Reviso bibliogrficaEste captulo tem o propsito de formar um embasamento terico por meio de informaes coletadas na literatura que permitam uma caracterizao dos aspectos relevantes do processo de (torneamento, fresamento, furao). Como operao de conformao entendem-se aquela que visa conferir a pea a forma ou as dimenses, ou acabamento especifico, ou ainda qualquer combinao destes trs bens, atravs da deformao plstica do metal. Devido ao fato da operao de corte em chapas estar ligada aos processos de estampagem profunda, dobra e curvatura de chapas, essa operao e comumente estuda no grau de conformao dos metais.Na maioria das aplicaes industriais a usinagem e usada para converter blocos (tarugos ) metais fundidos, forjados ou pre-modelados em perfis desejados, com tamanho e acabamento especifico de acordo com as necessidades do projeto.quase todos os produtos manufaturados possuem componentes que precisam ser usinados, muitas vezes com grande preciso. Logo esse conjunto de processos um dos mais importantes do sistema de manufatura, pois agrega valos ao produto final. A usinagem reconhecidamente o processo de fabricao mais popular do mundo, transformando cavacos em algo em torno de 10% de toda a produo de metais, e empregando dezenas de milhes de pessoas em todo o mundo. 2.1 Aspectos fundamentais do processo de usinagemA parte de corte de uma ferramenta formada pelas superfcies de sada, principal e secundria de folga. A cunha de corte formada pelas superfcies de sada e principal de folga da parte de corte. A interseo entre as superfcies de sada e principal de folga forma a chamada aresta principal de corte S, e a interseo das superfcies de sada e secundria de folga forma a aresta secundria de corte S.Para a determinao dos ngulos na parte de corte da ferramenta necessria a introduo de um sistema de referncia para localizao dos mesmos. O sistema de referncia da ferramenta necessrio para a determinao da geometria da parte de corte da ferramenta durante o projeto, execuo e controle desta. Para o sistema de referncia da ferramenta, tem-se o plano de referncia da ferramenta, o qual perpendicular direo admitida de corte (fig. 3).Com o plano de referncia da ferramenta so construdos dois sistemas cartesianos, cada um com trs planos perpendiculares entre si, isto , dois triedros ortogonais de referncia. O primeiro triedro formado, alm do plano de referncia da ferramenta Pr, pelo plano que contm a direo admitida de avano, denominado plano admitido de trabalho Pf e, pelo plano dorsal da ferramenta Pp. Ambos os planos so perpendiculares ao plano de referncia da ferramenta.O segundo triedro contm, alm do plano de referncia da ferramenta Pr, o plano tangente aresta principal de corte da ferramenta, denominado plano de corte Ps e o plano perpendicular a este, denominado plano ortogonal da ferramenta Po.Considerando-se que os ngulos e demais grandezas podem variar ao longo da aresta principal de corte da ferramenta, os sistemas de referncia devem ser localizados no ponto de corte escolhido, ou seja, todos os triedros de referncia contm no seu vrtice o ponto de corte escolhido.Se os pontos de corte escolhidos so referentes s arestas secundrias de corte, ossmbolos para os planos recebem um apstrofo, por exemplo, Po.O plano de trabalho Pf somente pode ser imaginado no sistema de referncia da ferramenta, como um plano admitido de trabalho, uma vez que neste sistema a ferramentano est trabalhando e as direes de corte e avano no foram determinadas. O plano admitido de trabalho um plano que perpendicular ao plano de referncia da ferramenta e paralelo direo admitida de avano.Na fabricao de um determinado componente atravs de processos de usinagem, a forma final do mesmo ser obtida tanto atravs da forma da ferramenta como tambm dos movimentos relativos entre a ferramenta e a pea. A definio dos movimentos e grandezas envolvidas no processo apresentada na norma ABNT NB-204 (NBR 6162), que para a definio das mesmas considera a pea parada e a ferramenta em movimento. Os movimentos que geram a forma na pea so os movimentos de corte e avano , e quando por exemplo o movimento de avano resultante de componentes, os movimentos componentes recebem um ndice indicativo do eixo correspondente da mquina ferramenta

2.2Fundamentos do processo

No processo de usinagem uma quantidade de material removida com auxilio de uma ferramenta de corte produzindo o cavaco, obtendo se assim uma pea com formas e dimenses desejadas. De um modo geral as principais operaes de usinagem podem ser classificadas em:

Aplainamente: Na operao de aplainamento, o corte gera superfcies planas. O movimento da ferramenta de corte e de translao enquanto a pea permanece esttica ou vice versa.

