Aula 02-Procesos de torneamento e fresamento

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Processos de usinagem Processos de usinagem 
Torneamento e Fresamento
Anderson Harayashiki Moreira
Torneamento
Definição
┐ É o processo mecânico de usinagem destinado 
à obtenção de superfícies de revolução com 
auxílio de uma ou mais ferramentas mono 
cortantes. Para tanto, a peça gira em torno do 
eixo principal de rotação da máquina, e a 
Processos de Fabricação 3
eixo principal de rotação da máquina, e a 
ferramenta, simultaneamente, desloca-se 
numa trajetória no mesmo plano do referido 
eixo. 
Equipamentos – Torno Universal
Processos de Fabricação 4
Equipamentos – Torno Revólver
┐ A característica fundamental do torno revólver é o 
emprego de várias ferramentas, convenientemente 
dispostas e preparadas, para executar as operações de 
forma ordenada e sucessiva.
Processos de Fabricação 5
Equipamentos – Torno Revólver
┐ As ferramentas adicionais são fixadas no dispositivo chamado 
torre revólver. Essas ferramentas devem ser montadas da 
forma seqüencial mais racional para que se alcance o objetivo 
visado. A torre normalmente é hexagonal, podendo receber 
até 6 ferramentas, porém, se for necessário um maior 
número, a troca se processa de forma rápida.
Processos de Fabricação 6
número, a troca se processa de forma rápida.
Equipamentos – Torno de placa ou platô
┐ O torno de placa ou platô é amplamente utilizado nas 
empresas que executam trabalhos de mecânica e caldeiraria 
pesada. Executa torneamento de peças de grande diâmetro, 
como polias, volantes, flanges, etc.
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Equipamentos – Torno Vertical
┐ Esse tipo de torno possui o eixo de rotação vertical, e é 
empregado no torneamento de peças de grande dimensão, 
com volantes, polias, rodas dentadas, etc., que, por seu peso, 
podem ser montadas mais facilmente sobre uma plataforma 
horizontal que sobre uma plataforma vertical.
Processos de Fabricação 8
Equipamentos – Torno Copiador
┐ Neste torno, os movimentos que definem a geometria da peça 
são comandados através de mecanismos que copiam o 
contorno de um modelo ou chapelona.
┐ No copiador hidráulico, um apalpador em contato com o 
modelo transmite o movimento através de um amplificador 
hidráulico que movimenta o carro porta- ferramentas.
Processos de Fabricação 9
hidráulico que movimenta o carro porta- ferramentas.
Equipamentos – Torno CNC
┐ Os tornos automáticos, muito utilizados na fabricação de 
grandes séries de peças, são comandados por meios de 
cames, excêntrico e fim de curso. O seu alto tempo de
┐ preparação e ajuste, para início de nova série de peças, faz 
com que não seja viável para médios e pequenos lotes, daí 
o surgimento das máquinas CNC (Comando Numérico 
Processos de Fabricação 10
o surgimento das máquinas CNC (Comando Numérico 
Computadorizado) . As máquinas serão tratadas 
posteriormente.
Equipamentos – Torno CNC
Processos de Fabricação 11
Componentes
┐ Ponto rotativo: Utilizado nas operações de torneamento 
que requerem uma fixação entre pontas no torno.
Processos de Fabricação 12
┐ Placa universal: Equipamento muito comum nos trabalhos 
de torneamento. Possui 3 castanhas que efetuam o aperto 
da peça simultaneamente e uma conseqüente centragem. 
Pode efetuar fixação em diâmetros internos e externos.
Componentes
┐ Placa de arraste: Usada no torneamento de peças fixadas 
entre pontos, onde se pretende manter uma maior 
concentricidade no comprimento total torneado.
Processos de Fabricação 13
┐ Placa de quatro castanhas: Utilizada na fixação de peças 
de perfis irregulares, porque suas castanhas de aperto 
podem ser adicionadas separadamente, oferecendo 
condições de centragem da região que se pretende usinar.
Componentes
┐ Placa plana: Utilizada na fixação de peças irregulares com 
auxílio de dispositivos. Como vemos na figura seguinte, a 
placa plana amplia as possibilidades de fixação de peças de 
formato irregular que necessitam operações de 
torneamento.
Processos de Fabricação 14
Componentes
┐ Luneta fixa: Esse acessório tem grande utilidade quando 
pretendemos tornear eixos longos de pequenos diâmetros, 
pois atua como mancal, evitando que a peça saia de centro 
ou vibre com a ação da ferramenta.
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Componentes
┐ Luneta móvel: É utilizada em eixos de pequenos 
diâmetros, sujeitos a flexões e vibrações na usinagem . 
Serve também como mancal e deve ser montada sempre 
junto da ferramenta, para evitar vibrações e flexões, pois 
anula as forças de penetração da ferramenta.
Processos de Fabricação 16
Componentes
┐ Mandril pinça: Esse acessório de fixação é amplamente 
utilizado quando se pretende tornear eixos de diâmetros 
pequenos, por oferecer grande precisão na concentricidade. 
