EXERCÍCIOS DE USINAGEM

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Faculdade de Engenharia Mecânica 
Disciplina: Tópicos Especiais I 
Lista de Exercícios: USINAGEM 
 
 
1. Furação é um processo de usinagem utilizado para obtenção de superfície cilíndrica 
interna, sendo esta coaxial o eixo de rotação do movimento de corte. A rotação pode 
ser tanto da peça quanto da ferramenta, simultaneamente ao deslocamento de uma 
delas segundo trajetória retilínea ou paralela ao eixo de rotação da máquina (NOVASKI, 
1996). 
 
A figura abaixo ilustra a operação de corte em um processo de furação. Os vetores V1, 
V2 e V3 representam, respectivamente, as velocidades: 
 
 
 
A) de corte, de avanço e efetiva 
B) de corte, efetiva e de avanço 
C) efetiva, de corte e de avanço 
D) efetiva, de avanço e de corte 
E) de avanço, de corte e efetiva 
 
 
 
 
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2. Os efeitos dos ângulos de saída e folga de uma ferramenta de corte, podem gerar 
ocorrência de desgaste frontal na ferramenta, aumento das forças e na potência 
necessária ao corte e influências no acabamento superficial de uma peça usinada. 
 
Os conceitos sobre ângulos de saída e folga podem também influenciar em outros fatores. 
 
I. Se o é pequeno, a cunha não penetra convenientemente no material, a ferramenta 
perde o corte rapidamente, gerando calor e prejudica o acabamento superficial da peça. 
II. Se o é grande, a cunha da ferramenta perde resistência, podendo soltar pequenas 
lascas ou quebrar durante o processo de usinagem. 
III. o depende principalmente da: resistência do material da ferramenta e da peça a usinar 
geralmente compreende em 0o  o  14o. 
IV. Quanto maior ©o menor será o trabalho de dobramento do cavaco. 
V. ©o negativo é muito usado para corte de materiais de difícil usinabilidade e em cortes 
interrompidos, com o inconveniente da necessidade de maior força e potências de 
usinagem e maior calor gerado na ferramenta geralmente +10o  ©o  30o. 
 
É correto o que se afirma em: 
 
A) I, II e V 
B) I, II e IV 
C) III, II, IV e V 
D) I, III, IV e V 
E) I, II, III, IV e V 
 
 
 
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3. Em um produto obtido por processos de usinagem, o material é retirado em forma de 
cavacos apresenta vários inconvenientes durante processo de usinagem. A formação 
do cavaco influencia diversos fatores ligados à usinagem, tais como o desgaste da 
ferramenta, os esforços de corte, o calor gerado na usinagem, a penetração do fluido 
de corte, etc. Assim, estão envolvidos com o processo de formação do cavaco aspectos 
econômicos e de qualidade da peça, a segurança do operador, a utilização adequada 
da máquina-ferramenta. 
 
 
A respeito do cavaco formado durante o processo de usinagem pela ferramenta de corte, 
julgue os itens a seguir. 
 
I. Apresentam baixa densidade relativa, ocupando muito espaço; 
II. Podem se enrolar na peça, ferramenta ou máquina, elevando o tempo improdutivo 
(necessário à sua remoção); 
III. Representam um risco para o operador (arestas afiadas e alta temperatura); 
IV. Embora não afetem substancialmente o acabamento da peça, produzem uma 
superfície pouco atrativa; 
V. Não danificar a aresta de corte da ferramenta; 
VI. Não influencia na força de usinagem, temperatura de corte e vida das ferramentas. 
É correto APENAS o que se afirma em 
 
(A) I e VI. 
(B) I, II, III e IV. 
(C) II, IV. e VI 
 
 
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(D) I, II, III, VI e V. 
(E) I, II, III IV, V e VI. 
 
4. O mercado ligado à usinagem é particularmente competitivo, mesmo para os padrões 
de competitividade atuais. Isso exige que os profissionais busquem sempre aprofundar 
seus conhecimentos na área, para que saibam lidar com a complexidade dos 
fenômenos que existem no corte dos materiais para otimizar os seus processos. O 
enriquecimento dos conhecimentos em usinagem se dá por meio da realização de 
pesquisas científicas na área e de experiências vivenciadas em chão-de-fábrica. Para 
transformar as experiências adquiridas em trabalhos de investigação ou no 
acompanhamento diário de processos produtivos sejam estruturados em forma de 
conhecimento, é necessário que os profissionais tenham conhecimentos relacionados 
à usinagem. 
 
Com base no texto, o profissional para atuar na área da usinagem necessita de quais 
conhecimentos? 
 
A) Calcular parâmetros de corte, materiais de ferramentas de corte, processos de 
produção, com base na automação mecânica e material a ser usinado; 
B) Gerenciar os steps de um projeto de usinagem, definir bem as máquinas que serão 
utilizadas no processo de fabricação da peça, definir os parâmetros de corte e 
programação numérico, com base no material a ser usinado e tempo ciclo do processo; 
C) Metodologias de gerenciamento do projeto de usinagem, sobre projeto de máquinas, 
ferramentas e dispositivos de produção e normas para processo de fabricação; 
D) CNC (Comando numérico computadorizado) cálculos de tempo de ciclo para processo 
e o material a ser usinado; 
E) Sistemas de operações mecânicas, voltados a processos de fabricação, dominar o 
funcionamento e as características e a manutenção de máquinas operatrizes, 
ferramentas e dispositivos em geral, podendo administrar todo um processo de 
produção mecânica. 
 
 
 
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5. O corpo de prova é submetido a esforços de compressão crescentes no instante em 
que o limite de resistência do material é atingido, o corpo de prova rompe por 
cisalhamento. De acordo com o diagrama de distribuição de tensões de cisalhamento, 
a máxima tensão ocorre em um plano a 45o de modo que o material sofre cisalhamento 
nessa região, caso seja isotrópico e não apresente defeitos. Figura demostra as 
condições de deformação por compressão (F1 < F2 < F3). 
 
 
 
I. O corpo de prova é submetido a esforços de compressão crescentes e inicialmente sofre 
deformações elásticas, estagio (I); 
II. O aumento dos esforços de compressão prossegue até que seja atingido o limite de 
resistência ao cisalhamento do material e a partir daí o corpo de prova sofre 
deformações plásticas, estagio (II); 
III. No instante em que o limite de resistência do material é atingido, o corpo de prova rompe 
por cisalhamento. De acordo com o diagrama de distribuição de tensões de 
cisalhamento, a máxima tensão ocorre em um plano a 45o de modo que o material sofre 
cisalhamento nessa região, caso seja isotrópico e não apresente defeitos estagio (III). 
 
É correto apenas o que se afirma em: 
 
A) I, 
B) II e II 
C) I e III 
 
 
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D) I, II e III 
E) III 
 
6. O maior desafio no desenvolvimento de ferramentas de corte está exatamente no 
balanço entre a dureza e a tenacidade, visto que são duas propriedades de extrema 
importância para o desempenho da ferramenta de corte e que não são facilmente 
encontradas em um mesmo material. Defina a ordem de distribuição dos materiais 
conforme dureza e tenacidade: 
 
I. Material de ferramenta mais utilizado na indústria - Indústria automobilística consome 
cerca de 70% das ferramentas de metal duro produzidas no mundo e resiste à 
temperatura de até aproximadamente 2000°C (mesma dureza que o aço rápido à 
temperatura ambiente). 
II. Os cermets podem ser definidos como compostos de fase cerâmica e fase metálica 
numa microestrutura heterogênea. 
III. Cerâmicas compostas de elementos metálicos e não-metálicos, geralmente na forma 
de óxidos, carbonetos e nitretos, e existem em uma grande variedade de composição e 
forma. 
IV. Materiais ultraduros são eles aço rápido, aços fundidos, e metal duro. 
 
Écorreto apenas o que se afirma em: 
 
A) I e II 
B) I, II e III 
C) II e III 
D) III e IV 
E) I, II, III e IV 
 
 
 
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7. Rosqueamento é um dos processos mais complexos da usinagem, sendo que o mesmo 
depende muito das condições de processo, material e da ferramenta. 
 
I. Processo mecânico de usinagem destinado à obtenção de filetes, por meio da abertura 
de um ou vários sulcos helicoidais de passo uniformes, em superfícies cilíndricas ou 
cônicas de revolução. Para tanto a peça ou a ferramenta gira e uma delas se desloca 
simultaneamente segundo uma trajetória retilínea paralela ou inclinada ao eixo de 
rotação. 
II. Rosca é o elemento básico de componentes mecânicos que tem por finalidade a fixação 
de peças ou transmissão de movimentos. Roscas podem ser internas ou externas. 
III. A usinagem de roscas internas normalmente pelo método convencional envolve duas 
operações distintas: usinagem do furo por meio de brocas e na sequência a usinagem 
do filete roscado, por meio de machos. 
IV. A quantidade de canais que o macho deve possuir é diretamente influenciada pelo tipo 
de cavaco formado pelo material a ser rosqueado. Materiais que produzem cavacos 
curtos (ferro FoFo cinzento, bronze) é recomendado o uso de três canais. Materiais que 
produzem cavacos moles e longos (alumínio, magnésio, aço inoxidável) três ou até dois 
canais podem ser usados. 
 
É correto apenas o que se afirma em: 
 
A) I 
B) I e II 
C) I, II e III 
D) II, IV e III 
E) II, I, IV e III 
 
 
 
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8. Fluido de corte é aquele líquido e gás aplicados na ferramenta e no material que está 
sendo usinado, a fim de facilitar a operação do corte. Os fluidos de corte são utilizados 
na indústria com a função de refrigerar, lubrificar, proteger contra a oxidação e limpar a 
região da usinagem. 
 
I. O fluido de corte pode também restringir o encadeamento (microssoldagem) de cavacos 
da superfície de saída da ferramenta e evitar o aparecimento da aresta postiça de corte 
(APC). 
II. À baixas velocidades de corte, a refrigeração atua como refrigeração e é importância, 
para reduzir temperatura, reduzir o atrito e evitar o aparecimento de (APC). 
III. À altas velocidades de corte, as condições não são favoráveis para a penetração do 
fluido de corte na interface cavaco-ferramenta para que ele exerça o papel lubrificante. 
Para essas condições deve-se utilizar refrigeração com fluido à base de água. 
IV. Aplicação indesejada de refrigerante é a de corte intermitente (interrompido) como, por 
exemplo, fresamento com ferramenta de metal duro. Nestes casos surgem trincas de 
origem térmica, provenientes do resfriamento e aquecimento alternado (fadiga térmica). 
 
É correto apenas o que se afirma em: 
 
A) I 
B) III, I 
C) II, I, IV 
D) I, III e IV 
E) I, II, III, IV 
 
 
 
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9. A ilustração abaixo representa os ângulos de corte de uma ferramenta monocortante. A 
geometria da ferramenta de corte exerce influência, juntamente com outros fatores, na 
usinagem dos metais. É necessário, portanto, definir a ferramenta através dos ângulos 
da cunha para cortar o material. 
 
 
A partir da ilustração assinale a alternativa que apresentam o que os ângulos α, β e Y 
representam. 
 
A) Ângulo de folga, ângulo de cunha e ângulo de saída. 
B) Ângulo de folga, ângulo de saída e ângulo de cunha. 
C) Ângulo de saída, ângulo de cunha e ângulo de folga. 
D) Ângulo de cunha, ângulo de folga e ângulo de saída. 
E) Ângulo de incidência, ângulo de saída e ângulo de cunha. 
 
 
 
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10. A geometria das ferramentas de corte tem influência marcante na usinagem dos 
materiais. Este capítulo apresenta as definições das arestas, superfícies, ângulos e 
planos que compõem a geometria das ferramentas. A padronização da nomenclatura 
utilizada consta na Norma ABNT NBR 6163/80 – “Geometria da Cunha de Corte” e são 
utilizadas em máquinas ferramentas para executar tarefas de usinagem, dando forma 
ao produto final através da remoção de cavaco. 
 
 
 
 
 
 
 
a) 1 – 2 – 4 – 3 – 5. 
b) 1 – 3 – 4 – 2 – 5. 
c) 3 – 1 – 5 – 2 – 4. 
d) 2 – 1 – 5 – 3 – 4. 
e) 3 – 1 – 4 – 2 – 5 
1. Dimensão α 
2. Dimensão β 
3. Dimensão Ƴ 
4. Dimensão h 
5. Dimensão hch 
(3) ângulo de saída. 
(1) ângulo de incidência. 
(5) espessura de corte. 
(2) ângulo de cunha. 
(4) espessura de usinagem. 
 
 
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11. Durante o processo de fresamento de uma determinada peça, a fresa foi alterada, 
tendo o seu diâmetro mudado de 50 mm para 60 mm. Mantendo a mesma velocidade 
de corte, que para o metal trabalhado é de 120 m/min, qual será a nova velocidade da 
árvore? 
 
A) 1800/ π rpm. 
B) 2200/ π rpm. 
C) 2400/ π rpm. 
D) 2000/π rpm. 
E) 2600/ π rpm. 
 
12. Observe as qualidades apresentadas por determinado material empregado em 
ferramentas de corte: 
 
I. Elevada dureza a quente, que se mantém até 1600 °C. 
II. Elevada estabilidade química, não ocorrendo difusão tampouco corrosão. 
III. Elevada resistência à compressão. 
IV. Nenhuma afinidade química com o aço. 
 
Que material é este? 
 
A) Cerâmica. 
B) Metal duro sem recobrimento. 
C) Metal duro com recobrimento. 
D) Diamante. 
 
 
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E) Nitreto Cúbico de Boro (CBN). 
13. Com relação aos aços-rápidos, avalie as afirmações: 
 
I. Contém altos teores de Mo, Co, Cr, W e V. 
II. Possuem alta dureza a quente por manterem sua estrutura inalterada devido à presença 
de carbonetos duros e estáveis em sua matriz. 
III. Para serviços a baixa temperatura, o Co diminui a fragilidade e aumenta a tenacidade 
das ferramentas, sendo recomendável o uso em operações de corte sujeitas a choques e 
a vibrações excessivas. 
 
Está CORRETA ou estão CORRETAS: 
 
A) Somente as afirmações I e II. 
B) Somente a afirmação I. 
C) Somente a afirmação II. 
D) Somente as afirmações II e III. 
E) Todas as afirmações. 
 
14. Uma operação bastante comum nas indústrias e oficinas é o fresamento. A remoção 
do material é realizada por uma ferramenta giratória, chamada fresa, que tem múltiplas 
arestas de corte. Cada aresta remove uma pequena quantidade de material para cada 
revolução da ferramenta. Sobre o fresamento pode-se afirmar que: 
 
 
 
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I. Permite a usinagem de superfícies em qualquer orientação, pois tanto a ferramenta como 
a peça podem ser movimentados em mais de uma direção. 
II. As fresas podem ser tangenciais ou de topo. 
III. Fresadoras verticais permitem apenas a usinagem de superfícies horizontais. 
 
A) Apenas as alternativas I e II são verdadeiras. 
B) Apenas a alternativa I é verdadeira. 
C) Apenas a alternativa II é verdadeira. 
D) Apenas as alternativas I, II e III são verdadeiras. 
E) Apenas a alternativa III é verdadeira. 
 
15. Em uma operação de torneamento, qual deve ser a rotação da árvore para usinar 
um aço, cuja velocidade de corte recomendada é de 315 m/min e o diâmetro torneável 
é 100 mm? 
 
A) Aproximadamente 1000 rpm. 
B) Aproximadamente 200 rpm. 
C) Aproximadamente 100 rps. 
D) Aproximadamente 2000 rpm. 
E) Aproximadamente 100 rpm. 
 
16. Qual é o tempo gasto para tornear um comprimento de 650 mm com avanço de 0,25 
mm e com n=1800 rpm? 
 
 
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A) 0,9 min 
B) 0,95 min 
C) 1,00 min 
D) 1,44 min 
E) 1,20 min 
 
17. Qual das alternativas NÃO é um processo de usinagem? 
 
A) Torneamento. 
B) Fresamento. 
C) Furação. 
D) Brasagem. 
E) Madrilamento. 
 
18. Nos processos de usinagem convencional e CNC, cabe ao operador definir algumas 
estratégias que podem facilitar a fabricação da peça. 
 
 
 
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Analise as afirmativas abaixo. 
I- A peça pode ser fabricada em um torno mecânico, e possui operação de rosca 
trapezoidal. 
II- A peça possui operações que necessita utilizar uma fresadora universal. 
III- Rosca, faceamento e torneamento externo são operações que fazem parte do processo 
de fabricação desta peça. 
IV- O canal pode ser programado em um Torno CNC por comando G1 ou G75. 
V- A cota M20 x 1.5 representa uma rosca com perfil de 60º. 
 
Estão corretas as afirmativas 
 
a) I, II e III. 
b) I, II e IV. 
c) I, II e V. 
d) I, III e IV. 
 
 
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e) III, IV e V. 
 
19. Nos processos de usinagem com geometria definida, a velocidade de máxima 
produção é definida como: 
 
a) a velocidade que propicia o menor tempo de usinagem. 
b) a velocidade que propicia o menor tempo de corte. 
c) a velocidade que propicia o menor custo de usinagem. 
d) a velocidade máxima disponível na máquina. 
e) o valor máximo entre a velocidade de corte e a velocidade de avanço. 
 
No torneamento, a potência de corte é função das variáveis de usinagem utilizadas durante 
o processo. 
20. No torneamento mostrado na figura acima, utilizando-se uma ferramenta com 
inclinação principal da aresta (90⁰), avanço (f = 0,1 mm/rpm) e profundidade de corte 
(ap = 2 mm), é CORRETO afirmar que a seção de corte do cavaco em (mm²) para 
cálculo da potência é 
 
 
A) 0,2 mm². 
B) 2 mm². 
 
 
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C) 4 mm². 
D) 0,4 mm² 
 
 
 
 
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21 As ferramentas de corte utilizadas nas operações de usinagem passaram por evoluções 
tecnológicas ao longo dos últimos anos. 
Relacione corretamente a COLUNA I com a COLUNA II. 
 
 
 
 
 
 
 
Assinale a alternativa que representa a sequência CORRETA. 
 
A) 3 4 2 1. 
B) 1 3 4 2. 
C) 2 4 3 1. 
D) 1 4 3 2. 
22. A usinagem por comando numérico computadorizado abrange uma economia de 
scala que permite a produtividade de peças em grandes lotes com as mesmas 
características em um intervalo competitivo de tempo. A programação é feita em 
linguagem personalizada e padronizada através de normas. 
 
É CORRETO afirmar que a definição de códigos modais na programação consiste em 
A) funções de código ‘G’. 
1. Metal duro. 
2. Óxido de alumínio. 
3. Aço rápido. 
4. PCBN 
( ) É um material com elementos de ligas e alta tenacidade. 
( ) Utilizado na usinagem de materiais metálicos com altas 
durezas e altas velocidades de corte. 
( ) Utilizado como revestimento de ferramentas de corte 
com a aplicação de microfilmes. 
( ) Compõe a maior parte das ferramentas, formado a 
partir da metalurgia do pó. 
 
 
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B) funções ‘M’. 
C) códigos de base, que não precisam ser programados para estarem ativos. 
D) códigos que, quando necessário utilizar, precisam ser inseridos no programa. 
 
23. Uma empresa produz eixos de componentes automobilísticos em aço SAE 8620 
com dureza de 46 HRC pelo processo de torneamento, utilizando ferramentas de metal 
duro com revestimento. O cliente exige que a rugosidade máxima dos eixos esteja 
abaixo de 0,002 micrometros. As ferramentas de torneamento disponíveis na empresa 
têm raios de ponta (re) de 0,4 mm e 0,8 mm, e os valores de avanço mínimo e máximo 
(f) que podem ser empregados no processo são 0,1 mm e 0,2 mm. O valor teórico de 
rugosidade máxima é definido pela equação [RMAX = (f2) / (8 re) x 1000]. Qual deve 
ser o par de variáveis, avanço/raio de ponta da ferramenta empregado para atender aos 
requisitos de rugosidade mínima exigidos pelo cliente? 
 
A) Avanço de 0,1 mm/rot e raio de ponta de 0,4 mm. 
B) Avanço de 0,1 mm/rot e raio de ponta de 0,8 mm. 
C) Avanço de 0,2 mm/rot e raio de ponta de 0,8 mm. 
D) Avanço de 0,2 mm/rot e raio de ponta de 0,4 mm. 
E) Avanço intermediário de 0,15 mm/rot e raio de ponta de 0,8 mm. 
 
 
 
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24 Um fabricante de discos de freio desenvolveu um novo material para essas peças e 
não dispunha de parâmetros de usinagem de referência para operação de faceamento 
dos discos nos seus tornos frontais, especialmente adquiridos para essa finalidade, com 
faixa de rotações escalonadas por caixa de engrenagens de 100 a 6500 rotações por 
minuto (rpm). O faceamento deverá ser feito a partir do diâmetro de 25 mm até o 
diâmetro de 150 mm do disco, que, associado à faixa de rpm da máquina, é possível 
realizar velocidades de corte desde 7 até 3063 m/min. Considerando que a decisão do 
melhor material de ferramenta, juntamente com seus parâmetros de corte, deve estar 
embasada nos resultados de ensaios de usinabilidade e nos custos de produção dos 
discos, especialmente nos custos do tempo de troca de ferramentas, dos salários e das 
máquinas, a empresa realizou esses ensaios com o material dos discos e com três tipos 
de materiais de ferramenta: aço-rápido, metal duro e cerâmica. O resultado dos 
experimentos está apresentado na figura abaixo, na forma de curvas de vida de 
ferramentas. 
 
 
KALPAKJIAN, S. Manufacturing engineering and technology. 3. ed. Massachusetts: 
Addison-Wesley, 1995. p. 1269 (com adaptações). 
 
 
 
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Considerando a situação descrita, analise as seguintes asserções. Dos três materiais de 
ferramentas experimentados, o aço-rápido proporcionará o menor custo de produção dos 
discos de freio. 
 
PORQUE 
Com ferramenta de aço-rápido e a inevitável condição do aumento da velocidade de corte, 
ao facear cada disco de freio no percurso de avanço da ferramenta desde o diâmetro 25mm 
até 150mm, tem-se a menor taxa de redução da vida útil da ferramenta e a possibilidade 
de menores tempos de produção. 
 
Acerca dessas asserções, assinale a opção correta. 
 
A) As duas asserções são proposições verdadeiras, e a segunda é uma justificativa correta 
da primeira. 
B) As duas asserções são proposições verdadeiras, mas a segunda não é uma justificativa 
correta da primeira. 
C) A primeira asserção é uma proposição verdadeira, e a segunda, uma proposição falsa. 
D) A primeira asserção é uma proposição falsa, e a segunda, uma proposição verdadeira. 
E) Tanto a primeira quanto a segunda asserções são proposições falsas. 
 
25 Na usinagem de uma peça metálica, cavacos são retirados por 
 
a) fresamento, usando-se uma ferramenta de corte giratória de múltiplos gumes cortantes. 
b) fresamento usando-se uma fresa de corte que faz a peça avançar no mesmo sentido de 
rotação da fresa. 
c) fresamento, usando-se uma peça que gira em torno de uma ferramenta de corte fixa, de 
múltiplos gumes cortantes. 
d) torneamento, usando-se uma peça que gira tanto quanto a ferramenta de corte. 
e) torneamento, usando-se uma ferramenta de corte que gira e a peça permanece fixa.