usinagem

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PROCESSOS MECÂNICOS DE USINAGEM
1 -OBJETIVO 
 
1.1 Esta Terminologia tem por objetivo a nomenclatura, a definição e a classificação dos processos mecânicos de usinagem. 
 
2 -CAMPO DE APLICAÇÃO 
 
2.1 No estudo das operações com os metais distinguem-se duas classes de trabalho: 
 
Processo mecânico de usinagem
Processo mecânico de conformação (*) 
 
2.2 Como processo mecânico de usinagem, entende-se o processo mecânico que, mediante a remoção do cavaco por determinada ferramenta, visa conferir a uma peça a forma, as dimensões, ou o acabamento especificado, ou ainda uma combinação qualquer destes três itens. Quando este processo empregar abrasivos ligados ou soltos, receberá o nome de usinagem por abrasão. 
 
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PROCESSOS MECÂNICOS DE USINAGEM
2.3 A presente Terminologia visa definir as operações de usinagem, com o fim de estabelecer bases para as normas de ferramentas e máquinas-ferramenta. Desta forma a classificação das ferramentas e máquinas-ferramenta é feita de acordo com as operações que cada uma executa. 
 
2.4 Esta Terminologia se aplica igualmente a outros materiais não metálicos, também susceptíveis de transformações mecânicas, por exemplo plásticos, madeiras, fibras, etc. 
 
(*) Como processo mecânico de conformação, entende-se o processo mecânico que, mediante a conformação plástica do material, visa conferir a uma peça a forma, as dimensões ou o acabamento especificado, ou ainda uma combinação qualquer destes três itens. 
 
