Aula 01 - UGD

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UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ
CAMPUS PONTA GROSSA
USINAGEM COM GEOMETRIA DEFINIDA
Professor: Me. Eng. PAULO ROBERTO CAMPOS ALCOVER JUNIOR
Curso de Tecnologia em Fabricação Mecânica – 5° Período MT531
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Introdução aos Processos
Processos de Usinagem
Atividade
Referências
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 Introdução aos Processos de Fabricação;
 Processos de Usinagem;
 Atividade;
 Referências.
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Introdução aos Processos
Processos de Usinagem
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Referências
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 É o processo de produção de bens de forma a satisfazer as
necessidades humanas;
 O que é Manufatura?
 É a aplicação de processos físicos e químicos para alterar
algumas propriedades do material para a produção de partes ou
produtos para o consumo.
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Referências
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capital
pessoas
energia
lixo
ambiente 
ao redor
mercado
materiais
cheiro e ruído
resíduos
manufatura
projeto
especificação
ideias
energia
MP
investimento
combustível
distribuição
produtos
produtos fronteira do 
sistema
Manufatura + Projeto Visão Holística da Manufatura:
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pessoas
ideias
capital
suprimento 
de material
forma?
material?processo?
capital
especificação
mercado
fronteira do sistema
 Subsistema de Projeto:
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 Ciclo de Utilização dos Materiais:
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 Ciclo de Vida do Produto:
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 Como Fabricar?
1. Removendo material...?
2. Redistribuindo material...?
3. Unindo partes...?
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 Removendo Material:
Bloco de dimensões maiores
que a peça final
Retirar material “excedente”
até se chegar na geometria 
e dimensões finais
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 Redistribuindo Material:
Material com VOLUME 
parecido com o da peça final
Moldar o material até se chegar na 
geometria e dimensões finais
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 Unindo Partes:
Mais de uma parte onde cada 
uma delas possui volume 
menor que a peça final
Faz-se a união das partes para se 
chegar na geometria
e dimensões finais
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metalúrgicos
mecânicos
 Classificação:
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 Processos de Conformação:
 É o processo de transformação dos materiais (metálicos), através da
ação de tensões mecânicas sem que haja remoção de material;
 A modificação ocorre na forma, na dimensão e nas propriedades físicas
dos materiais.
 O processo de conformação produz peças melhorando suas
propriedades mecânicas como:
 Resistência à Tração;
 Dureza;
 Tenacidade.
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 Processos de Conformação:
 Classificação:
Em função da temperatura e do material utilizado a conformação
mecânica pode ser classificada como:
 Trabalho a Frio;
 Trabalho a Quente;
 Características das peças obtidas serão função:
Da matéria prima utilizada como:
 Composição Química;
 Estrutura Metalúrgica (natureza, tamanho, forma);
Das condições impostas pelo processo tais como:
 O Tipo e Grau de Deformação;
 A Velocidade de Deformação;
 A Temperatura em que o Material é Deformado.
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 Processos de Conformação:
 Principais Processos:
 Forjamento:
 Laminação:
 Trefilação:
 Extrusão:
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 Processos de Conformação:
 Conformação de Chapas:
 Embutimento:
 Estiramento:
 Corte:
 Dobra:
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 Processos de Conformação:
 Forjamento:
 Processo de transformação de metais por prensagem ou martelamento;
 Laminação:
 Processo de deformação plástica no qual o metal tem sua forma
alterada ao passar entre rolos e rotação. É o de maior uso em função de
sua alta produtividade e precisão dimensional. Pode ser a quente ou a
frio;
 Extrusão:
 Processo no qual um bloco de metal tem reduzida sua seção transversal
pela aplicação de pressões elevadas, forçando-o a escoar através do
orifício de uma matriz;
 Trefilação:
 Processo que consiste em puxar o metal através de uma matriz, por
meio de uma força de tração a ele aplicada na saída dessa mesma matriz.