Processo de furao: na furao uma broca de dois gumes, executa uma cavidade cilndrica na pea. O movimento da ferramenta uma combinao de rotao e deslocamento retilneo ao longo do eixo do furo. Uma variante o alargamento de furos onde uma ferramenta similar a broca, porem com mltiplos gumes remove o material de um furo aumentando seu dimetro ao mesmo tempo conferindo-lhe um alto grau de acabamento.

Brochamento: no brochamento a ferramenta multicortante executa movimento de translao, enquanto a pea permanece esttica. Em alguns casos pode existir movimento rotativo relativo entre as duas.1. A superfifie usinada resultante em geral curva.2. O grau de acabamento do brochamento superior.3. O material e caro devido ao custo da ferramenta.4. O brochamento pode ser interno ou externo.

Retificao: na retificao a ferramenta remove material da pea por ao de gros abrasivos. A ferramenta gira em torno do seu prprio eixo alm de poder executar movimento de translao. A peca a usinar tambm pode movimentar-se. O processo de precisao dimensional e proporciona grau de acabamento superior (polimento ).

Fresamento: na operao de fresamento de corte possui vrios gumes e executa movimento de giro, enquanto pressionada contra a pea. A pea movimenta se (alimentao ) durante processo. A superfcie usinada pode ter diferentes formas, planas ou curvas. Para realizar as operaes de fresamento utilizamos basicamente trs tipos de mquinas: Fresadora Vertical, Fresadora Horizontal e Fresadora UniversalFresadora VerticalAbaixo temos alguns exemplos de operaes de usinagem que podemos executar com a fresadora vertical:1. Fresamento frontal2. Fresamento de cantos a 903. Fresamento de ranhuras em T4. Fresamento de guias em forma de cauda de andorinha5. Fresamento de canais6. FaceamentoFresadora HorizontalAbaixo temos algumas operaes de usinagem que podemos executar na fresadora horizontal:1. Fresamento de formas complexas2. Fresamento perifrico ou tangencial3. Fresamento de ranhuras e contornos4. Fresamento de ranhuras (chavetas) Woodruff5. Fresamento de guias prismticas6. Fresamento de ranhuras com perfil constante7. Fresamento de canais8. Fresamento de roscas

Fresadora UniversalTodas as aplicaes citadas anteriormente podem ser executadas na fresadora universal. Quando realizamos operaes de fresamento com ferramentas usadas na fresadora vertical, precisamos utilizar o cabeote vertical acoplado na fresadora universal para executar o fresamento.1. Fresamento frontal2. Fresamento de cantos a 903. Fresamento de ranhuras em T4. Fresamento de guias em forma de cauda de andorinha5. Fresamento de canais6. Faceamento

Quando executamos operaes de fresamento com ferramentas usadas na fresadora horizontal, retiramos o cabeote vertical da mquina e acoplamos o mandril - eixo porta na fresadora universal. Abaixo temos alguns exemplos de operaes que podem ser realizadas na fresadora universal quando temos o eixo porta ferramenta ou mandril instalado.1. Fresamento de formas complexas2. Fresamento perifrico ou tangencial3. Fresamento de ranhuras e contornos4. Fresamento de ranhuras (chavetas) Woodruff5. Fresamento de guias prismticas6. Fresamento de ranhuras com perfil constante7. Fresamento de canais8. Fresamento de roscas

TIPOS E FORMATOS DE FRESAS DE TOPO

Aresta de Corte PerifricaTipoFormatoCaracterstica

ParaleloO tipo paralelo utilizado mais frequentemente para rasgo, contorno e fresamento a 90, etc.Pode ser utiizado para desbaste, semi acabamento e acabamento.

CnicoPode ser utilizado para fresamento de prottipos de moldes e faces em ngulo.

DesbasteUm dente de desbaste possui um formato de onda e produz pequenos cavacos. A resistncia usinagem baixa e apropriado ao desbaste. No pode ser utilizado para acabamento. A face do dente reafivel.

