1.1 Processos Mecânicos

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❖ Introdução aos Processos de 
Fabricação
Unidade 1: 
❖Processos Mecânicos
Os processos mecânicos
❖ Processos de usinagem - Tensões aplicadas superiores ao limite de resistência
à ruptura do material, (geração de cavaco).
PROCESSOS MECÂNICOS 
Figura 4: Exemplos de produtos obtidos por processo de conformação mecânica 
(componentes mecânicos) e usinagem.
C
FUNDAMENTOS DA TEORIA DA 
USINAGEM
INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE FABRICAÇÃO –
USINAGEM CONVENCIONAL 
.
Classificação quanto ao processo de remoção de material
O processo de remoção por usinagem pode ser dividido em duas grandes
categorias:
- Processos convencionais, em que as operações de corte empregam energia mecânica
na remoção do material, principalmente por cisalhamento, no contato físico da
ferramenta com a peça – ex.: torneamento, furação e retificação.
- Processos especiais (não convencionais), em que as operações se utilizam de outros
tipos de energia de usinagem, não geram marcas-padrão na superfície da peça e a taxa
volumétrica de remoção de material é muito menor que a dos processos convencionais
– ex.: laser (radiação), eletro erosão (elétrons) e plasma (gases quentes).
INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE FABRICAÇÃO –
USINAGEM CONVENCIONAL 
.
❑ Classificação quanto à geometria da ferramenta de corte
- Operações de corte com ferramentas de geometria definida (arestas cortantes
com formato e com tamanho conhecidos) – p.ex. torneamento, furação, fresamento.
- Operações de corte com ferramentas de geometria não definida (partículas
abrasivas com formatos aleatórios e compostas por arestas minúsculas de corte) –
p.ex. retificação, brunimento, lapidação.
❑ Classificação quanto à finalidade da operação de corte 
- Operações de desbaste, em que a usinagem é anterior a de acabamento, visa obter na
peça a forma e dimensões próximas das finais.
- Operações de acabamento, em que a usinagem é destinada a obter na peça as
dimensões finais, ou um acabamento especificado, ou ambos.
INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE FABRICAÇÃO –
USINAGEM CONVENCIONAL 
Definição - 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 a peca: forma, dimensões ou acabamento
superficial, ou ainda uma combinação destes, através da remoção de material sob a
forma de cavaco.
Cavaco - porção de material da peca retirada pela ferramenta, caracterizando-se por
apresentar forma irregular.
Máquina-ferramenta é uma máquina que utiliza ferramentas para realizar o corte.
É comumente conhecida como máquina operatriz
Figura 4: Tipos de cavacos formados a usinagem dos metais.
PLANEJAMENTO DE PROCESSOS 
O Planejamento de processos é um procedimento de tomada de decisões com o
objetivo de obter um plano de processo econômico.
Os parâmetros a serem considerados são: geometria da peça; matéria-prima;
acabamento; tolerâncias dimensionais e geométricas; tratamentos térmicos e
superficiais; tamanho do lote (quantidade). Independentemente da sequência
escolhida de processos de usinagem, máquinas-ferramentas e operações de corte.
Depende da disponibilidade de:
- Peça- Restrições relativas ao material, à geometria, às dimensões etc. Deve-se
considerar a rugosidade e as tolerâncias dimensionais e geométricas relacionadas ao
processo e aos máximos valores de avanço e profundidade de corte. Podemos
considerar os valores máximos de velocidade e profundidade de corte dependentes do
material.
- Máquinas-ferramentas. O processo de usinagem gera esforços dinâmicos que
excitam a estrutura da máquina e a peça usinada como resultado em algumas situações
a superfície pode ficar ondulada ou com marcas.
- Ferramentas de corte. Velocidade de corte acima de um determinado limite altera o
mecanismo de desgaste da ferramenta. O avanço e a geometria da ferramenta influem
na rugosidade gerada na superfície usinada. As dimensões da ferramenta limitam a
profundidade de corte.
- Tecnologia. Com base na teoria de usinagem pode-se dizer que existem limites
mínimo e máximo para os valores de profundidade de corte, avanço e velocidade de
corte.
- Os limites podem ser estimados com base no material a ser usinado na ferramenta.
PLANEJAMENTO DE PROCESSOS 
Usuário/operador. O operador pode limitar por prática os valores de avanço,
profundidade e velocidade de corte.
Os critérios de otimização devem ser econômicos, visando sempre maximizar a taxa de
retorno com: máxima produção; mínimo custo; máxima produtividade.
