Afiação e Esmerilhamento

Prévia do material em texto

Mecânico de usinagem 
Caderno de Informação Tecnológica 
Afiação e Esmerilhamento 
1º, 2º 3º e 4 º semestres 
Setembro 2017 
Sumário 
1. Geometria de corte ................................................................................................................................ 7 
1.1. Classificação dos ângulos da ferramenta de corte ....................................................................... 9 
1.1.1. Ângulo de cunha o ............................................................................................................. 9 
1.1.2. Ângulo de folga ou de incidência principal (o) e secundária (o’) ................................... 10 
1.1.3. Ângulo de saída o ............................................................................................................ 10 
1.1.4. Ângulo da ponta r ............................................................................................................ 11 
1.1.5. Ângulo de posição principal κr .......................................................................................... 11 
1.1.6. Ângulo de posição secundário κr’ ..................................................................................... 12 
1.1.7. Ângulo de inclinação da aresta cortante s ...................................................................... 13 
1.1.8. Ângulo de inclinação s negativo ...................................................................................... 14 
1.1.9. Ângulo de inclinação s positivo ....................................................................................... 14 
1.1.10. Ângulo de inclinação s neutro ......................................................................................... 15 
1.1.11. Ângulos em função do material ........................................................................................ 15 
1.2. Sentido de corte das ferramentas ............................................................................................... 15 
2. Esmerilhamento .................................................................................................................................. 17 
2.1. Moto esmeril de pedestal ............................................................................................................ 17 
2.1.1. Partes do moto esmeril de pedestal ................................................................................. 17 
2.2. Moto esmeril de bancada ............................................................................................................ 18 
2.3. Dressagem do rebolo .................................................................................................................. 19 
 
 
Caderno de Informação Tecnológica – Afiação e Esmerilhamento 
5 
Introdução 
O Caderno de Informação Tecnológica – Afiação e Esmerilhamento deve ser utilizado para o 
desenvolvimento das unidades curriculares Fundamentos da Usinagem e Usinagem em 
Máquinas Convencionais. 
 
O docente deve utilizar os temas tratados neste caderno de acordo com o que está previsto na 
ementa de cada unidade curricular. 
 
 
 
 
 
 
Caderno de Informação Tecnológica – Afiação e Esmerilhamento 
7 
1. Geometria de corte 
O corte dos materiais é executado por uma ou mais pontas em forma de cunha por meio de ferramentas 
manuais (talhadeira, serra, lima etc.), ou por meio de ferramentas acionadas mecanicamente (ferramenta 
de torno, fresa etc.). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Uma cunha mais aguda facilita a penetração da aresta cortante da ferramenta, porém, diminui a 
resistência da aresta, podendo danificá-la pela pressão de corte. 
 
 
 
 
Caderno de Informação Tecnológica – Afiação e Esmerilhamento 
8 
Exemplos: 
 
A cunha de um formão pode ser bastante aguda porque a madeira oferece pouca resistência ao corte. 
 
 
 
A cunha de uma talhadeira é mais aberta para poder penetrar no metal sem quebrar ou desgastar 
rapidamente. 
 
 
 
Portanto a cunha deve ter um ângulo capaz de vencer a resistência do material a cortar sem que seja 
prejudicada a resistência da aresta cortante da ferramenta. 
Os ângulos e superfícies na geometria da ferramenta são elementos fundamentais para o corte e a 
durabilidade da aresta cortante. A interdependência entre os diferentes ângulos formando a cunha de 
uma ferramenta é denominada de geometria da cunha de corte da ferramenta ou, simplesmente, 
geometria de corte. 
 
A denominação das superfícies da ferramenta, dos ângulos e das arestas é normalizada. 
 
 
Superfícies de uma ferramenta 
Caderno de Informação Tecnológica – Afiação e Esmerilhamento 
9 
1.1. Classificação dos ângulos da ferramenta de corte 
 
Os ângulos da ferramenta de corte são classificados em: de folga o (alfa), de cunha o (beta), de 
saída o (gama), de ponta r (epsilon), de posição κr (kappa) e de inclinação de aresta cortante s 
(lambda). 
 
 
 
Os ângulos das ferramentas podem variar, principalmente, em função do material a ser usinado e 
do material da ferramenta. 
 
1.1.1. Ângulo de cunha o 
 
É formado pelas superfícies de folga e de saída e é medido no plano ortogonal da ferramenta Po. 
O ângulo de cunha varia conforme a dureza do material. 
 
 
Caderno de Informação Tecnológica – Afiação e Esmerilhamento 
10 
O ângulo de cunha tem a finalidade de facilitar o corte do material e assegurar a vida útil da 
ferramenta. 
 