(1) Transcrição da Norma ABNT TB-83 (1971) 
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PROCESSOS MECÂNICOS DE USINAGEM
3 -DEFINIÇÕES GERAIS . 
3.1 Cavaao -Porção de material removido da peça pela ferra- menta, caracterizando-se por apresentar forma geométrica irregular. 
3.2 Ferramenta de usinagem mecânica,~ -Ferramenta,constituída 
de arestas cortantes, destinada a remoção do cavaco. No caso da ferramenta possuir uma única superfície de saída (*), e chamada ferramenta monocortante ; quando possuir mais de uma superf;cie de sa;da, é chamada ferramenta multicortante. 
3.3 Acabamento -Operação de usinagem destinada a obter na peça as dimensões finais ou um acabamento superficial especificado ou ambos. 
-3.4 Desbaste -Operação de usinagem, anterior a do acabamento, visando obter na peça a forma e dimensões próximas das finais. 
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PROCESSOS MECÂNICOS DE USINAGEM
4 -CLASSIFICAÇÃO DOS PROCESSOS MECÂNICOS DE USINAGEM 
4.1 Torneamento -Processo mecânico de usinagem destinado a obtenção de superfícies de revolução com auxilio de uma ou mais fe.!: ramentas monocortantes. Para tanto, a peça gira em torno do eixo principal de rotação da máquina e a ferramenta se desloca simultaneamente segundo uma trajetória coplanar com o referido eixo. 
Quanto a forma de trajetória, o torneamento pode ser retilineo ou curvilineo. 
4.1.1 Torneamento retilineo - Processo de torneamento no qual a ferramenta se desloca segundo uma trajetória retilínea. O torneamento retilíneo pode ser: 
4.1.1.1 Torneamento cilindrico - Processo de torneamento no qual a ferramenta se desloca segundo uma trajetória paralela ao eixo principal de rotação da máquina. Pode ser externo (Figura 1) ou interno (Figura 2). 
(*) Vide Norma ABNT-NB-20S -Ferramentas de Usinagem -Geometria da Cunha Cortante. 
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PROCESSOS MECÂNICOS DE USINAGEM
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PROCESSOS MECÂNICOS DE USINAGEM
Quando o torneamento cilíndrico visa a obtenção de um e~ talhe circular na face perpendicular ao eixo principal de rotação da máquina, o torneamento e denominado sangramento axial (Figura 3). 
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PROCESSOS MECÂNICOS DE USINAGEM
.4.1.1.2 Torneamento cônico -Processo de torneamento no qual a ferramenta se desloca segundo uma trajetória retilínea, inclinada em relação ao eixo principal de rotação da máquina . Pode ser externo (Figura 4) ou interno (Figura 5). 
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PROCESSOS MECÂNICOS DE USINAGEM
4.1.1.3 Torneamento radial -Processo de torneamento no qual a ferramenta se desloca segundo uma trajetória retilínea, perpendicular ao eixo principal de rotação da máquina. 
Quando o torneamento radial visa a obtenção de uma superfície plana, e denominado torneamento de faceamento (Figura 6).Quando o torneamento radial visa a obtenção de um entalhe circular, ~ denominado sangramento radial (Figura 7). O corte é um caso particular do sangramento radial, tendo por finalidade o seccionamento da peça em duas partes. 
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PROCESSOS MECÂNICOS DE USINAGEM
4.1.1.4 Perfilamento -Processo de torneamento no qual a ferramenta se desloca segundo uma trajetória retilínea radial (Figura 8) ou axial (Figura 9), visando a obtenção de uma forma definida, determinada pelo perfil da ferramenta. 
4.1.2 Torneamento curvilineo -Processo de torneamento, no qual a ferramenta se desloca segundo uma trajetória curvilinea (Figura 10). 
Quanto ã finalidade, as operações de torneamento podem ser classificadas ainda em torneamento de desbaste e torneamento de acabamento. 
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4.2 Aplainamento -Processo mecânico de usinagem destinado a obtenção de superf;cies regradas, por um movimento reti1;neo alternativo da peça ou da ferramenta. O aplainamento pode ser horizontal ou vertical (Figuras 11 a 18). 
Quanto a finalidade, as operações de aplainamento podem ser classificadas ainda em aplainamento de desbaste e aplainamento de acabamento. 
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4.7 Fresamento -Processo mecânico de usinagem destinado a obtenção de superflcies quaisquer com o auxilio de ferramenta geral mente multicortante. Para tanto, a ferramenta gira e a peça ou fe! ramenta se desloca segundo uma trajetória qualquer. Distinguem-se dois tipos básicos de fresamento : 
4.7.1 Fresamento cilindrico tangencial -Processo de fresamento destinado a obtenção de superficie plana paralela ao ei xo de rotação da ferramenta (Figuras 39, 40 e 42). 
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PROCESSOS MECÂNICOS DE USINAGEM
Quando a superfície obtida não for plana ou o eixo de rotação da ferramenta for inclinado em relação a superficie originada na peça, será considerado um processo especial de fresamento tangencial (Figuras 44 e 47). 
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4.7.2 Fresamento frontal -Processo de fresamento destinado a obtenção de super- fície plana perpendicular ao eixo de rotação da ferramenta (Figuras 41 e 45).O caso de fresamento indicado na Figura 46 é considerado como um caso especial de fresamento frontal. 