Oferece rápidas trocas de peças e é comumente encontrado 
em tornos automáticos.
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┐ Mandril expansivo: Utilizado na fixação de peças em que 
se pretende tornear totalmente o diâmetro externo, visando 
manter uma uniformidade na superfície.
Operações
┐ Torneamento externo:
┐ Existem diversos tipos de ferramentas para tornear 
externamente. O que as caracterizam são as formas, 
ângulos, tipos de operações que executam e o sentido de 
corte. É considerado sentido à direita quando a ferramenta 
se deslocar em direção à árvore.
Processos de Fabricação 18
se deslocar em direção à árvore.
Operações
┐ Torneamento externo:
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8. Cilindrar e facear esquerda
Operações
┐ Diferença ferramenta de sangrar e cortar:
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Operações
┐ Torneamento interno:
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Fixação da ferramenta de tornear
┐ Quando fixarmos ferramentas para tornear, devemos nos 
preocupar com o posicionamento e rigidez de fixação, 
devido a sua influência na vida útil da ferramenta e, 
conseqüentemente, na produtividade.
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Ajustagem da ferramenta de tornear
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Nomenclatura
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Fórmulas
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Referência de Vc
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Exercício 1 - Torneamento
┐ Determinar a n (rpm) necessária para usinar um 
cilindro de aço 1020, com ferramenta de aço 
rápido, conforme desenho da figura seguinte.
Procedimento de resolução:
Processos de Fabricação 27
Exercício 1 - Torneamento
Desbaste:
100 25 
min
md mm Vc= =
1000 1000 25 80 
100
Vcn rpm
d ππ
⋅ ⋅= = =⋅⋅
Processos de Fabricação 28
100d ππ ⋅⋅
Acabamento:
95 30 
min
md mm Vc= =
1000 1000 30 100 
95
Vcn rpm
d ππ
⋅ ⋅= = =⋅⋅
Exercício 2 - Torneamento
┐ Para produzir uma determinada peça faz-se 
necessário usinar um comprimento de 60 mm, 
sabe-se que a rotação da peça é igual 100 rpm e 
que o avanço da ferramenta é igual a 0,2 
mm/volta. Qual o tempo necessário para produzir 
Processos de Fabricação 29
mm/volta. Qual o tempo necessário para produzir 
esta peça?
mm0,2 100 20 
min
Vf f n= ⋅ = ⋅ =
60 3 min
20
S SVf T
T Vf
∆ ∆= ⇒∆ = = =∆
Exercício 3 - Torneamento
┐ Um eixo de comprimento L = 1350mm, Vc = 
14m/min, diâmetro ∅ = 95mm avanço f = 2mm, 
deve ser torneado longitudinalmente com 3 
passes. As rotações disponíveis na máquina são:
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24 - 33,5 - 48 - 67 - 95 – 132 rpm
Determine a rotação de 
trabalho e o tempo para 
realizar a operação.
f
Exercício 3 - Torneamento
1000 1000 14 46,9 48 
95
Vcn rpm
d ππ
⋅ ⋅= = = =⋅⋅
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1350 3 42,2 min
2 48
L iTc
f n
⋅ ⋅= = =⋅⋅f
Fresamento
Definição Fresamento
┐ É um processo de usinagem com retirada de 
cavacos que permite modificar as superfícies 
das peças. Para tanto, emprega-se uma 
ferramenta multicortante (fresa) que gira 
enquanto a peça se desloca segundo uma 
Processos de Fabricação 33
enquanto a peça se desloca segundo uma 
trajetória qualquer.
Equipamentos – Fresadora Universal
┐ É assim chamada por sua grande versatilidade de 
operações. Seus movimentos se processam em vários 
eixos e sentidos, e podem ser acoplados a ela vários 
equipamentos e dispositivos.Processos de Fabricação 34
Equipamentos – Fresadora Universal
Processos de Fabricação 35
Equipamentos – Fresadora Horizontal
┐ É uma fresadora pouco versátil; sua árvore trabalha na 
horizontal e a mesa move-se vertical e longitudinalmente. 
Alguns modelos são parecidos com a fresadora universal, 
mas não inclinam a mesa e não recebem cabeçote vertical.
Processos de Fabricação 36
Equipamentos – Fresadora Horizontal
┐ Normalmente é utilizada em peças de grandes dimensões, 
possui grande rigidez e presta-se para execução de 
trabalhos pesados. Quando nas produções em série 
surgem peças de grande comprimento que requerem 
fresagem, utilizam-se os modelos da figura seguinte, 
Processos de Fabricação 37
conforme as operações necessárias.
Equipamentos – Fresadora Vertical
┐ Esse tipo de fresadora, pouco versátil, presta-se a 
execução de trabalhos em peças de grande altura. 
Trabalha normalmente com fresas frontais, executando 
trabalhos de usinagem em vários ângulos, visto que 
seu cabeçote pode assumir posicionamentos angulares.
