em energia térmica;
c) Energia elétrica que se converte em energia térmica;
d) Energia térmica que se converte em energia elétrica;
e) Energia mecânica que se converte em energia térmica.
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EXERCÍCIOS EM AULA (cont.)
1- Na usinagem por feixe de elétrons, os elétrons acelerados possuem:
Energia térmica que se converte em energia cinética;
b) Energia cinética que se converte em energia térmica;
c) Energia elétrica que se converte em energia térmica;
d) Energia térmica que se converte em energia elétrica;
e) Energia mecânica quese converte em energia térmica.
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COMPLEMENTOS DE PROCESSOS DE FABRICAÇÃO
QUESTÃO 1 - Em relação à usinagem em altíssima velocidade (HSM), considere as afirmações abaixo:
As experiências iniciais para o desenvolvimento da usinagem em altíssima velocidade tiveram como resultado mais importante o fato de que, acima de uma determinada velocidade de corte, as temperaturas de corte começam a diminuir. 
A Usinagem em altíssima velocidade conduz a uma redução nos custos do processo mas não permite uma melhoria da qualidade superficial da peça usinada.
Podemos considerar como uma das vantagens do processo de usinagem em altíssima velocidade a melhoria na dissipação do calor do processo, pois a maior parte da energia térmica gerada se concentra no cavaco, proporcionando um menor aquecimento da peça.
Podemos considerar como verdadeiras:
Somente, I
I e II
Somente, II
II e III
I e III
EXERCÍCIOS EM AULA
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QUESTÃO 1 - Em relação à usinagem em altíssima velocidade (HSM), considere as afirmações abaixo:
As experiências iniciais para o desenvolvimento da usinagem em altíssima velocidade tiveram como resultado mais importante o fato de que, acima de uma determinada velocidade de corte, as temperaturas de corte começam a diminuir. 
A Usinagem em altíssima velocidade conduz a uma redução nos custos do processo mas não permite uma melhoria da qualidade superficial da peça usinada.
Podemos considerar como uma das vantagens do processo de usinagem em altíssima velocidade a melhoria na dissipação do calor do processo, pois a maior parte da energia térmica gerada se concentra no cavaco, proporcionando um menor aquecimento da peça.
Podemos considerar como verdadeiras:
Somente, I
I e II
Somente, II
II e III
I e III
EXERCÍCIOS EM AULA
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EXERCÍCIOS A SEREM REALIZADOS INDIVIDUALMENTE PELOS ALUNOS
Os 3 exercícios a seguir deverão ser entregues ao professor, resolvidos individualmente pelos alunos, assim que as aulas presenciais retornarem.
No cabeçalho das folhas de exercícios a serem entregues deverão constar as seguintes informações:
Nome do aluno (a)
Turma
RA
Curso
Disciplina : Complementos de Processos de Fabricação.
Matéria em Referência: Usinagem em Altíssima Velocidade e Processos Não Convencionais de Usinagem.
As questões deverão ser copiadas nas folhas de exercícios e respondidas.
 
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EXERCÍCIO 1 - Sobre os processos de fabricação por usinagem não convencional, assinale a alternativa correta. 
 
a) No processo de eletroerosão o fluído utilizado é um eletrólito que tem como finalidade fazer a lavagem das partículas erodidas e facilitar a condutividade elétrica entre peça e eletrodo.
 
b) O corte por jato de água é utilizado apenas para materiais não metálicos e de espessura muito finas.
 
c) Os principais motivos para o uso dos assim chamados processos não convencionais de usinagem são: formas complexas, materiais de difícil usinabilidade, miniaturização e obtenção de superfícies de qualidade.
 
d) A eletroerosão a fio é a mais indicada para fabricação de matrizes, e a eletroerosão por penetração é indicada apenas para corte de materiais não condutores.
 