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PROCESSOS MECÂNICOS DE USINAGEM
Há casos que os dois tipos básicos de fresamento comparecem simultaneamente, podendo haver ou não predominância de um sobre o outro (Figura 43). A operação indicada na Figura 48 pode ser considerada como um fresamento composto.
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4.8 Serramento -Processo mecânico de usinagem destinado ao seccionamento ou recorte com auxilio de ferramentas multicortantes de pequena espessura. Para tanto, a ferramenta gira ou se desloca ou executa ambos os movimentos e a peça se desloca ou se mantem parada. O serramento pode ser: 
4.8.1 .Serramento retilíneo -Processo de serramento no qual a ferramenta se desloca segundo uma trajetória retilínea, com movimento alternativo ou não. No primeiro caso o serramento é retilineo alternativo (Figura 49) ; no segundo caso o serramento é retilíneo (Figuras 50 e 51). 
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PROCESSOS MECÂNICOS DE USINAGEM
4.8.2 Serramento circular - Processo de serramento no qual a ferramenta gira ao redor de seu eixo e a peça ou ferramenta se desloca (Figuras 52 a 54). 
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4.9 Brochamento -Processo mecânico de usinagem destinado a obtenção de superfícies quaisquer com auxilio de ferramentas multicortantes. Para tanto, a ferramenta ou a peça se desloca segundo uma trajetória retil;nea, coincidente ou paralela ao eixo da ferr~ menta. O brochamento pode ser: 
4t 4.9.1 Brochamento interno - Processo de brochamento executado num furo passante da peça (Figura 55). 
4.9.2 Brochamento externo -Processo de brochamento executado em superfície externa da peça (Figura 56). 
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4.10 Roscamento -Processo mecânico de
usinagem destinado a obtenção de filetes, por meio da abertura de um ou vários sulcos helicoidais de passo uniforme, em superfícies cilíndricas ou cônicas de revolução. Para tanto, a peça ou a ferramenta gira e uma delas se desloca simultaneamente segundo uma trajetória retilinea paralela ou inclinada ao eixo de rotação. O roscamento pode ser interno ou externo. 
4.10.1 Roscamento interno -Processo de roscamento executado em superfícies internas cilíndricas ou cônicas de revolução (Figuras 57 a 60). 
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4.10.2 Roscamento externo -Processo de roscamento executado em superfícies externas cilíndricas ou cônicas de revolução (Figuras 61 a 66). 
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4.11 Limagem - Processo mecânico de usinagem destinado a obtenção de superfícies quaisquer com auxilio de ferramentas multicortantes (elaboradas por picagem) de movimento continuo ou alternativo (Figuras 67 e 68). 
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PROCESSOS MECÂNICOS DE USINAGEM
4.12 Rasqueteamento - Processo manual de usinagem destinado a ajustagem de superfície com auxilio de ferramenta monocortante (Figura 69).
4.13 Tamboramento - 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 (Figura 70). 
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PROCESSOS MECÂNICOS DE USINAGEM
4.14 Retificação -Processo mecânico de usinagem por abrasão destinado a obtenção de superfícies com auxilio de ferramenta abrasiva (*) de revolução. Para tanto a ferramenta gira e a peça ou a ferramenta se desloca segundo uma trajetória determinada, podendo a peça girar ou não. 
A retificação pode ser tangencial ou frontal. 
4.14.1 Retificação tangencial cilíndrica -Processo de retificação tangencial, no qual a superfície usinada é uma superfície cilíndrica (Figuras 71 a 74). Esta superfície pode ser externa ou interna de revolução ou não. 
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PROCESSOS MECÂNICOS DE USINAGEM
Quanto ao avanço automático da ferramenta ou da peça, a retificação cilíndrica pode ser com avanço longitudinal da peça(Figura 71), com avanço radial do rebolo (Figura 73), com avanço circular do rebolo (Figura 74) ou com avanço longitudinal do rebolo (**) . 
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PROCESSOS MECÂNICOS DE USINAGEM
4.14.1.2 Retificação cônica -Processo de retificação tangencial na qual a superfície usinada é uma superfície cônica (Figura 75). Esta superfície pode ser interna ou externa. 
Quanto ao avanço automático da ferramenta ou da peça, a retificação cônica pode ser com avanço longitudinal da peça (Figura 75), com avanço radial do rebolo com avanço circular do rebolo ou com avanço longitudinal do rebolo 
(*) Vide padronização brasileira PB-26 - Ferramentas abrasivas (ABNT). 
(**) Vide Norma ABNT NB-204 -Conceitos da Técnica de Usinagem - Movimentos e Relações Geométricas. 
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PROCESSOS MECÂNICOS DE USINAGEM
4.14.1.3 Retificação de perfis - Processo de retificação tangencial no qual a superfície usinada é uma superfície qualquer, gerada pelo perfil do rebolo (Figuras 76 e 77). 
4.14.1.4 Retificação tangencial plana - Processo de retificação tangencial no qual a superfície usinada é uma superfície plana (Figura 78). 
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4.14.1.5 Retificação cilíndrica sem centros - Processo de retificação cilíndrica no qual a peça sem fixação axial é usinada por ferramentas abrasivas de revolução, com ou sem movimento longitudinal da peça (Figuras 79 a 82). 
A retificação sem centros pode ser com avanço longitudinal da peça (retificação de passagem) ou com avanço radial do rebolo (retificação em mergulho) (Figuras 80 a 82). 
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4.14.2 Retificação frontal - Processo de retificação executado com a face do rebolo. É geralmente executada na superfície plana da peça perpendicularmente ao eixo do rebolo. 
A retificação frontal pode ser com avanço retilíneo da peça (Figura 83), ou com avanço circular da peça (Figura 84). 
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PROCESSOS MECÂNICOS DE USINAGEM
4.15 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 (Figura 85). Para tanto a ferramenta ou a peça gira e se desloca axialmente com movimento alternativo. 
4.16 Lapidação - Processo mecânico de usinagem por abrasão executado com abrasivo aplicado por porta-ferramenta adequado, com objetivo de se obter dimensões especificadas da peça (Figura 86).
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PROCESSOS MECÂNICOS DE USINAGEM
4.17 Superacabamento - Processo mecânico de usinagem por abrasão empregado no acabamento de peças, no qual todos os grãos ativos da ferramenta abrasiva estão em constante contato com a superfície da peça. Para tanto a peça gira lentamente e a ferramenta se desloca ao longo da geratriz da superfície de revolução, com movimento alternativo de pequena amplitude e frequência relativamente grande (Figuras 87 e 88). 
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PROCESSOS MECÂNICOS DE USINAGEM
4.18 Espelhamento - Processo mecânico de usinagem por abrasão, no qual é dado o acabamento final da peça por meio de abrasivos associados a um porta-ferramenta especifico para cada tipo de operação, com o fim de se obter uma superfície especular. 
4.19 Polimento - Processo mecânico de usinagem por abrasão , no qual a ferramenta e constituída por um disco ou conglomerado de 
discos revestidos de substâncias abrasivas (Figuras 88 e 90).
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PROCESSOS MECÂNICOS DE USINAGEM
4.20 Lixamento - Processo mecânico de usinagem por abrasão executado por abrasivo aderido a uma tela e movimentado com pressão contra a peça (Figuras 91 e 92). 
4.21 Jateamento -Processo mecânico de usinagem por abrasão no qual as peças são submetidas a um jato abrasivo, para serem rebarbadas, asperizadas ou receberem um acabamento (Figura 93). 
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PROCESSOS MECÂNICOS DE USINAGEM
4.22 Afiação - Processo mecânico de usinagem por abrasão, no qual é dado o acabamento das superfícies da cunha cortante da ferramenta, com o fim de habilita-la a desempenhar sua função. Desta forma são obtidos os ângulos finais da ferramenta (Figura 94).
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PROCESSOS MECÂNICOS DE USINAGEM
4.23 Denteamento - Processo mecânico de usinagem destinado a obtenção de elementos denteados. Pode ser conseguido basicamente de duas maneiras: formação e geração. 
A formação emprega uma ferramenta que transmite a forma do seu perfil à peça com os movimentos normais de corte e avanço. 
A geração emprega uma ferramenta de perfil determinado, que com os movimentos normais de corte associados às características de geração, produz um perfil desejado na peça. 
4.23.1 Denteamento de engrenagens cilíndricas 
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PROCESSOS MECÂNICOS DE USINAGEM
4.23.1.1 Formação de dentes por aplainamento - Processo de denteamento no qual os dentes são obtidos um a um ou simultaneamente, por aplainamento. No primeiro caso a peça é fixada em dispositivo divisor, que possibilita a obtenção do numero de dentes desejados (Figura 95).
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PROCESSOS MECÂNICOS DE USINAGEM
4.23.1.2 Formação de dentes por fresamento -Processo de denteamento no qual os dentes são obtidos um a um por fresamento. A peça é fixada em dispositivo divisor que possibilita a obtenção do numero de dentes desejado (Figura 96). 
4.23.1.3 Formação de dentes por brochamento - Processo de denteamento no qual os dentes são obtidos por brochamento (Figura 97). 
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PROCESSOS MECÂNICOS DE USINAGEM
4.23.1.4 Geração de dentes por aplainamento com pente cortador – Processo de denteamento no qual os dentes são obtidos com movimento de corte alternativo da ferramenta (pente cortador) associado a movimentos intermitentes de geração e de divisão da peça. Para tanto a ferramenta atua como cremalheira engrenada com a peça e tem um movimento de translação (de corte) alternado segundo
uma direção determinada, afastando-se a peça no seu movimento de retorno. A peça tem um movimento intermitente de rolamento sobre a reta primitiva da ferramenta, no momento em que esta ultima se encontra afastada da peça (inicio superior de curso). Cada vez que a peça está para sair do pente cortador (pois terminou o seu movimento de rolamento), este pára e a mesa porta-peça retorna a posição inicial, começando novo ciclo (Figura 98). 
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PROCESSOS MECÂNICOS DE USINAGEM
4.23.1.5 Geração continua de dentes por fresamento -Processo de denteamento no qual os dentes são obtidos com movi mento de rotação da ferramenta (criador), associado ao de rotação da peça, movimentos estes destinados a produzir simultaneamente a divisão e a geração dos dentes. Para tanto a ferramenta atua como "parafuso sem fim" engrenando com a peça, tendo esta ou aquela um movimento de avanço ao longo das geratrizes da peça. A rotação simultânea (pré-calculada) determina o numero de dentes da peça (Figura 99). 
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PROCESSOS MECÂNICOS DE USINAGEM
4.23.1.6 Geração continua de dentes por aplainamento - Processo de denteamento no qual os dentes são obtidos com movimentos de translação alternativo da ferramenta (engrenagem-criadora) e rotação simultânea desta com a peça. Para tanto a ferramenta atua como engrenagem de eixo paralelo ao da peça e engrenando com esta; a rotação simultânea pré-calculada determina o numero de dentes da peça. Há um afastamento da peça ou da ferramenta no retorno do movimento de translação (Figura 100). 
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PROCESSOS MECÂNICOS DE USINAGEM
4.23.2 Denteamento de engrenagens cônicas de dentes retos 
4.23.2.1 Geração de dentes por aplainamento - Processo de denteamento no qual cada dente e obtido com movimento de corte alternativo da ferramenta. Para tanto, a ferramenta tem movimento de corte paralelo à geratriz do cone primitivo da peça (Figura 101). A usinagem dá-se em duas fases: 
a) por desbaste (onde alem do movimento de corte há o de penetração) ; 
b) por acabamento (onde além do movimento de corte há a geração do perfil, obtido por rotação adequada da peça). 
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PROCESSOS MECÂNICOS DE USINAGEM
4.23.2.2 Geração de dentes por fresamento -Processo de denteamento no qual os dentes são obtidos um a um por fresamento. Para tanto, a peça é montada num divisor e o cortador, atuando como engrenagem plana é formado por dois discos denteados (um para cada f1anco) com perfil adequado (Figura 102). A ferramenta tem movimento de avanço paralelo à geratriz do cone primitivo e a usinagem dá-se em duas fases: 
a) por desbaste (onde, alem do movimento de corte, há o de avanço) ; 
b) acabamento (onde, além do movimento de corte, há .o de avanço e de geração). 
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PROCESSOS MECÂNICOS DE USINAGEM
4.23.2.3 Formação de dentes por fresamento - Processo de denteamento no qual os dentes são obtidos um a um por fresamento. Para tanto, a peça é mantida num divisor e o cortador,atuando como engrenagem plana, é formado por um disco denteado com o perfil da engrenagem. A ferramenta tem movimento de rotação (corte) e penetração (avanço) e em cada volta da mesma se executa um dente (Figura 103). 
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PROCESSOS MECÂNICOS DE USINAGEM
4.23.3 Denteamento de engrenagens cônicas de dentes curvos 
4.23.3.1 Geração por fresamento de cada flanco do dente - Processo de denteamento no qual cada flanco do dente é obtido isoladamente com movimentos de rotação da peça associado ao da.ferramenta de perfil determinado. A.ferramenta é montada excentricamente num suporte de movimento oscilatório associado ao de translação intermitente (pré-calculados) da peça, determinando o número de dentes. Para tanto, as lâminas internas, montadas num suporte circular, cortam o lado convexo e as lâminas externas, montadas noutro suporte, cortam o lado côncavo dos dentes (Figura 104). 
4.23.3.2 Geração por fresamento dos flancos no mesmo vão do dente, simultaneamente -Processo de denteamento no 'qual os flancos do vão do dente são obtidos ao mesmo tempo, com movimento de rotação da peça associado ao da ferramenta de perfil determinado. A ferramenta e montada excentricamente num suporte de.movimento oscilatório associado ao de translação intermitente (pré -calculados) da peça, determinando o número de dentes. Para tanto as lâminas internas e externas são montadas alternadamente num mesmo suporte circular (Figura 104). 
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PROCESSOS MECÂNICOS DE USINAGEM
4.23.3.3 Geração de dentes por aplainamento - Processo de denteamento no qual os dentes são obtidos continuamente. Para tanto a peça e a ferramenta de perfil adequado possuem movimentos de rotação e translação associados e os eixos de rotação tem uma posição tal que ao mesmo tempo há geração da curva do perfil e ocorre divisão dos dentes (Figura 105). 
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4.23.3.4 Formação de dentes por fresamento - Processo de denteamento no qual os dentes são obtidos sem o movimento de geração (com a peça parada) e somente com os movimentos de rotação. e avanço da ferramenta, de perfil determinado, que origina a forma da peça. Para tanto, as lâminas internas para cortar o lado convexo e as lâminas externas para cortar o lado côncavo dos dentes são montadas alternadamente num suporte circular, de tal forma que, formado o dente, a ferramenta recua e a peça gira de um passo (Figura 106). 
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