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 Processos de Conformação:
 Produtos:
 Atualmente cerca de 80% dos produtos manufaturados sofrem uma ou
mais operações de conformação para a obtenção de peças com formas
úteis, tais como tubos, barras, chapas finas além de peças com seu
formato final;
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 Processos de Soldagem:
 A soldagem está intimamente ligada às mais importantes atividades
industriais que existem no mundo moderno:
 Construção naval, ferroviária, aeronáutica e automobilística,
caldeiraria, construção civil metálica, indústria metalúrgica, mecânica e
elétrica;
“Soldagem é o processo de união de materiais usado para obter a
coalescência (união) localizada de metais e não metais, produzida por
aquecimento até uma temperatura adequada, com ou sem a utilização de
pressão e/ou material de adição” (American Welding Society- AWS);
Podemos unir dois materiais parafusando, rebitando e colando;
Porém, a grande vantagem da soldagem é a possibilidade de obter uma
união em que os materiais têm uma continuidade não só na aparência
externa, mas também nas suas características e propriedades mecânicas e
químicas, relacionadas à sua estrutura interna.
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 Processos de Soldagem:
 Evolução dos Processos:
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 Processos de Soldagem:
 Classificação dos Processos:
Soldagem por fusão:
Processo no qual as partes são fundidas por meio de energia elétrica 
ou química, sem aplicação de pressão;
Soldagem por pressão:
Processo no qual as partes são coalecidas e pressionadas uma contra a 
outra;
Brasagem:
Processo no qual as partes são unidas por meio de uma liga metálica de 
baixo ponto de fusão. Neste método, não há fusão do metal de base;
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 Processos de Soldagem:
 Classificação dos Processos:
Soldagem por fusão
Soldagem a 
arco elétrico
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 Processos de Soldagem:
 Classificação dos Processos:
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 Processos de Soldagem:
 Eletrodo Revestido (SMAW):
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 Processos de Fundição:
 Peças fundidas são obtidas deixando-se solidificar um metal líquido
vazado em um molde cuja forma corresponde ao negativo da peça a ser
obtida;
 Permite obter, de modo econômico, peças de geometria complexa 
(liberdade de forma);
 A Fundição é realizada em metais cujo ponto de fusão não é
demasiadamente elevado e o mesmo possua boa fluidez;
 Ferro Fundido, Alumínio, Cobre, Zinco, Magnésio e suas respectivas
ligas.
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 Processos de Fundição:
 Potencialidades:
1. Vantagem econômica
Caminho mais curto entre matéria-prima e peça acabada
2. Flexibilidade quanto à dimensões e peso
De algumas gramas até toneladas
3. Moldagem de formas complexas
Liberdade de formas (líquido se molda com facilidade)
4. Economia de peso
Pode-se moldar uma peça com a espessura final desejada
5. Produção em série
Fácil automação
6. Economia de usinagem
Bom acabamento superficial e boas tolerâncias dimensionais
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 Processos de Fundição:
 Possíveis Rotas:
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 Processos de Fundição:
 Etapas Genéricas:
1. Fabricação dos modelos
2. Fabricação dos moldes
3. Fabricação dos machos (macharia)
4. Obtenção do metal líquido (fusão)
5. Enchimento do molde com metal líquido (vazamento)
6. Retirada da peça do molde (desmoldagem)
7. Corte de canais e rebarbas (rebarbação e limpeza)
8. Inspeção
9. Tratamentos Térmicos
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 Processos de Fundição:
Metais e aditivos
Forno de Fusão
Areia e aditivos
Fabricação do molde
Montagem do Molde
Metal líquido
Fabricação do machos
Areia e aditivos
Resfriamento
Desmoldagem
Areia reaproveitada
Rebarbação e limpeza
Inspeção
Fabricação do Modelo
Matéria-prima modelo
Vazamento
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 Processos de Fundição:
 Principais Processos de Fundição:
1. Fundição em areia
2. Fundição em casca (shell molding)
3. Fundição em cera perdida
4. Fundição em moldes permanentes
5. Fundição em molde cheio
6. Fundição centrífuga
7. Fundição e forjamento
8. Fundição a vácuo
9. Fundição melt-spinning
10. Fundição contínua
Principal diferença 
entre eles é em 
como os moldes são 
obtidos
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 Processos de Sinterização (Metalurgia do Pó):
 Transformação de pó de metais em peças pela aplicação de pressão e
calor (sem fusão do metal base);
 Etapas do processo:
- obtenção dos pós metálicos
- mistura de pós (possivelmente de diferentes metais ou materiais)
- compressão da mistura em matrizes (chamada compactação)
- aquecimento para produzir ligação entre partículas (chamada
sinterização)
 Possibilidade de obtenção de peças de metais de alta dureza como o
tungstênio e combinação de materiais metálicos com não metálicos;
 Fabricação de ferramentas de usinagem, mancais porosos auto-
lubrificantes, filtros metálicos, disco de fricção (à base de cobre ou ferro
misturado com substâncias de alto coeficiente de atrito), escovas de
corrente elétrica (motores elétricos).
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 Processos de Sinterização (Metalurgia do Pó):
 Limitações
-alto custo das matrizes e prensas, viabilidade técnica e econômica apenas para peças
relativamente pequenas (até 15Kg) ;
- furos laterais, roscas e reentrânciassó podem ser obtidos por usinagem posterior ;
-paredes mínimas de 0,7mm e impossibilidade de variações abruptas de espessura de
parede e cantos vivos;
- limite máximo entre altura e largura da peça: 3 para 1 (baixas densidades no centro);
 Obtenção dos pós:
Moagem: Realizada em moinho de bola (esferas de metal de alta dureza)
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 Processos de Sinterização (Metalurgia do Pó):
Mistura dos pós:
Mistura pós de diferentes metais constituintes da peça a ser formada de maneira
uniforme. Utilização de moinhos de bola, misturadores de pás e outros;
 Compactação dos pós:
Formação da geometria da peça em matrizes. Resulta no compactado verde;
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 Processos de Sinterização (Metalurgia do Pó):
 Sinterização:
Aquecimento de peças já compactadas a temperaturas abaixo do ponto de
fusão do metal base;
Sinterização sólida: nenhum dos metais é fundido;
Sinterização líquida: metal secundário é fundido no aquecimento;
A sinterização é realizada em fornos contínuos com atmosfera protetora
composta de hidrogênio ou amônia dissociada (75% hidrogênio, 25%
nitrogênio) ou outras;
Na sinterização ocorre recristalização, crescimento de grãos e,
principalmente, a união de contornos de grãos de partículas metálicas
vizinhas.
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 Processos de Sinterização (Metalurgia do Pó):
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 Processos de Sinterização (Metalurgia do Pó):
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 Processos de Usinagem:
Não Convencional
Jato D’água
Jato Abrasivo
Fluxo Abrasivo
Ultrasom
Eletroquímica
Eletroerosão
Laser
Plasma
Feixe de Elétrons
Química
Convencional
Torneamento
Fresamento
Furação
Retificação
Mandrilamento
Brunimento
Serramento
Roscamento
Aplainamento
Alargamento
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 Classificação:
 Quanto ao Processo de Remoção de Material;
 Convencional;
 Não Convencional;
 Quanto à Geometria da Ferramenta de Corte;
 Geometria Definida (arestas cortantes com formato e tamanho
conhecidos), torneamento, fresamento, furação, etc...;
 Geometria Não-definida (partículas abrasivas com formatos
aleatórios), retificação, brunimento, lapidação, etc...;
 Quanto à Finalidade de Operação de Corte;
 Desbaste;
 Acabamento.