- As decisões a tomar envolvem a escolha do processo de usinagem, o detalhamento das
operações de corte e a seleção de diferentes parâmetros do processo, tais como:
máquina-ferramenta; tipo de fixação e localização; ferramentas de corte; trajetórias das
ferramentas; condições de corte.
PLANEJAMENTO DE PROCESSOS 
Processo de Fabricação com remoção de cavaco
USINAGEM CONVENCIONAL 
A usinagem merece destaque especial, porque mais de 80% de todos os produtos
manufaturados devem ser usinados antes de estarem completamente prontos.
Emprega-se geralmente para produzir formas com elevada tolerância dimensional,
bom acabamento superficial e frequentemente, geometrias complexas. A usinagem é
uma operação secundária de processamento, uma vez que em geral, é realizada em
uma peça que foi produzida por um processo primário, tal como laminação,
forjamento ou fundição. Em outras palavras, as formas e os componentes produzidos
por fundição e por conformação plástica muitas vezes requerem
operações de usinagem para obter um determinado acabamento superficial, melhorar
as tolerâncias dimensionais, dar a forma desejada e permitir algumas peculiaridades
(tais como, furos rosqueados, saliências e reentrâncias).
As peças ou componentes que geralmente são produzidas por usinagem são: eixos,
parafusos, rodas dentadas, pinos, polias, componentes estruturais para máquinas, válvulas,
ferramentas diversas, componentes para agricultura, peças automobilísticas, etc. As peças
produzidas por usinagem podem ser constituídas por materiais ferrosos e não-ferrosos. O
número de operações de usinagem é muito grande assim como são vários os tipos de
máquinas operatrizes e ferramentas de corte disponíveis. Como exemplos de operações de
usinagem, pode-se citar o torneamento, o aplainamento, a furação, o
mandrilamento/broqueamento, o fresamento, o serramento, o brochamento, o roscamento,
a retificação, etc.
PROCESSO DE FABRICAÇÃO COM REMOÇÃO DE CAVACO
(USINAGEM CONVENCIONAL/ GEOMETRIA DEFINIDA) 
A figura 5 mostra alguns exemplos de operações do processo de usinagem.
PROCESSO DE FABRICAÇÃO COM REMOÇÃO DE CAVACO
(USINAGEM CONVENCIONAL/ GEOMETRIA DEFINIDA) 
Figura 5: Exemplos de operações de usinagem.
(a) Torneamento. 
(b) Furação
(c) Fresamento.
Processo de Fabricação com remoção de cavaco
USINAGEM CONVENCIONAL/ GEOMETRIA DEFINIDA 
Torneamento – é utilizado para obtenção de superfícies de revolução e normalmente a
peça gira em torno do eixo principal de rotação da máquina e a ferramenta se desloca
simultaneamente em trajetórias específicas. O torneamento pode ser: cilíndrico, cônico,
radial, de perfilados, etc.
Tipos de tornos: torno horizontal, vertical, copiador, revólver.
Figura 6: (a) torneamento cilíndrico externo; (b) cônico externo; (c) curvilíneo; (d) 
cilíndrico interno; (e) cônico interno; (f) sangramento radial. 
PROCESSO DE FABRICAÇÃO COM REMOÇÃO DE CAVACO
(USINAGEM CONVENCIONAL/ GEOMETRIA DEFINIDA) 
Mandrilamento/broqueamento – Destinado à obtenção de superfícies de revolução com o
emprego de uma ou várias ferramentas de barra que apresentam movimento de rotação. O
mandrilamento pode ser cilíndrico, radial, cônico, etc.
Figura 11: Processos de mandrilamento: (a) cilíndrico; (b) radial; (c) cônico. 
PROCESSO DE FABRICAÇÃO COM REMOÇÃO DE CAVACO
(USINAGEM CONVENCIONAL/ GEOMETRIA DEFINIDA) 
Furação – para obtenção de furos geralmente cilíndricos, em que a peça ou a ferramenta gira
ao mesmo tempo. A ferramentaou a peça se desloca segundo uma trajetória retilínea
coincidente ou paralela ao eixo principal da máquina. A furação pode ser: furação em
passante, escareamento, furação escalonada, Tipos de furadeiras: furadeiras de coluna,
portáteis, radiais.
Figura 8: Processos de furação (a) em cheio; (b) escareamento; (c) escalonada; (d) 
de centro. 
PROCESSO DE FABRICAÇÃO COM REMOÇÃO DE CAVACO
(USINAGEM CONVENCIONAL/ GEOMETRIA DEFINIDA) 
Furação em cheio - Processo destinado à abertura de um furo cilíndrico numa peça,
removendo todo o material compreendido no volume do furo final, na forma de cavaco.