Exemplos dos ângulos de cunha 
 
1.1.2. Ângulo de folga ou de incidência principal (o) e secundária (o’) 
 
O ângulo de folga principal (o) é o ângulo formado entre a superfície de folga principal e o plano 
de corte medido no plano ortogonal da ferramenta. Influencia na diminuição do atrito entre a 
peça e a superfície principal de folga. 
 
O ângulo de folga secundário (o’) é o ângulo formado entre a superfície de folga secundária e o 
plano de corte medido no plano ortogonal da ferramenta. Influencia na diminuição do atrito entre 
a peça e a superfície secundária de folga. 
 
 
 
 
Ângulo de folga 
 
1.1.3. Ângulo de saída o 
 
Formado pela superfície de saída da ferramenta e pelo plano de referência medido no plano 
ortogonal e é determinado em função do material, uma vez que tem influência sobre a formação 
do cavaco. 
 
Ângulo de saída 
Caderno de Informação Tecnológica – Afiação e Esmerilhamento 
11 
A soma dos ângulos o, o e o medidos no plano ortogonal da ferramenta é igual a 90º. 
o + o + o = 90°. 
 
As figuras a seguir indicam ângulos de saída positivo, nulo ou negativo. 
 
 
 
1.1.4. Ângulo da ponta r 
 
É formado pela projeção das arestas principal de corte e lateral sobre o plano de referência e 
medido sobre o mesmo. 
 
 
1.1.5. Ângulo de posição principal κr 
 
Formado pela projeção da aresta principal de corte sobre o plano de referência e pela direção do 
avanço medido sobre o mesmo plano e direciona a saída do cavaco. A função do ângulo κr é 
controlar o choque de entrada da ferramenta. 
 
Caderno de Informação Tecnológica – Afiação e Esmerilhamento 
12 
 
 
1.1.6. Ângulo de posição secundário κr’ 
 
É o ângulo formado entre a projeção da aresta lateral de corte sobre o plano de referência e a 
direção de avanço medido sobre o mesmo plano. Sua principal função é controlar o acabamento. 
No entanto, deve-se lembrar que o acabamento superficial também depende do raio da 
ferramenta. 
 
 
 
A soma dos ângulos κr, r e κr’ medidos no plano de referência, é igual a 180°. 
 
κr + r + κr’= 180°. 
 
Caderno de Informação Tecnológica – Afiação e Esmerilhamento 
13 
 
 
1.1.7. Ângulo de inclinação da aresta cortante s 
 
É o ângulo formado entre a aresta principal de corte e o plano de referência medido no plano de 
corte. 
 
O ângulo de inclinação da ferramenta faca pode ser obtido pela inclinação do suporte. 
 
 
Ângulo de inclinação positivo 
 
 
Ângulo de inclinação neutro 
 
Cadernode Informação Tecnológica – Afiação e Esmerilhamento 
14 
 
Ângulo de inclinação negativo 
 
O ângulo de inclinação da aresta cortante s tem por finalidade controlar a direção do 
escoamento do cavaco, além de proteger a ponta da ferramenta contra impactos aumentando 
seu tempo de vida útil. 
 
1.1.8. Ângulo de inclinação s negativo 
 
O ângulo de inclinação s é negativo quando a ponta da ferramenta em relação à aresta de corte 
for a parte mais baixa e é usado nos trabalhos de desbaste e em cortes interrompidos, com 
rasgos ou com ressaltos, em materiais duros. 
 
 
Ângulo de inclinação negativo 
 
1.1.9. Ângulo de inclinação s positivo 
 
O ângulo de inclinação s é positivo quando a ponta da ferramenta em relação à aresta de corte 
for a parte mais alta e é usado na usinagem de materiais macios, de baixa dureza. 
 
Ângulo de inclinação positivo 
Caderno de Informação Tecnológica – Afiação e Esmerilhamento 
15 
1.1.10. Ângulo de inclinação s neutro 
 
O ângulo de inclinação s é neutro quando a ponta da ferramenta está na mesma altura da 
aresta de corte e é usado na usinagem de materiais de média dureza. 
 