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 Descrição dos Principais Processos de Usinagem:
 Torneamento:
 Processo mecânico de usinagem destinado à obtenção de superfícies
de revolução com o auxílio de uma ou mais ferramentas monocortantes
(DE SOUZA, 2011);
 A peça gira em torno do eixo principal de rotação da máquina e a
ferramenta se desloca simultaneamente segundo uma trajetória coplanar
com a referência do eixo, o torneamento pode ser cilíndrico ou curvilíneo
(DE SOUZA, 2011);
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 Descrição dos Principais Processos de Usinagem:
 Furação:
 Processo mecânico de usinagem destinado à obtenção de um furo
geralmente cilíndrico numa peça, com auxílio de uma ferramenta
geralmente multicorte (DE SOUZA, 2011);
 A ferramenta ou peça giram e simultaneamente a ferramenta ou a peça
se deslocam segundo uma trajetória retilínea, coincidente ou paralela ao
eixo principal da máquina. A furação subdivide-se nas operações (DE
SOUZA, 2011);
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 Descrição dos Principais Processos de Usinagem:
Mandrilamento:
 Processo mecânico de usinagem destinado à obtenção de superfícies
de revolução com auxílio de uma ou várias ferramentas de barra (DE
SOUZA, 2011);
 A ferramenta gira e a peça ou a ferramenta se deslocam
simultaneamente segundo uma trajetória determinada. O mandrilamento
pode ser cilíndrico, radial, cônico ou de superfícies especiais (DE SOUZA,
2011);
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 Descrição dos Principais Processos de Usinagem:
 Fresamento:
 Processo mecânico de usinagem destinado à obtenção de superfícies
quaisquer com o auxílio de ferramentas geralmente multicortes (DE
SOUZA, 2011);
 A ferramenta gira e a peça ou a ferramenta se deslocam
simultaneamente segundo uma trajetória qualquer. Distinguem-se dois
tipos básicos de fresamento: tangencial e frontal, podendo ocorrer
simultaneamente (DE SOUZA, 2011);
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 Descrição dos Principais Processos de Usinagem:
 Roscamento:
 Processo mecânico de usinagem destinado à obtenção de filetes, por
meio de um ou de vários sulcos helicoidais de passo uniforme, em
superfícies cilíndricas ou cônicas de revolução (DE SOUZA, 2011);
 A peça ou a ferramenta gira e uma delas se desloca simultaneamente
segundo uma trajetória retilínea paralela ou inclinada ao eixo de rotação.
O roscamento pode ser interno ou externo(DE SOUZA, 2011);
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 Descrição dos Principais Processos de Usinagem:
 Retificação:
 Processo mecânico de usinagem destinado à obtenção de superfícies
com o auxílio de ferramenta abrasiva de revolução (DE SOUZA, 2011);
 A ferramenta gira e a peça ou a ferramenta se desloca segundo uma
trajetória determinada, podendo a peça girar ou não. A retificação pode
ser tangencial ou frontal (DE SOUZA, 2011);
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 Relevância Socio-Econômica:
 Cenário do Mundo Atual:
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 Relevância Socio-Econômica:
Produtos 
industrializados
etapas de 
produção
usinagem
*Reutilização de 
materiais
UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ
CAMPUS PONTA GROSSA
Fabricação Mecânica – UGD
Sumário
Introdução aos Processos
Processos de Usinagem
Atividade
Referências
Processos de Usinagem
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 Relevância Socio-Econômica:
➔ 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.
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Introdução aos Processos
Processos de Usinagem
Atividade
Referências
Atividade 
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 Trabalho para 18/08/17:
 Demonstre com detalhes um processo de fabricação qualquer,
apresentando as variáveis do processo, as cargas e temperaturas
envolvidas, qual o produto obtido ao término deste, quais as
vantagens e limitações do processo em questão, entre outros;
*Trabalho individual, impresso, máximo de 2 páginas.
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Sumário
Introdução aos Processos
Processos de Usinagem
Atividade
ReferênciasReferências 
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STEMMER, C. E. Ferramentas de corte I. 5. ed. Florianópolis: UFSC.
2001.
STEMMER, C. E., Ferramentas de corte II: brocas, alargadores,
ferramentas de roscar, fresas, brochas, rebolos, abrasivos. 2. ed.
Florianópolis: Ed. da UFSC.1995.
FERRARESI, D. Fundamentos da usinagem dos metais. São Paulo:
Edgard Blücher, 1977.
DINIZ, A. E., MARCONDES, F.C., COPPINI, N. L., Tecnologia da
Usinagem dos Metais. 3 ed., , São Paulo: Artliber. 2001.
SANDVIK DO BRASIL Divisão Coromant. Manual técnico de usinagem:
torneamento, fresamento, furação, madrilhamento, sistemas de
fixação. São Paulo: [s.n.]