Forma mostrado formato com raio. Um campo infinito de formas de corte pode ser produzido.

Raio da PontaTipoFormatoCaracterstica

90(Com Furo Central)Este geralmente utilizado para rasgo, contorno e fresamento. Mergulho no possvel. Reafiao precisa devido presena do furo de centro.

90(Corte Central) geralmente utilizado para rasgo, contorno e fresamento de paredes. Usinagem vertical pode ser realizada. Reafiao possvel

Topo EsfricoIndicado para usinagem de contorno e cpia.

Com raioPara fresamento de raio e contorno. Eficiente na usinagem de raios de canto devido rigidez da fresa de dimetro grande com pequeno raio na ponta.

Haste e TiposTipoFormatoCaracterstica

Standard(Haste Paralela)Para uso geral.

Haste LongaPara rasgos profundos possui haste longa, ento ajuste o balano quando possvel.

Com prolongamento paraleloPara rasgos profundos e fresas de topo com pequenos dimetros, tambm indicado para mandrilamento.

Com Prolongamento CnicoPara melhor desempenho em rasgos profundos e prottipos de moldes.

Torneamento: No torneamento, a matria prima (tarugo ) tem inicialmente a forma cilndrica. A forma final e cnica ou cilndrica. Na operao de corte a ferramenta executa movimento de translao, enquanto a pea gira em torno de seu prprio eixo. As principais operaes executveis atravs de torneamento so:1. Torneamento externo2. Torneamento interno3. Faceamento4. Sangramento5. Recartilhado6. Rosqueamento7. Polimento

TORNOS MECNICOSO torno mecnico uma das mquinas mais antigas e indispensveis na indstria mecnica e em oficinas, devido ao volume de operaes que pode executar em relao s outras mquinas operatrizes. A usinagem no torno consiste basicamente em fixar uma pea num dispositivo assumindo o movimento rotativo atravs do eixo principal da mquina, enquanto a ferramenta, presa no carro superior, assume o movimento de avano usinando a superfcie da pea. Esta superfcie pode apresentar variadas formas de acordo com a operao e perfil da ferramenta; as superfcies obtidas podem ser: cilndricas, cnicas, planas, perfiladas, esfricas, roscadas, etc.

TIPOS DE TORNOSO mercado de mquinas operatrizes oferece grande variedade de tornos para satisfaz eras inmeras exigncias da indstria. Baseados nos critrios j descritos anteriormente, estas mquinas podem apresentar-se de formas e tamanhos variados e com funes determinadas. Entre inmeros tornos usados nas indstrias podem ser citados: tornouniversal, vertical, copiador, revlver, automtico, semiautomtico de cava, comando numrico, etc.

TORNO UNIVERSALO torno universal paralelo geralmente utilizado na indstria para trabalhos de manuteno e produo no seriada e ainda na preparao de peas que vo passar por outros processos de usinagem (retificao, fresagem, etc.). As operaes fundamentais realizadas so: faceamento, furao, torneamento cilndrico, torneamento cnico, roscamento, recartilhamento, perfilamento, etc.PRINCIPAIS OPERAES EXECUTADAS NO TORNO UNIVERSAL Torneamento Cilndrico a operao realizada com maior frequncia, pode ser executado o torneamento externo e interno. uma operao das mais simples no exigindo maiores habilidades de quem a pratica. Basicamente descrito como sendo o deslocamento longitudinal da ferramenta presa no carro, enquanto a pea faz o movimento de rotao. O torneamento pode ser executado com a pea em balano, entre placa e ponta, entre pontas e com placa e luneta.Faceamento uma operao executada com frequncia, tendo o objetivo de deixar a pea com superfcie plana perpendicular ao eixo principal do torno. Pode ser executada de duas maneiras: Com o avano transversal da ferramenta da periferia da pea para o centro como tambm do centro para a periferia, sendo necessria uma ferramenta adequada para cada caso.