e) O plasma e o laser são os únicos processos não convencionais que utilizam energia térmica para cortar materiais. Os demais processos utilizam energia química, eletroquímica e mecânica.
EXERCÍCIOS A SEREM REALIZADOS INDIVIDUALMENTE PELOS ALUNOS (cont.)
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EXERCÍCIO 2 - Considerando os processos não convencionais de fabricação por usinagem, analise as proposições a seguir. 
1) Os processos de usinagem não convencionais utilizam-se de várias técnicas, que envolvem a energia mecânica, térmica, elétrica ou química (ou combinações dessas energias) para remoção de material. 2) Os processos de corte por jato de água podem utilizar água, com ou sem partículas abrasivas. Esses processos não são adequados para o corte de materiais frágeis, devido à tendência de formação de trincas. 3) No processo de eletroerosão, a remoção de material acontece devido a uma energia térmica. Neste processo, o fluido dielétrico é essencial, tanto para ionização do meio próximo à região do corte quanto para remoção das partículas geradas (diga-se um “cavaco”). 4) A usinagem por feixe de laser utiliza a energia da luz proveniente de um laser para remoção de material por meio de vaporização e ablação. Os tipos de laser utilizados são laser gasosos de dióxido de carbono ou de materiais cerâmicos. 
Estão corretas:
A 1, 2, 3 e 4. 
B 2 e 3, apenas. 
C 1, 2 e 3, apenas. 
D 1 e 4, apenas. 
E 1, 3 e 4, apenas. 
EXERCÍCIOS A SEREM REALIZADOS INDIVIDUALMENTE PELOS ALUNOS (cont.)
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EXERCÍCIOS A SEREM REALIZADOS INDIVIDUALMENTE PELOS ALUNOS (cont.)
EXERCÍCIO 3 – Responder:
O que entende por Usinagem em Altíssima Velocidade?
Quais são as características do processo de Usinagem em Altíssima Velocidade? Como se comportam a força de corte e a qualidade superficial da peça usinada em relação ao aumento da velocidade de corte? 
Cite 3 vantagens e 3 desvantagens da aplicação da Usinagem em altíssima velocidade.
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FIM
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Os processos não convencionais de usinagem representam uma categoria importante na manufatura moderna. Assinale a alternativa que contém somente processos não convencionais de usinagem.
a)Retificação química; Usinagem por jato d´Água; Usinagem Eletroquímica; Processos por Eletroerosão; Usinagem por feixe de elétrons; Usinagem a laser; Processos de usinagem de corte por guilhotina. 
b)Usinagem por ultrassom; Usinagem por jato d´Água; Usinagem Eletroquímica; Processos por Eletroerosão; Usinagem por feixe de elétrons; Usinagem a laser; Processos de usinagem química. 
c)Usinagem por ultrassom; Usinagem centro de usinagem 12 eixos; Usinagem Eletroquímica; Processos por Eletroerosão; Usinagem por feixe de elétrons; Corte abrasivo diamantado; Processos de usinagem química. 
 d)Usinagem por ultrassom; Usinagem por jato d´Água; Retificação química; Processos por Eletroerosão; Usinagem por feixe de elétrons; Usinagem a laser; Corte abrasivo diamantado. 
e)Usinagem por ultrassom; Usinagem por jato d´Água; Usinagem Eletroquímica; Processos por Eletroerosão; Processos de usinagem de corte por guilhotina; Processos de usinagem química. 
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EXERCÍCIOS A SEREM REALIZADOS INDIVIDUALMENTE PELOS ALUNOS (cont.)
Questão 1 – Na Usinagem por Ulta-som, o corte do material se dá por ação:
Da ferramenta fixada no sonotrodo;
Do transdutor eletroacústico;
Do amplificador de ressonância;
Do material abrasivo;
Da célula foto-voltaica
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EXERCÍCIOS EM AULA (cont.)
QUESTÃO 2- Na usinagem por feixe de elétrons, os elétrons acelerados possuem:
Energia térmica que se converte em energia cinética;
b) Energia cinética que se converte em energia térmica;
c) Energia elétrica que se converte em energia térmica;
d) Energia térmica que se converte em energia elétrica;
e) Energia mecânica que se converte em energia térmica.
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Analise as afirmativas abaixo com relação aos processos de fabricação mecânica por
usinagem e assinale com V as verdadeiras e F as falsas.
( ) Com exceção do processo de alargamento, todos os processos de usinagem envolvem a remoção de cavaco.
( ) Os processos de ultrassom, laser e mandrilamento são considerados processos não convencionais de usinagem.
( ) Fresamento é o nome dado às operações de usinagem realizadas com uma ferramentarotativa de múltiplas arestas cortantes (fresa).
( ) As brocas utilizadas durante o processo de furação possuem dois movimentos, rotação e avanço.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA.
 a) V F V V.
 b) V V F V.
 c) F V V F.
 d) F F V V
 e) F V V V 
 