No caso de furos de grande profundidade há necessidade de ferramenta especial.
Escareamento - Processo destinado à abertura de um furo cilíndrico numa peça
previamente furada.
Furação escalonada - Processo destinado à obtenção de um furo com dois ou mais
diâmetros, simultaneamente.
Furação de centros - Processo destinado à obtenção de furos-guia na peça visando
operação posterior.
PROCESSO DE FABRICAÇÃO COM REMOÇÃO DE CAVACO
(USINAGEM CONVENCIONAL/ GEOMETRIA DEFINIDA) 
Aplainamento – é direcionado a obtenção de superfícies planas (regradas) geradas por um
movimento retilíneo alternativo da peça ou ferramenta, na direção horizontal inclinada ou
vertical. Tipos de plainas: plainas de mesas e plainas limadoras. Exemplos de operações:
estriadas, formação de corpos de prova, entalhes, rebaixos, dentre outros.
Figura 7: Alguns processos de aplainamento: (a) de superfícies*; (b) de perfis; (c) 
de rasgos de chaveta. 
PROCESSO DE FABRICAÇÃO COM REMOÇÃO DE CAVACO
(USINAGEM CONVENCIONAL/ GEOMETRIA DEFINIDA) 
Alargamento - Processo mecânico de usinagem destinado ao desbaste ou ao acabamento
de furos cilíndricos ou cônicos, com auxílio de ferramenta geralmente multicortante. Para
tanto, a ferramenta ou a peça giram e a ferramenta ou a peça se deslocam segundo uma
trajetória retilínea, coincidente ou paralela ao eixo de rotação da ferramenta. O
alargamento pode ser de desbaste (cilíndrico, cônico) ou acabamento (cilíndrico, cônico).
Figura 9: Processos de alargamento; (a) cilíndrico de desbaste*; (b) cilíndrico de 
acabamento; (c) cônico de desbaste; (d) cônico de acabamento. 
PROCESSO DE FABRICAÇÃO COM REMOÇÃO DE CAVACO
(USINAGEM CONVENCIONAL/ GEOMETRIA DEFINIDA) 
Rebaixamento - Processo mecânico de usinagem destinado à obtenção de uma forma
qualquer na extremidade de um furo. Para tanto, a ferramenta ou a peça giram e a
ferramenta ou a peça se deslocam segundo uma trajetória retilínea, coincidente ou paralela
ao eixo de rotação da ferramenta.
Figura 10: Alguns processos de rebaixamento 
PROCESSO DE FABRICAÇÃO COM REMOÇÃO DE CAVACO
(USINAGEM CONVENCIONAL/ GEOMETRIA DEFINIDA) 
Fresamento - Processo mecânico de usinagem destinado à obtenção de superfícies
quaisquer com o auxílio de ferramentas geralmente multicortantes. Para tanto, a ferramenta
gira e a peça ou a ferramenta se deslocam segundo uma trajetória qualquer.
Figura 12: Tipos de fresamento: (a) cilíndrico tangencial; (b) cilíndrico tangencial
concordante; (c) cilíndrico tangencial discordante; (d) frontal; (e) frontal de canal com
fresa de topo; (f) composto.
PROCESSO DE FABRICAÇÃO COM REMOÇÃO DE CAVACO
(USINAGEM CONVENCIONAL/ GEOMETRIA DEFINIDA) 
Serramento – Destinado a secionar peças com auxílio de ferramentas multicortante de
pequena espessura. A peça desloca-se ou fica parada, enquanto a ferramenta gira ou se
desloca ou executa ambos os movimentos. O serramento pode ser retilíneo ou circular.
Tipos de serras: serras de fita, circulares, de disco e alternativas.
Figura 13: Alguns processos de serramento: (a) alternativo*; (b) contínuo; (c) circular. 
PROCESSO DE FABRICAÇÃO COM REMOÇÃO DE CAVACO
(USINAGEM CONVENCIONAL/ GEOMETRIA DEFINIDA) 
Roscamento – para obtenção de filetes, por meio da abertura de um ou vários sulcos
helicoidais de passo uniforme, em superfícies cilíndricas ou cônicas de revolução. A peça
ou a ferramenta gira e uma delas se desloca ao mesmo tempo, de acordo com uma
trajetória retilínea, paralela ou inclinada em relação ao eixo de rotação. O roscamento
pode ser interno ou externo.
Figura 15 : Processos de roscamento: (a) externo com ferramenta de perfil único; (b) 
interno com ferramenta de perfil múltiplo; (c) interno com macho. 