 
Ângulo de inclinação neutro 
 
1.1.11. Ângulos em função do material 
 
Experimentalmente, determinaram-se os valores dos ângulos das ferramentas para cada tipo de 
material das peças a serem usinadas. 
Exemplo de aplicação de ângulos para ferramentas de aço rápido: 
 
Materiais 
Ângulos 
o o o 
Cobre 8° 55° 27° 
Alumínio e metais leves 10°- 12° 40°- 42° 38°- 40° 
Duralumínio 8°- 10° 35°- 45° 37°- 45° 
Aço até 0,5% C 6° 55°- 58° 26°- 29° 
Aço acima de 0,5% C 
6° 65°- 68° 16°- 19° Ferro fundido cinzento 
Ferro fundido maleável 
Bronze para bucha 
5° 77°- 85° 0°- 8° 
Latão 
 
Na unidade curricular de Usinagem em Máquinas a Comando Numérico Computadorizado o 
estudo dos ângulos incidirá sobre as pastilhas de metal duro. 
 
1.2. Sentido de corte das ferramentas 
 
A posição da aresta principal de corte indica a direção do avanço. 
 
As ferramentas podem ser: 
Caderno de Informação Tecnológica – Afiação e Esmerilhamento 
16 
 De corte à direita 
 De corte à esquerda 
 Neutra ou de corte combinado: à direita e à esquerda 
 
 
 
Sentido de corte da ferramenta 
Caderno de Informação Tecnológica – Afiação e Esmerilhamento 
17 
2. Esmerilhamento 
Moto esmeril é uma máquina para remoção de materiais por meio de processo abrasivo denominado 
esmerilhamento. Tem aplicação no desbaste de materiais, bem como, na afiação de ferramentas de 
corte. São constituídas de um motor elétrico com um eixo, em cujos extremos se fixam dois rebolos: 
normalmente um de grãos médios para desbastar os materiais e outro, de grãos finos, para acabamento. 
 
 
 
O moto esmeril pode ser de dois tipos: de pedestal e de bancada. 
 
2.1. Moto esmeril de pedestal 
 
O moto esmeril de pedestal é utilizado em desbaste comum, para preparar gumes de ferramentas 
manuais e de máquinas operatrizes em geral. A potência do motor elétrico é de 1/2 de CV (cavalo-
vapor), girando com 1450 ou 1750 rpm. Existe moto esmeril de pedestal com motor de potência de 
até 4 CV, utilizados principalmente para desbastes grosseiros e para rebarbar peças de ferro 
fundido. 
 
2.1.1. Partes do moto esmeril de pedestal 
 
As partes do moto esmeril de pedestal são: pedestal, motor elétrico, caixa de proteção do rebolo, 
base de apoio, protetor visual e recipiente de resfriamento. 
 
Pedestal 
Estrutura de ferro fundido cinzento que serve de apoio para o motor elétrico. 
 
Motor elétrico 
Faz girar os dois rebolos, que são montados um de cada lado de seu eixo passante. 
 
Caderno de Informação Tecnológica – Afiação e Esmerilhamento 
18 
Caixa de proteção do rebolo 
Recolhe as fagulhas ou, na quebra do rebolo, evita que os pedaços causem acidentes. 
 
Base de apoio 
Serve para apoiar o material que será esmerilhado. É regulável conforme a necessidade do 
trabalho. O importante é manter, à medida que o diâmetro do rebolo diminui, uma folga de 1 a 2 
mm, para evitar a introdução de peças pequenas entre o rebolo e o apoio. 
 
Protetor visual 
Anteparo com a função de proteger o rosto do operador contra fagulhas ou partículas que podem 
ser projetadas contra o operador. 
 
Recipiente de resfriamento 
Serve para resfriar o material que está sendo esmerilhado. 
 
 
 
 
2.2. Moto esmeril de bancada 
 
O moto esmeril de bancada é fixado na bancada e seu motor elétrico tem a potência de 1/4 de CV 
ou 1/2 de CV com 1450 a 2800 rpm. 
 
Caderno de Informação Tecnológica – Afiação e Esmerilhamento 
19 
 
 
2.3. Dressagem do rebolo 
 
Dressar rebolo é uniformizar sua superfície de corte, deixá-lo concêntrico ao eixo do moto 
esmeril e limpá-lo por meio de dressadores. 
 
Os dressadores podem ser: 
 
 Com cortadores de aço temperado, em forma de discos ou de caneluras, estrelados ou 
ondulado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Dressador com cortadores de aço temperado – disco estrelado 
 
 
 
Caderno de Informação Tecnológica – Afiação e Esmerilhamento 
20 
 
 
Dressador com cortadores de aço temperado – disco ondulado 
 
 De bastão abrasivo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Dressador de bastão abrasivo 
 
 
Caderno de Informação Tecnológica – Afiação e Esmerilhamento 
21 
Material elaborado, organizado e revisado para o Curso de Aprendizagem Industrial Mecânico de Usinagem, estruturado com base 
na Metodologia SENAI de Educação Profissional: SENAI – DN, Brasília, 2013. 
 
Elaboração, organização e revisão: 
Escola SENAI “Ary Torres” – CFP 1.12 
 Eduardo de Lélis Santos 
Escola SENAI “Almirante Tamandaré” – CFP 1.20 
 Sidnei Josué Faccio 
Escola SENAI “Hermenegildo Campos de Almeida” – CFP 1.22 
 Clayton Processo dos Santos 
Escola SENAI “Roberto Mange” – CFP 5.01 
 Reginaldo José Costa e Sousa 
Escola SENAI “Eng. Octávio Marcondes Ferraz” – CFP 602 
 Fernando Reinaldo dos Santos 
Escola SENAI “Henrique Lupo” – CFP 6.03 
 Jason Furst 
Núcleo de Supervisão Educacional 
 Edilson Rafael Milaré 
 Luiz Alberto Castaldelli 
 Marcio Antonio Barbosa 
 Mário Minoru Kitazawa 
Gerência de Educação 
 Daniela Falcão Rocha 
 Márcio José do Nascimento 
 Regilene Ribeiro Danesi 
 
Parte das ilustrações foram alteradas ou feitas por: 
 Clayton Processo dos Santos – CFP 1.22 
 Sylvio Roberto Scatolin Junior – CFP 5.12 
 
Partes das fotografias foram feitas por: 
 Clayton Processo dos Santos – CFP 1.22 
 Daniel Magalhães Ferreira – CFP 6.02 
 Fernando Reinado dos Santos – CFP 6.02 
 
Colaboração: 
 Cláudio Murari 
 Clodoaldo da Costa 
 Sérgio Cintra 
 Valdemir de Oliveira Primo 
 
Elaborado, organizado e revisado com base nos materiais: 
 
 SENAI.SP. Tecnologia Aplicada I – Caminhão betoneira cara chata. 1997, atualizado pelo Comitê Técnico de 
Tecnologia dos Materiais em 2007. 
 SENAI.SP. Tecnologia Aplicada I – Caminhão betoneira cara chata. 1997, atualizado pelo Comitê Técnico de 
Processos de Usinagem em 2008. 
 SENAI.SP. Tecnologia Aplicada II – Caminhão betoneira cara chata. 1998, atualizado pelas unidades escolares 
do SENAI em 2010. 
Caderno de Informação Tecnológica – Afiação e Esmerilhamento 
22 
 SENAI.SP. Tecnologia Aplicada I – Caminhão betoneira cara chata. 1997, atualizado pelas unidades escolares 
do SENAI em 2011. 
As seguintes revisões dos materiais acima foram consideradas: 
 
Comitê Técnico de Processos de Usinagem/2008 e 2009 
 Carlos Alberto Dal Ri 
 Carlos Eduardo Binati 
 Eduardo Gavira Bonani 
 José Roberto da Silva 
 Ladislau Luiz Marinho 
 Leandro Caccalano 
 Rogério Augusto Spatti 
 Ronaldo Pereira da Silva 
 
Unidades Escolares do SENAI-SP/2009 
Conteúdo técnico atualizado por docentes das Unidades Escolares com critérios definidos pela Gerência de Educação do SENAI-
SP em concordância com a Ditec 010 v.6 – Diretrizes para a produção dematerial didático impresso. 
 
Unidades Escolares do SENAI-SP/2010 
Conteúdo técnico atualizado por docentes das Unidades Escolares com critérios definidos pela Gerência de Educação do SENAI-
SP em concordância com a Ditec 010 v.6 – Diretrizes para a produção de material didático impresso. 
 
Unidades Escolares do SENAI-SP/2011 
Conteúdo técnico avaliado por docentes das Unidades Escolares com critérios definidos pela Gerência de Educação do SENAI-SP 
em concordância com a Ditec 010 v.6 – Diretrizes para a produção de material didático impresso. 
 
Créditos dos materiais de referência: 
 
Elaboradores: 
 Abilio José Weber 
 Adriano Ruiz Secco 
 Alfredo Marangoni 
 Benjamin Prizendt 
 José Ari de Lima Nelson Cruz Paiva Sebastião Luiz da Silva 
 Regina Célia Roland Novaes 
 Selma Ziedas 
Ilustradores: 
 Gilvan Lima da Silva 
 José Joaquim Pecegueiro 
 José Luciano de Souza Filho 
 Leury Giacomeli 
 
Caderno de Informação Tecnológica – Afiação e Esmerilhamento 
23 
CONTROLE DE REVISÕES 
 
REV. DATA NATUREZA DA ALTERAÇÃO 
00 27/10/2015 Primeira emissão – versão preliminar para piloto 
01 27/09/2017 Primeira revisão – versão para implantação na rede