Processos de Fabricação 38
Componentes
┐ Elementos de fixação e montagem:
┐ Existem muitos elementos para fixação das peças das 
fresadoras;
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Componentes
┐ Elementos de fixação e montagem:
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Componentes
┐ Elementos de fixação e montagem:
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Componentes
┐ Elementos de fixação e montagem:
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Componentes
┐ Elementos de fixação e montagem:
Processos de Fabricação 43
Componentes – Disco Divisor
┐ Quando se usinam peças cujas secções têm a forma de 
polígonos regulares, como quadrados, hexágonos, etc, 
ou executam-se sulcos regularmente espaçados como 
nas engrenagens, utilizando-se divisores simples, que 
fazem divisões diretas em função do disco divisor. O 
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número de divisões executado pode ser igual ao 
existente no disco ou um submúltiplo deste.
Componentes – Disco Divisor
Processos de Fabricação 45
Componentes – Ferramentas
┐ Fresas de perfil constante: São empregadas na 
usinagem de engrenagens, roscas e na execução de 
trabalhos especiais de rasgos e canais com perfis 
diversos.
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Componentes – Ferramentas
┐ Fresas planas: Utilizamos na fresagem de superfícies 
planas, rasgos e canais. Quanto ao corte, temos dentes 
retos ou helicoidais.
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Componentes – Ferramentas
┐ Fresas angulares: Utilizamos para fresagem de 
ranhuras em ângulos ou formação de perfis prismáticos.
Processos de Fabricação 48
┐ Fresas para rasgos: Empregadas na execução de 
rasgos de chavetas, ranhuras retas ou em perfil T, e em 
mesas de máquinas.
Componentes – Ferramentas
┐ Fresas-lima: Muito utilizada em ferramentaria na 
confecção de moldes e matrizes que necessitam cantos, 
rasgos e arestas com bom acabamento.
Processos de Fabricação 49
Componentes – Ferramentas
┐ Fresas de dentes postiços: Estas fresas, também 
chamadas de cabeçotes fresador, possuem ferramentas 
postiças de aço rápido ou pastilha de metal duro que 
trabalham mediante um tipo de fixação. As ferramentas 
postiças de aço rápido podem ser retiradas para a 
Processos de Fabricação 50
afiação ou, ainda no caso de metal duro, podem ser 
reversíveis, pois já são afiadas em todas as suas arestas 
de corte.
Componentes – Ferramentas
Processos de Fabricação 51
Componentes – Ferramentas
Processos de Fabricação 52
Condições de Corte – Discordante
┐ Movimento discordante: O avanço da peça é contrário 
ao sentido de rotação da fresa. Pode ser aplicado em 
qualquer tipo de máquina. Em virtude da maior 
espessura do cavaco na saída do dente, e das vibrações 
conseqüentes, não se consegue bom acabamento. O 
Processos de Fabricação 53
volume de cavaco retirado por tempo é pequeno.
Condições de Corte – Concordante
┐ Movimento concordante: O avanço da peça tem o 
mesmo sentido da rotação da fresa.
┐ O corte do material é mais acentuado no início, o que 
oferece um melhor acabamento do que o conseguido 
com o movimento discordante.
Processos de Fabricação 54
com o movimento discordante.
Condições de Corte – Concordante
┐ Com relação às forças de corte, a resultante tende a fixar 
a peça à mesa; daí o seu emprego em peças de rigidez 
de fixação deficiente e difíceis de prender, como no caso 
de chapas de pouca espessura. É muito utilizado na 
abertura de rasgos de chavetas, cortes profundos e 
Processos de Fabricação 55
longos em relação à largura da peça. Pode ser utilizado 
sem restrições nas máquinas de acionamento hidráulico. 
Existem restrições quando em máquinas de acionamento 
da mesa por fuso, visto que a força tangencial de corte 
tende a puxar a peça no sentido de folga, conforme a 
figura abaixo. Este problema pode acarretar danos à 
peça, à máquina e à fresa.
Condições de Corte – Concordante
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Condições de Corte
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Fórmulas
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Referência de Vc
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Referência de avanço
Processos de Fabricação 60
Obs.: Quando desejamos dar passes com profundidades superiores ou inferiores a 
3mm é necessário diminuir ou aumentar na mesma proporção o valor do avanço 
obtido na tabela.
Exercício 4 - Fresamento
┐ Determine a velocidade de avanço Vf (mm/min) e 
o tempo de corte necessário para dar 2 passes na 
peça apresentada abaixo. Sabe-se que a fresa gira 
a 70 rpm, possui 6 facas e que o máximo avanço 
por faca é igual 0,2 mm.
Processos de Fabricação 61
por faca é igual 0,2 mm.
Exercício 4 - Fresamento
380 1 20 401 L mm= + + =
6 0,2 70 84 
minz
mmVf z f n= ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ =
401 2 9,55 minL iTc ⋅ ⋅= = =
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401 2 9,55 min
84
L iTc
Vf
⋅ ⋅= = =
Exercício 5 - Fresamento
L iTc
Vf
⋅=
Processos de Fabricação 63
Exercício 6 - Fresamento
L iTc
Vf
⋅=
Processos de Fabricação 64
1000
d nVc π ⋅ ⋅=