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Estudos dirigidos em ciência dos matérias e processamento de materiais Profª Dra. Fernanda Dias Troysi fernanda.troysi@prof.una.br Usinagem - introdução O desenvolvimento tecnológico está tão incorporado ao cotidiano da humanidade que é impossível imaginar a como seria o dia-a-dia sem eles. A Internet, que surgiu há pouco mais de uma década, transformou-se em um recurso indispensável e cada vez mais pessoas passam a utilizá-la como ferramenta de trabalho, entretenimento ou cultura. Diante de tantas facilidades, não é fácil compreender como as pessoas conseguiam viver sem eletricidade, automóveis e tantas outras facilidades que o mundo atual oferece. Os recursos disponíveis hoje fazem parte de uma linha evolutiva que teve origem em épocas remotas, com o início da organização em sociedades. INTRODUÇÃO A usinagem convencional representa uma parcela significativa entre os processos de fabricação. Pode-se tomar como exemplo a fabricação de um automóvel. Se considerarmos os seus principais componentes, poderemos fazer uma longa lista de itens que são usinados em alguma etapa da fabricação. INTRODUÇÃO O que é USINAGEM? “UM PROCESSO DE FABRICAÇÃO” O que é FABRICAÇÃO? “Fabricar é transformar matérias primas em produtos acabados, por vários processos, seguindo planos bem organizados”. O que é USINAGEM? “Processo de fabricação com remoção de cavaco”. “Operação que ao conferir a peça a forma, ou as dimensões ou o acabamento, ou ainda uma combinação qualquer desses três itens, produzem cavaco”. (Definição de Ferraresi) O QUE É USINAGEM • “Um processo complexo e simples, ao mesmo tempo, onde se produzem peças removendo-se excesso de material, na forma de cavaco”. • COMPLEXO devido às dificuldades de se determinar as imprevisíveis condições ideais de corte. • SIMPLES porque uma vez determinadas as condições ideais de corte, o cavaco se forma corretamente, proporcionando um espetáculo muito interessante, sem exigir qualquer tipo de ação especial do operador. O QUE É USINAGEM Segundo a DIN 8580, aplica-se a todos os processos de fabricação onde ocorre a remoção de material sob a forma de cavaco. Usinagem: Operação que confere à peça forma, dimensões ou acabamento, ou ainda uma combinação qualquer desses três, através da remoção de material sob a forma de cavaco. Cavaco: Porção de material da peça retirada pela ferramenta, caracterizando-se por apresentar forma irregular. O Estudo da usinagem é baseado na mecânica (Atrito, Deformação), na Termodinâmica (Calor) e nas propriedades dos materiais. O QUE É USINAGEM EVOLUÇÃO HISTÓRICA PROCESSOS DE FABRICAÇÃO COMO REMOÇÃO DE CAVACO CONVENCIONAIS NÃO-CONVENCIONAIS ELETROEROSÃO LASER JATO D’AGUA FOTOQUÍMICA GEOMETRIA DEFINIDA GEOMETRIA NÃO DEFINIDA FURAÇÃO ALARGAMENTO ROSQUEAMENTO APLAINAMENTO BROCHAMENTO FRESAMENTO MANDRILAMENTO SERRAMENTO TORNEAMENTO RETIFICAÇÃO BRUNIMENTO LAPIDAÇÃO USINAGEM CLASSIFICAÇÃO DOS PROCESSOS DE FABRICAÇÃO PROCESSOS DE FABRICAÇÃO SEM REMOÇÃO DE CAVACO FUNDIÇÃO CONFORMAÇÃO MOLDE DE AREIA CERA PERDIDA FUNDIÇÃO SOB PRESSÃO OUTROS SOLDAGEM ELETRODO REVESTIDO RESISTÊNCIA ARCO SUBMERSO LASER MIG/MAG TIG LAMINAÇÃO EXTRUSÃO CONFORMAÇÃO FORJAMENTO TREFILAÇÃO OUTROS PROTOTIPAGEM RÁPIDA SITERIZAÇÃO A LASER MODELAGEM POR DEPOSIÇÃO DE FUNDIDO IMPRESSÃO TRIDIMENSIONAL CLASSIFICAÇÃO DOS PROCESSOS DE FABRICAÇÃO GEOMETRIA DE CORTE DEFINIDA X GEOMETRIA DE CORTE NÃO DEFINIDA Usinagem utilizando ferramentas com geometria de corte indefinida: Retificação com rebolos, brunimento, lapidação, jateamento, abrasivos em geral (ou seja, geometrias de corte que você não consegue medir abrasivos, cada abrasivo tem sua geometria específica, tamanho, afiação, ou seja, totalmente diferente de um inserto de corte para torneamento, ou uma ponta de broca). Usinagem utilizando ferramentas com geometria de corte definida: Torneamento, furação, fresamento, serramento, aplainamento, limagem, brochamento, escovamento, rasqueteamento (ou seja, tudo que você consegue medir a geometria de corte). Operação de usinagem para obtenção de furo, geralmente cilíndricos, utilizando