 Responder 
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 Em relação à usinagem em altíssima velocidade (HSM), considere as afirmações abaixo:
As experiências iniciais para o desenvolvimento da usinagem em altíssima velocidade tiveram como resultado mais importante o fato de que, acima de uma determinada velocidade de corte, as temperaturas de corte começam a diminuir. 
A Usinagem em altíssima velocidade conduz a uma redução nos custos do processo mas não permite uma melhoria da qualidade superficial da peça usinada.
Podemos considerar como uma das vantagens do processo de usinagem em altíssima velocidade a melhoria na dissipação do calor do processo, pois a maior parte da energia térmica gerada se concentra no cavaco, proporcionando um menor aquecimento da peça.
Podemos considerar como verdadeiras:
Somente, I
I e II
Somente, II
II e III
I e III
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  “O   termo  usinagem  não  tradicional   refere‐se   a   este   grupo,   que   remove   o   material   em  excesso   de   uma   peça   bruta   através   de   várias   técnicas   que   envolvem   eNergia   mecânica,  térmica,   elétrica   ou   química   (ou   combinações   destas   energias).   São   chamados   de  processos   de   usinagem,   mas   não   usam   uma   ferramenta   de   corte   afiada   como   nos  processos  convencionais.”  
1.  Mecânica   -­‐     A   energia   mecânica   uFlizada   é   diferente   daquela   uFlizada   nos  
processos  convencionais,  sem  a    ação  de  uma  ferramenta  de  corte.  
Ex:  erosão da  peça  através  de  um  fluxo  em  alta  velocidade  de  abrasivo  
2.  Elétrica  Utilizam  energia  eletroquímica  para  remover  o  material.  
3.  Térmica.  A  energia  térmica  é  uFlizada  para  cortar  ou  moldar  a  peça  em  uma  
área  muito  pequena  da  superUcie  da  peça,  por  fusão  e/ou  vaporização  
4.  Química.  Os  produtos  químicos  aplicados  removem  de  forma  seleFva  partes  
do  material  da  peça  enquanto  outras  são  protegidas  por  uma  máscara
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Processos de Usinagem - Jateamento Jateamento: Processo mecânico de usinagem por abrasão no qual as peças são submetidas a um jato abrasivo para serem rebarbadas, asperizadas ou receberem um acabamento Jateamento
37 Processos de Usinagem USINAGEM POR PROCESSOS NÃO CONVENCIONAIS
38 Processos de Usinagem Remoção Química REMOÇÃO QUÍMICA: Processos baseados na corrosão controlada de camadas do material da peça. Aplicados a peças de grandes volumes ou em situações que exijam grande produtividade. Molas, bobinas de motores elétricos e máscaras de tubos de imagem.
39 Processos de Usinagem Remoção Química
40 Processos de Usinagem Remoção Química
41 Processos de Usinagem Remoção Térmica Promovem a remoção de material por microfusão localizada; Grupo dos processos especiais mais utilizados; Vasto campo de aplicação - diversidade de fontes de energia empregadas (elétrons, fótons, centelhas...); São pouco afetados pelas propriedades físicas dos materiais; Materiais extremamente duros ou de difícil usinabilidade;
42 Processos de Usinagem Remoção Térmica Os processos desse grupo são: Eletroerosão; Eletroerosão a fio; Retificação por descarga elétrica; Usinagem por feixe de elétrons; Usinagem a laser; Rebarbação pelo método da energia térmica; É freqüente a necessidade de remoção de zonas afetadas termicamente;
43 Processos de Usinagem Remoção Térmica
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As máquinas que possuem a tecnologia de HSM (High Speed Machining- Usinagem com Altíssimas Velocidades) são máquinas que usinam em altas velocidades de corte, aproximadamente de cinco a sete vez a cima das velocidades convencionais. Essas máquinas possuem atualmente uma larga utilização na produção de grande escala, ou seja, a série na qual são fabricadas muitas peças em pequena quantidade de tempo
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Esse tipo de máquinas tem como grandes vantagens a redução do tempo de usinagem, qualidade superficial e baixas forças de corte. Devido as baixas forças de corte tem-se uma redução da profundidade de corte, ou seja, a caraterística principal é ter mais passos da ferramenta de corte dos que as convencionais, mas com a velocidade de avanço mais elevada do que as normais devido as grandes velocidades e com menor profundidade de corte
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É uma tecnologia, que possibilita alcançar resultados muito superiores em termos de qualidade e tempo de fabricação, quando corretamente utilizada combinando-se máquina, ferramentas e condições de corte.
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Sob o prisma prático e industrial, HSC é definida com base em intervalos de velocidade de corte, onde a velocidade é aumentada entre 5 a 10 vezes em relação aos valores assumidos convencionais e a taxa de avanço e profundidade de usinagem são diminuídas visando operações de acabamento e semi-acabamento (Schulz, 1999; Tönshoff et al 2001). Porém, esta definição prática da usinagem HSC é imprecisa e abrangente. Chevrier et al (2003) e Sandvik Coromant (1999), por exemplo, indicam que a velocidade de corte em aços pode ser classificada como alta a partir de 300 m/min.