Furao uma operao realizada no torno horizontal que consiste em fixar uma broca diretamente no magote ou montada no mandril, a pea assume o movimento de rotao enquanto a ferramenta responsvel pelo movimento de avano, atravs do movimento manual do volante do cabeote mvel. necessrio a pr-furao das peas com uma broca de centro adequada e no caso furos de grandes dimenses se faz necessrio furar a pea com brocas de dimenses menores para aliviar a presso de corte, bem como utilizar fludo de corte na refrigerao da pea e da ferramenta.Sangramento uma operao que consiste na abertura de canais ou corte de peas, utilizando umanferramenta afiada adequadamente denominada bedame. Nesta operao a ferramenta se desloca da periferia para o centro da pea, penetrando perpendicularmente na mesma, podendo ou no terminar com o corte da pea, enquanto esta ultima faz o movimento de rotao.

PerfilhamentoProcesso de torneamento no qual a ferramenta desloca-se uma trajetria retilnea radial ou axial, tendo como objetivo superfcies de forma definida, determinada pelo perfil da ferramenta. Recartilhar uma operao que consiste basicamente em imprimir sulcos e estrias geralmente paralelos ou cruzados em superfcies cilndricas atravs de uma ferramenta denominada Recartilha. Esta operao tem como objetivo tornar as superfcies speras ou rugosas de peas que necessitam maior aderncia manual, permitindo maior firmeza quando manuseadas. A ferramenta consiste de um suporte com um ou mais roletes de ao temperado onde esto impressos estrias de variados desenhos que deveram ser estampadas nas peas.Nesta operao necessrio verificar: velocidade perifrica, passo do rolete e refrigerao em tabela apropriada, para melhor acabamento e aparncia do Recartilhado. Pode tomar como base os dados: Velocidade Perifrica, 6m/min (Materiais duros), 8 a 10m/min (Materiais moles). Avano, 1/5 do passo do rolete.O dimetro usinado deve ficar ligeiramente menor antes de recartilhar, pois o mesmo tende a dilatar-se aps a operao. Na prtica pode usar, para clculo, a frmula.DF = D - P/2

Onde:DF=dimetro final.D = dimetro inicial.P = Passo.

Torneamento CurvilneoConsiste em dar forma perfilada a pea atravs de uma trajetria curvilnea da ferramenta. Quando esta operao executada no torno universal exige habilidade do operador, no uso dos carros transversal e superior no mesmo instante (movimento bimanual).

Torneamento Excntrico uma operao que consiste em usinar uma pea constituda de dois ou mais trechos no coaxiais. A pea pode ser fixada em placa de castanhas independentes, placa lisa ou entre pontas. A operao executada como o torneamento cilndrico, necessitando apenas que a pea seja traada previamente aps o clculo da excentricidade. Excentricidade a medida da distncia entre o eixo de simetria e o eixo de rotao; podendo ser calculado de acordo com a frmula: e = a-h/2.

Torneamento Cnico uma operao que tem como finalidade obter superfcies cnicas externas e internas. Existem alguns processos para obteno de cones; os mais usados so: inclinao do carro superior, desalinhamento da contra ponta e uso do aparelho conificador. Cada um destes processos possuem tcnicas prprias, mas o procedimento e ferramentas so baseados no torneamento cilndrico. Conicidades: a relao entre a variao do dimetro e o comprimento do cone.Dada pela frmula.c = (D d) /L1

Onde:D = dimetro maior do coned = dimetro menor do coneL1 = comprimento do cone

RoscamentoProcesso mecnico de usinagem destinado obteno de filetes, por meio de abertura de sulcos helicoidais de passo uniforme, externo ou interno em peas cilndricas ou cnicas. O processo mais comum para a abertura de rosca executado no torno mecnico universal; podendo ser feito com ferramenta monocortante afiada de acordo com o perfil e sistema de rosca ou com ferramentas de perfil mltiplo. A abertura de rosca tambm pode ser feita com o uso de machos ou cossinetes. Operao que exige habilidade e ateno o torneiro, e procedimentos tais como: calculo do trem de engrenagens, verificao do sistema de rosca que ser usinada a pea, afiao da ferramenta adequadamente ao sistema de rosca, aplicao de formulas e tabelas para clculos relativos ao perfil da rosca, tipos e aplicaes das roscas, etc. FERRAMENTAS DO TORNOA ferramenta responsvel pelo corte do material, ou remoo de cavacos com objetivo de dar forma, dimenses e acabamento na pea. As ferramentas apresentam-se de vrios formatos e perfis de acordo com a operao que vo executar e tipo de material das mesmas e da pea, podendo ser monocortantes ou policortantes, as mais usadas so: ferramenta de desbastar, alisar, de perfil, abrir roscas interna e externa, tornear internamente e ainda bedame, brocas, alargadores, escariadores, machos, cossinetes, etc.

2.3 Vantagens e Desvantagens do processoVantagens econmicasConforme NOVASKI & CORRA (1998) dentre as principais vantagens econmicas proporcionadas pelo uso da HSC destacam-se as seguintes:Aumento na produtividade;1. Reduo dos custos do processo de fabricao, custos de fabricao reduzidos devido a ciclos totais mais rpidos;2. Maior flexibilidade na alocao de mo de obra;3. Maior flexibilidade comercial, pois pedidos complexos podem ser atendidos em menor espao de tempo.Vantagens Tecnolgicas1. Aumento da qualidade superficial, o que elimina muitos trabalhos posteriores;2. Melhoria nos mecanismo de formao de cavaco;3. Melhoria da exatido dimensional;4. Diminuio das foras de corte proporcional ao aumento das velocidades de corte;5. Usinagem sem vibraes, pois as oscilaes induzidas pelo corte da ferramenta so de alta freqncia;6. Melhoria na dissipao do calor do processo, pois a maior parte da energia trmica gerada se concentra no cavaco, o que proporciona menor aquecimento da pea, especialmente no fresamento;7. Altas taxas de remoo de material;8. Baixos tempos inativos.No entanto a maior economia alcanada com a utilizao de mquinas-ferramenta com alta velocidade, em comparao com mquinas convencionais, a forte influncia da escolha adequada da tecnologia de corte, dos avanos, das ferramentas e principalmente da estabilidade do processo.DesvantagensDe acordo com o comentrio de SCHULZ (1997), KIRSCHNIK (1997) e SCHULZ & WURZ (1997) tambm existem desvantagens que precisam ser consideradas, tais como:1. Alto nvel de desgaste da ferramenta de corte;2. Maior custo tanto para mquinas-ferramenta e ferramentas de corte;3. Necessidade de alta preciso do balanceamento do ferramental;4. Necessidade de fuso de alta velocidade, os quais so excessivamente caros e possuem baixa durabilidade, em torno de 5000 10000 hora na mxima velocidade de rotao.5. Necessidade de sistemas de controle especiais;6. Necessidade de otimizao adequada dos parmetros tecnolgicos, os quais ainda no so totalmente dominados.

ConclusoA usinagem HSM tem como conseqncia um aumento da produtividade, pois trabalha com velocidade de corte elevada, reduzindo assim o tempo de ciclo do componente a ser usinado, bem como a reduo de algumas etapas de processo diminuindo consideravelmente o tempo de produo. Outra vantagem a melhora significativa da qualidade superficial concedendo maior vida til aos componentes usinados. Como exemplo observa-se um aumento de vida til de moldes e matrizes de cerca de 10 vezes quando fabricadas com processo HSM. Como o processo opera com altas velocidades de corte o fluxo de calor e direcionado para o cavaco, reduzindo os efeitos do calor proveniente do corte no componente usinado.Algumas desvantagens, como o elevado custo de manuteno da mquina-ferramenta um impeditivo para a aplicao em larga escala do processo HSM restringindo-se apenas para condies especificas. Com isso, conclui-se que se faz necessrio um bom planejamento e pessoas que dominem os parmetros do processo HSM, antes de realizar investimentos para sua aplicao na indstria. Referencias bibliogrficas: http://www.chasqueweb.ufrgs.br/~ajsouza/ApostilaUsinagem_Parte1.pdf http://www.cimm.com.br/portal/material_didatico/4868-tipos-de-fresadoras-e-aplicacoes#.VIBzNr5TvIV http://www.mitsubishicarbide.net/contents/mht/pt/html/product/technical_information/information/endmill_type_and_shapes.html http://mmborges.com/processos/USINAGEM/FRESAMENTO.htm http://pronatec.ifce.edu.br/wp-content/uploads/2013/06/Usinagem.pdf http://djairfilipe1.blogspot.com.br/2012/08/tipos-de-tornos.html