ferramenta multi cortante. FURAÇÃO FILMES AULA 1 2015/Furação.wmv FURAÇÃO Operação de usinagem para obtenção de filetes uniformes em peça cilíndrica. há também processo de fabricação de roscas externas por conformação mecânica. Este é o processo utilizado na produção da maioria dos parafusos ROSQUEAMENTO FILMES AULA 1 2015/Rosqueamento 1.wmv ROSQUEAMENTO FILMES AULA 1 2015/Rosqueamento 2.wmv ROSQUEAMENTO Processo mecânico de usinagem destinado ao desbaste ou ao acabamento de furos cilíndricos ou cônicos com o auxílio de ferramentas geralmente multicortantes. Para tal, ou a peça ou a ferramenta gira deslocando-se numa trajetória retilínea. A ferramenta que tem por finalidade dar acabamento preciso em furos chama-se alargador. ALARGAMENTO FILMES AULA 1 2015/Alargamento.wmv ALARGAMENTO ALARGAMENTO No brochamento a ferramenta multicortante executa movimento de translação, enquanto a peça permanece estática. Em alguns casos pode existir movimento rotativo relativo entre as duas. BROCHAMENTO FILMES AULA 1 2015/BROACHING MACHINE HOFFMANN.mp4 BROCHAMENTO BROCHAMENTO Na operação de fresamento a ferramenta de corte possui vários gumes e executa movimento de giro, enquanto é pressionada contra a peça. A peça movimenta-se (alimentação) durante o processo. A superfície usinada resultante pode ter diferentes formas, planas e curvas. FRESAMENTO FILMES AULA 1 2015/Fresa abacaxi.wmv FILMES AULA 1 2015/Ferramentas para alta velocidade.wmv FRESAMENTO FRESADORA MECÂNICA X CNC https://www.youtube.com/watch?v=Md8uztnYvmA&ab_channel=LUTECE LEMENTOSDEFIXA%C3%87%C3%83OEFERRAMENTAS https://www.youtube.com/watch?v=Z28l70Tgf4Y&ab_c hannel=TopMoldeFerramentaria No torneamento, a matéria prima (tarugo) tem inicialmente a forma cílíndrica. A forma final é cônica ou cilíndrica. Na operação de corte a ferramenta executa movimento de translação, enquanto a peça gira em torno de seu próprio eixo. Abaixo as variações do processo de torneamento. TORNEAMENTO TORNEAMENTO TORNO MECÂNICO X CNC https://www.youtube.com/watch?v=RrcuXzHtR_Y&ab_ch annel=TorneariaMar%C3%ADlia-Pelet https://www.youtube.com/watch?v=j_nyyRLwU8k&ab_channel=Indust riasRomiSA Na retificação a ferramenta remove material da peça por ação de grãos abrasivos. A ferramenta gira em torno de seu próprio eixo além de poder executar movimento de translação. A peça a usinar também pode movimentar-se. O processo é de alta precisão dimensional e proporciona grau de acabamento superior (polimento). RETIFICAÇÃO FILMES AULA 1 2015/brazmac Retifica de Eixo de Turbinas RT - 250.mp4 FILMES AULA 1 2015/Gear Grinding-HardFinisher.mpg RETIFICAÇÃO É um processo mecânico de usinagem por abrasão, empregado no acabamento de peças. Na maioria dos casos, o brunimento é feito com uma ferramenta especial de retificação, denominada brunidor, constituída de segmentos de material abrasivo montados em grupo. BRUNIMENTO FILMES AULA 1 2015/BRUNIDORA DE CILINDRO - BC-125.mpg.mp4 BRUNIMENTO BRUNIMENTO Baseia-se na destruição de partículas metálicas por meio de descargas elétricas. processo adequado para atender às exigências atuais de qualidade e produtividade, com grande aplicação na confecção de matrizes para estampos de corte, moldes de injeção, forjaria, cunhagem e fabricação de ferramentas de metal duro. ELETROEROSÃO FILMES AULA 1 2015/MÁQUINA DE ELETROEROSÃO A FIO #27.mp4 ELETROEROSÃO A tecnologia de corte a jato d'água consiste em um nível avançado e exclusivo de automação capaz de cortar quase todos os materiais com eficiência e manter um custo compensador. O jato d'água, resumidamente, coleta água corrente normal, pressuriza o líquido em até 60.000 psi e o libera através de um orifício de diamante e um tubo de focalização. O orifício e o tubo de focalização produzemum jato preciso de água pura ou com abrasivo, criando bordas bem acabadas prontas para aplicação em produtos finalizados. JATO D’ÁGUA JATO D’ÁGUA JATO D’ÁGUA JATO D’ÁGUA COMPARAÇÃO DOS DIFERENTES PROCESSOS DE FABRICAÇÃO POR USINAGEM INFORMAÇÕES GERAIS SOBRE USINAGEM INFORMAÇÕES GERAIS SOBRE USINAGEM
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