O conceito de “alta velocidade de corte” é relativo, pois depende de quais materiais, peças-ferramentas e processos de usinagem estão em pauta. Isto significa dizer que não há valores e limites claramente estabelecidos, e sim relações que dependem da tecnologia vigente em cada período de tempo. 
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A usinagem em alta velocidade de corte ou HSM (High Speed Machining) ou HSC (High Speed Cutting) é reconhecida como uma importante tecnologia de usinagem em desenvolvimento e implantação. Tem como principal vantagem a possibilidade de executar usinagem com velocidades de corte cinco a dez vezes maiores do que as normalmente utilizadas e com avanço e profundidade de corte menores do que os adotados na usinagem convencional. Embora possa ser utilizada em operações de desbaste, a sua aplicação é sobretudo indicada para semiacabamento e acabamento (OLIVEIRA, 2003).
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Para Brandão e Coelho (2011), deve-se considerar que a usinagem a altas velocidades pode variar substancialmente de duas formas:  A primeira variação depende do material a ser usinado, como no caso do fresamento ou torneamento de ligas de titânio, nos quais as velocidades de corte entre 100 e 500 m.min-1 são consideradas altas. Por outro lado, para ligas de alumínio, essa faixa de velocidade é considerada convencional, pois para este material a velocidade de corte pode atingir 10.000 m.min-1 .  A segunda consideração a ser feita está direcionada ao processo de retificação, em que a faixa de velocidade de corte convencional varia de 1.200 a 3.600 m.min-1 . A alta velocidade, essa faixa aumenta significativamente e pode oscilar entre 12.000 e 36.000 m.min-1 . 
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Embora o conceito de alta velocidade seja bastante relativo, segundo alguns pesquisadores, na Figura 3.1, são apresentadas as faixas de valores relativos a velocidades de corte convencional e alta velocidade em função do material a ser usinado. 
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De acordo com Müller e Soto (1999), a faixa de velocidade de corte também está relacionada a cada aplicação específica, conforme mostra a Figura 3.2.
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Há fontes que afirmam que pesquisas utilizando altas velocidades de corte na usinagem de metais tiveram início com Carl J. Salomon na Alemanha. Segundo Schützer e Schulz (2003), em 1931, os métodos desenvolvidos por Salomon foram patenteados pela empresa Friedrich Krupp AG. A Patente Alemã no . 523594 foi baseada em uma série de curvas de velocidades de corte em função da temperatura. O resultado mais importante obtido na ocasião foi o fato de que, acima de uma determinada velocidade de corte, as temperaturas de corte começam a diminuir, como pode ser observado na Figura 3.3. 
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Altas velocidades de corte também são empregadas no torneamento de ferros fundidos, alumínio ou outros não ferrosos, superligas resistentes ao calor e em especial no torneamento de materiais endurecidos acima de 54 HRC. A HSM/HSC é utilizada sobretudo para a produção de componentes automotivos e componentes das indústrias de engenharia em geral e tem como vantagem principal a alta produtividade e, em algumas aplicações, o acabamento da superfície também aparece como fator extremamente positivo, como no caso do torneamento de materiais endurecidos.
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Aplicações da HSM:
As principais aplicações da usinagem com altas velocidades são: produção de moldes e matrizes; indústria aeroespacial; mecanismos óticos e de precisão; indústria automotiva e de eletrodomésticos, Tabela 3.1. 
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Vantagens:
Aumento na qualidade da superfície diminuindo ou até eliminando trabalhos posteriores; 
Melhoria nos mecanismos de formação de cavaco;
Melhoria da exatidão dimensional;
Diminuição das forças de corte proporcional ao aumento das velocidades de corte;
Melhoria na dissipação do calor do processo, pois a maior parte da energia térmica gerada se concentra no cavaco, proporcionando um menor aquecimento da peça; 
Altas taxas de remoção de material;
Baixos tempos inativos.
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Desvantagens:
Alto nível de desgaste da ferramenta de corte; 
Maior custo tanto para máquina-ferramenta quanto para a ferramenta de corte; 
Necessidade de alta precisão no balanceamento das ferramentas;
Necessidade de árvore de alta velocidade, a qual é muito cara e possui baixa durabilidade, em torno de 5000 a 10000 horas na máxima velocidade de rotação; 
Necessidade de sistemas de controle especiais; 
Necessidade de otimização dos parâmetros tecnológicos, que ainda não são totalmente dominados.
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É preciso enfatizar que tais desvantagens devem-se ao fato de que usinagem em alta velocidade é uma tecnologia ainda em desenvolvimento. Os estudos em andamento certamente permitirão novas evoluções desta tecnologia e muito provavelmente continuará o desenvolvimento nas décadas futuras. 
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