Retificação - Para obtenção de superfícies lisas, sendo um processo de usinagem por 
abrasão (rebolo). A retificação pode ser frontal ou tangencial (cilíndrica, cônica, de perfis, 
etc.). Tipos de retificadoras: retificadoras planas, planas verticais, universais, horizontais, 
verticais e especiais.
PROCESSO DE FABRICAÇÃO COM REMOÇÃO DE CAVACO
(USINAGEM CONVENCIONAL/ GEOMETRIA NÃO DEFINIDA) 
Figura 16: Alguns processos de
retificação: (a) cilíndrica externa com
avanço longitudinal; (b) tangencial
plana; (c) frontal com avanço retilíneo
da peça; (d) cônica externa com
avanço longitudinal; (e) cilíndrica
interna com avanço longitudinal; (f)
cilíndrica sem centros com avanço
longitudinal contínuo da peça.
Brunimento - Processo mecânico de usinagem por abrasão, empregado no acabamento
de furos cilíndricos de revolução, no qual todos os grãos ativos da ferramenta abrasiva
estão em constante contato com a superfície da peça e descrevem trajetórias helicoidais.
Para tanto, a ferramenta ou a peça gira e se desloca axialmente com movimento
alternativo.
PROCESSO DE FABRICAÇÃO COM REMOÇÃO DE CAVACO
(USINAGEM CONVENCIONAL/ GEOMETRIA NÃO DEFINIDA) 
Figura 17 : Processo de brunimento. 
Lapidação - Processo mecânico de usinagem por abrasão, executado com abrasivo
aplicado por porta- ferramenta adequado, com objetivo de se obter dimensões
especificadas da peça.
Polimento - Processo mecânico de usinagem por abrasão no qual a ferramenta é
constituída por um disco ou conglomerado de discos revestidos de substâncias abrasivas .
PROCESSO DE FABRICAÇÃO COM REMOÇÃO DE CAVACO
(USINAGEM CONVENCIONAL/ GEOMETRIA NÃO DEFINIDA) 
Figura 18 : (a) Processo de lapidação. (b) Processo de polimento. 
Espelhamento - Processo mecânico de usinagem por abrasão no qual é dado o
acabamento final da peça por meio de abrasivos, associados a um dispositivo porta-
ferramenta específico para cada tipo de operação, com o fim de se obter uma superfície
especular .
Tamboreamento - Processo mecânico de usinagem no qual as peças são colocadas no
interior de um tambor rotativo, juntamente ou não com materiais especiais, para serem
rebarbadas ou receberem um acabamento.
Outros processos de usinagem tradicional que podem ser destacados são: afiação,
limagem, Lixamento , Jateamento etc.
PROCESSO DE FABRICAÇÃO COM REMOÇÃO DE CAVACO
(USINAGEM CONVENCIONAL/ GEOMETRIA NÃO DEFINIDA) 
Figura 19: Processo mecânico 
Tamboreamento.
PROCESSO DE FABRICAÇÃO COM REMOÇÃO DE CAVACO
(USINAGEM CONVENCIONAL/ GEOMETRIA DEFINIDA 
Figura 20: Produto final após sequencia de usinagem
PROCESSOS NÃO-CONVENCIONAIS DE USINAGEM 
Processo de usinagem não convencional que utiliza energia mecânica na remoção de
material em que a erosão é o mecanismo principal. 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.
Figura 19 : Processo mecânico ; Esquema da usinagem por ultrassom 
Outros processos de usinagem não convencionais que podem ser destacados são:
- Usinagem por jato d’água;
- Usinagem a laser;
- Usinagem eletroquímica;
- Usinagem por eletro erosão;
- Usinagem por feixe de elétrons; 
- Usinagem por arco plasma. 
DINIZ, Anselmo Eduardo; MARCONDES, Francisco Carlos; COPPINI, Nivaldo Lemos.
Tecnologia da usinagem dos materiais. 8.ed. São Paulo: Artliber, 2013.
FERRARESI, Dino. Fundamentos da Usinagem dos Metais. Rio de Janeiro: Edgard
Blücher, 2006.
GROOVER, MIKELL.P; Introdução aos processos de fabricação. Rio de Janeiro: LTC,
2018.
MACHADO, Álisson Rocha et al. Teoria da usinagem dos materiais.2.ed. rev. São
Paulo: Blücher, c2011, reimpr. 2012.
MACHADO, Álisson Rocha et al. Teoria da usinagem dos materiais. 2.ed. rev. São
Paulo: Blücher, 2011.
SANDVIX (2005) . Manual técnico de usinagem: torneamento, fresamento, furação,
mandrilamento, sistemas de fixação. Sandviken: AB Sandvix Coromant 600p.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS