produção mecânica recurso_10644[1]

PRODUÇÃO MECÂNICAPRODUÇÃO MECÂNICAPRODUÇÃO MECÂNICAPRODUÇÃO MECÂNICAPRODUÇÃO MECÂNICA

SENAI/SC Produção Mecânica

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José Fernando Xavier Faraco

Presidente da FIESC Sérgio Roberto Arruda

Diretor Regional do SENAI/SC Antônio José Carradore

Diretor de Educação e Tecnologia do SENAI/SC Marco Antônio Dociatti

Diretor de Desenvolvimento Organizacional do SENAI/SC


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FIESCFIESC SENAI SENAI

Federação das Indústrias do Estado de Santa Catarina Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial

Departamento Regional de Santa Catarina

PRODUÇÃO MECÂNICA

Florianópolis – 2004


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Não pode ser reproduzido, por qualquer meio, sem autorização por escrito do SENAI DR/SC. Equipe Técnica: Organizadores: Carlixto J. Fanzner Coordenação: Adriano Fernandes Cardoso Osvair Almeida Matos Roberto Rodrigues de Menezes Junior Produção Gráfica: César Augusto Lopes Júnior Capa: César Augusto Lopes Júnior Solicitação de Apostilas: [email protected]

Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial Departamento Regional de Santa Catarina www.sc.senai.br Rodovia Admar Gonzaga, 2765 – Itacorubi. CEP 88034-001 - Florianópolis - SC Fone: (048) 231-4290 Fax: (048) 234-5222

S474p SENAI. SC. Produção Mecânica Florianópolis: SENAI/SC, 2004. 274 p.

1. Produção Mecânica. I. Título.

CDU: 371.67


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SUMÁRIO 1 Generalidades ............................................................................................................. 6 2 Prática de Limagem................................................................................................... 13 3 Traçagem................................................................................................................... 23 4 Máquinas de Serrar ................................................................................................... 29 5 Furadeiras.................................................................................................................. 33 6 Ferramenta para Roscar............................................................................................ 53 7 Plaina Limadora......................................................................................................... 62 8 Etapas do Aplainamento............................................................................................ 68 9 Alargadores ............................................................................................................... 70 10 Torno Mecânico Horizontal...................................................................................... 83 11 Ferramentas de Corte.............................................................................................. 99 12 Torneamento ......................................................................................................... 110 13 Cabeçote Móvel..................................................................................................... 125 14 Torneamento Cônico ............................................................................................. 133 15 Torneamento Interno ............................................................................................. 140 16 Roscar no Torno .................................................................................................... 149 17 Fresadoras............................................................................................................. 156 18 Fresas.................................................................................................................... 159 19 Fresagem............................................................................................................... 163 20 Aparelho Divisor .................................................................................................... 179 21 Fresar Engrenagens Cilíndrica com Dentes Retos ............................................... 187 22 Engrenagem Cilíndrica de Dentes Helicoidais ...................................................... 190 23 Retificação............................................................................................................. 197 24 Rebolo ................................................................................................................... 201 25 Retificação Plana................................................................................................... 219 26 Retificação Cilíndrica ............................................................................................. 227 27 Defeitos na Retificação e suas Causas ................................................................. 233 28 Afiação de Ferramentas ........................................................................................ 238 29 Usinagem por Eletroerosão ................................................................................... 243 30 Gerador.................................................................................................................. 253 Referências Bibliográficas .......................................................................................... 274


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11 GGEENNEERRAALLIIDDAADDEESS 11..11 CCoonncceeiittoo ddee AAjjuussttee Ajuste: Várias são as ocupações que tem esta palavra em Mecânica. Vejamos algu-mas delas: Elaborar e acabar manualmente uma peça metálica, segundo formas e medidas fixa-das de antemão, por exemplo, fazer um gabarito, chaveta, etc. Acabar e retocar peças trabalhadas previamente em máquinas. Adaptar duas ou mais peças que devem trabalhar uma dentro da outra. Todo trabalho de ajuste costuma ser bastante complexo, quer dizer, que para realizá-lo, completamente, deve ser executada uma série sucessiva e ordenada de operações simples, ou elementares chamados: limagem, traçados, corte, furação, serrar, rosque-amento, esmerilhamento, etc. A lima é uma ferramenta geralmente fabricada com aço-carbono temperado e cujas faces apresentam dentes cortantes chamados de picado.


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11..22 CCllaassssiiffiiccaaççããoo ddaass lliimmaass Essas informações estão resumidas no quadro a seguir:

Classificação Tipo Aplicações

Quanto ao formato

Quanto a inclinação do picado

Quanto à quantidade ou espaçamentos dos den-

tes

Superfície planas Superfícies planas internas em ângulo reto ou obtuso

Superfície planas em ângulo reto, rasgos internos e exter-

nos. Superfícies côncavas peque-

nos raios

Superfícies côncavas e pla-nas

Superfícies em ângulo agudo

maior que 60º Superfícies em ângulo agudo

menor que 60º

Materiais metálicos não-ferrosos (alumínio, chumbo) Materiais metálicos ferrosos

(aços, ferro fundido)

Desbaste (mais que 0.2 mm)

Acabamento

(menos que 0.2 mm)

Quanto ao comprimento Entre 4 e 12 polegadas (100 a 300 mm)

Variável, dependendo do tamanho da superfície a ser

limitada Para que as limas tenham uma durabilidade maior, é necessário ter alguns cuidados: Usar as limas novas para limar metais mais macios como latão e bronze. Quando ela perder â eficiência para o corte desses materiais, usá-la para trabalhar ferro fundido que é mais duro. Usar primeiramente um dos lados. Passe para o segundo lado somente quando o pri-meiro já estiver gasto. Não limar peças mais duras do que o material com o qual a lima foi fabricada. Usar lima de tamanho compatível com o da peça a ser limada. Quanto mais nova a lima, menor deve ser a pressão sobre ela durante o trabalho.


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As limas devem ser guardadas em suportes de madeira em locais protegidos contra a umidade. Existe ainda um grupo especial de limas pequenas, inteiras de aço, chamadas de li-mas-agulha. Elas são usadas em trabalhos especiais como, por exemplo, para a lima-gem de furos de pequeno diâmetro, construção de ranhuras e acabamento de cantos vivos e outras superfícies de pequenas dimensões nas quais se requer rigorosa exati-dão. O comprimento total das limas-agulha varia entre 120 e 160 mm e o comprimento da parte com picado pode ser de 40, 60 e 80 mm. Quanto ao picado e ao formato elas são semelhantes às limas comuns:

a) Redonda b) Meia-cana c) Plana de ponta d) Amêndoa e) Faca f) Quadrada g) Triangular h) Plana cerrada i) Triangular unilateral j) Ranhurada k) Rômbica

Para trabalhar metal duro, pedra, vidro e matrizes em geral, e em ferramentaria para a fabricarão de ferramentas, moldes e matrizes em geral, são usadas limas diamanta-das, ou seja, elas apresentam o corpo de metal recoberto de pó de diamante fixado por meio de um aglutinante. Para simplificar a usinagem manual de ajustagem, rebarbamento e polimento, usam-se as limas rotativas ou fresas-lima, cujos dentes cortantes são semelhantes aos das limas comuns. São acopladas a um eixo flexível e acionadas por meio de um pequeno motor. Apresentam formatos variados, como mostra a ilustração a seguir.


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11..33 MMoorrssaa ddee bbaannccaaddaa Descrição É um dispositivo de fixação constituído de duas mandíbulas, uma fixa e outra móvel, que se desloca por meio de parafuso e porca (fig. 1)

Comentários As mandíbulas são providas de mordentes estriados e temperados, para maior segurança na fixação das peças. As morsas podem ser construídas de aço ou ferro fundido, em diversos tipos e tamanhos. Existem morsas de base giratória para facilitar a execução de certos trabalhos (figura ao lado). Funcionamento A mandíbula móvel se desloca por meio de parafuso e porca. O aperto é dado através do manípulo localizado no extremo do para-fuso (fig.3).

Os tamanhos das morsas são identificadas através de números correspondendo à largura das mandíbulas.


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Tabela

Nº Largura das Mandíbulas (mm)

1 80 2 90 3 105 4 115 5 130

Condições de Uso A morsa deve estar bem presa na bancada e na altura conveniente. Conservação Deve-se mantê-la bem lubrificada para melhor movimento da mandíbula e do parafu-so, e sempre limpa ao final do trabalho. Mordentes de proteção Em certos casos, os mordentes devem ser cobertos com mordentes de proteção, para se evitarem marcas nas faces já acabadas das peças. Os mordentes de proteção são feitos de material mais macio que o da peça a fixar. O material usado pode ser de chumbo, alumínio, cobre, latão ou madeira. 11..44 RRéégguuaa ddee CCoonnttrroollee Réguas de controle são instrumentos para a verificação de superfícies planas, constru-ídas de aço, ferro fundido ou de granito. Apresentam diversas formas e tamanhos, e classificam-se em dois grupos: Réguas de fios retificados; Réguas de faces lapidadas, retificadas ou rasqueteadas. Réguas de fio retificado (biselada) Construída de aço-carbono, em forma de faca (biselada), temperada e retificada, com o fio ligeiramente arredondado. É utilizada na verificação de superfícies planas.


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Para verificar a planicidade de uma superfície, coloca-se a régua com o fio retificado em contato suave sobre essa superfície, verificando se há passagem de luz. Repete-se essa operação em diversas posições. Régua triangular - Construída de aço-carbono, em forma de triângulo, com canais côncavos no centro e em todo o comprimento de cada face temperada, retificada e com fios arredondados. É utilizada na verificação de superfícies planas, onde não se pode utilizar a biselada.

Réguas de faces retificadas ou rasqueadas Existem três tipos de régua com faces retificadas ou rasqueteadas: De superfície plana; Paralela plana; Triangular plana. Régua de superfície plana - Confeccionada de ferro fundido, é usada para determinar as partes altas de superfícies planas que vão ser reasqueteadas. É o caso, por exem-plo, das superfícies de barramento de torno.

Régua paralela plana - Confeccionada de granito negro, é utilizada na verificação do alinhamento ou retilineidade de máquinas ou dispositivos. Possui duas faces lapida-das. Régua triangular plana - Feita de ferro fundido, é utilizada para verificar a planeza de duas superfícies em ângulo agudo ou o empenamento do bloco do motor. Pode ter ângulo de 45º ou de 60º.

Uso de régua de controle de faces retificadas ou raqueteadas Coloca-se uma substância sobre a face que entrará em contato com a superfície. No caso de peças de ferro fundido, usa-se uma camada de zarcão ou azul da Prússia. Para peças de aço, utiliza-se negro de fumo. Ao deslizá-la em vários sentidos, sem pressioná-la, a tinta indicará os pontos altos da superfície. Dimensões Sempre que for possível, a régua deve ter um comprimento maior que o da superfície que será verificada. As dimensões das réguas encontradas no comércio estão indicadas nos catálogos dos fabricantes.


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Condições de uso Verifique se as arestas ou faces de controle estão em perfeitas condições, antes de usar as réguas. Conservação Não pressionar nem atritar a régua de fios retificados contra a superfície. Evitar choques. Não manter a régua de controle em contato com outros instrumentos. Após o uso, limpá-la e lubrificá-la adequadamente (a régua de granito não deve ser lubrificada). Guardar a régua de controle em estojo. Em caso de oxidação (ferrugem) nas superfícies da régua de aço ou ferro fundido, limpá-las com pedra-pomes e óleo. Não usar lixa.


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22 PPRRÁÁTTIICCAA DDEE LLIIMMAAGGEEMM Apesar do uso das máquinas-ferramenta garantir qualidade e produtividade na fabri-cação de peças em grandes lotes, existem ainda operações manuais que precisam ser executadas em circunstâncias nas quais a máquina não é adequada. É o caso da li-magem, realizada pelo ferramenteiro ou pelo ajustador e usada para reparação de máquinas, ajustes diversos e trabalhos de usinagem na ferramentaria para a confec-ção de gabaritos, lâminas, matrizes, guias, chavetas. A limagem manual pode ser realizada por meio de várias operações. Elas são: Limar superfície plana: produz um plano com um grau de exatidão determinado por meio de réguas. Aplica-se à reparação de máquinas e em ajustes diversos; Limar superfície plana paralela: produz um plano paralelo cujo grau de exatidão é con-trolado com o auxílio de um instrumento como o paquímetro, o micrômetro ou o relógio comparador. É empregada na confecção de matrizes, em montagens e ajustes diver-sos; Limar superfície plana em ângulo: produz uma superfície em ângulo reto, agudo ou obtuso, cuja exatidão é verificada por meio de esquadros (ângulos de 90º). Usa-se para a confecção de guias de diversos ângulos, "rabos de andorinha", gabaritos, cu-nhas; Limar superfície côncava e convexa: produz uma superfície curva interna ou externa verificada por verificadores de raio e gabaritos. É empregada para a execução de ga-baritos, matrizes, guias, chavetas; Limar material fino (chapas de até 4 mm). Aplica-se a usinagem de gabaritos e lâmi-nas para ajuste.

A operação de limar superfície plana prevê a realização das seguintes etapas: Fixação da peça na morsa - a superfície a ser lima da deve ficar na ponta horizontal, alguns milímetros acima do mordente da morsa. Para proteger as faces já acabadas da peça, usar mordentes de proteção. (são chapas de material mais macio do que o da peça que será fixada e que evitam que os mordentes da morsa façam marcas nas faces já usinadas da peça). Escolha da lima de acordo com a operação e tamanho da peça. Execução da limagem observando as seguintes orientações:


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Segure a lima conforme a ilustração e verifique se o cabo está bem fixado.

Apóie a lima sobre a peça, observando a posição dos pés

Lime por passes sucessivos, cobrindo toda a superfície a ser limada e usando todo o comprimento da ferramenta. A lima pode correr transversal ou obliquamente em rela-ção à superfície da peça.

Lime a um ritmo entre 30 e 60 golpes por minuto. controle freqüentemente a planeza com o auxílio da régua de controle.

OBS.: Para evitar riscos na superfície limada, limpe os cavacos que se prendem ao picado da linha com o auxílio de uma nova escova ou raspador de latão ou cobre. Durante a verificação, o contato da régua deve ser suave, não se deixando deslizar o fio retificado sobre a superfície. A operação da limagem é artesanal e seu resultado depende muito da habilidade do profissional.


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22..11 LLiimmaarr mmaatteerriiaall ffiinnoo Esta operação se faz em metais de pouca espessura e de laminados finos (até 4 mm aproximadamente). Diferencia-se das outras operações de limar pela necessidade de se fixar o material por meios auxiliares, tais como: calços de madeira, cantoneiras, grampos e pregos. Aplica-se na usinagem de gabaritos, lâminas para ajuste e outros. Nesta operação, apresentam-se dois casos: um quando se limam bordas e o outro quando se limam faces. Processo de Execução Verifique se o material está desempenado. Se necessário, desempene-o, utilizando o macete. Trace. Prenda a peça. OBS.: Use cantoneiras ou calços de madeira para evitar vibrações (figuras 1 e 2) traçado deve ficar o mais próximo possível dos calços (fig. 3).

Lime de modo que evite vibrações. OBS.: Para eliminar as vibrações que se apresentam ao limar deve-se deslocar a lima em posição oblíqua à peça (fig. 4).

Verifique a superfície limada, com a régua.


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Nota Quando se trata de limar as faces da chapa, esta se prende sobre madeira, conforme mostram as figuras 5, 6 e 7.

22..22 LLiimmaarr ssuuppeerrffíícciieess ccôônnccaavvaa ee ccoonnvveexxaa É produzir uma superfície curva, interna ou externa, pela ação manual de uma lima redonda, meia-cana ou chata, através de movimentos combinado (figs. 1 e 2). Entre as principais aplicações desta operação, podemos citar a execução de gabari-tos, matrizes, guias, dispositivos e chavetas.

Processo de Execução Trace a peça. Prenda a peça. Retire o material em excesso (figuras 3, 4 e 5).


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Lime. Desbaste, respeitando o traço. Dê acabamento. OBS.: No caso de limar superfície côncava, a curvatura da lima deve ser menor que a curvatura a limar (figs. 6 e 7). movimento da lima deve ser de acordo com as figuras 8, 9 e 10.

Verifique a curvatura com gabarito. (figs. 11, 12 e 13).

OBS.: No caso de peças espessas, deve-se verificar o esquadrejamento da superfície (fig. 14).


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22..33 GGaabbaarriittooss Em determinados trabalhos em série, há necessidade de se lidar com perfis comple-xos, com furações, suportes e montagens. Nesse caso, utilizam-se gabaritos para veri-ficação e controle, ou para facilitar certas operações. Os gabaritos são instrumentos relativamente simples, confeccionados de aço carbono,

podendo ser fabricado pelo próprio mecânico. Suas formas, tipos e tamanhos variam de acordo com o trabalho a ser realizado. Os gabaritos comerciais são encontrados em formatos pa-dronizados. Temos, assim, verificadores de raios, de ângulo fixo para ferramentas de corte, escantilhões para rosca métrica e whithworth etc.

Verificador de raio Serve para verificar raios internos e externos. Em cada lâmina é estampada a medida do raio. Suas dimensões variam, geralmente, de 1 a 15 mm ou de 1/32 “a 1/2".

Verificador de ângulos Usa-se para verificar superfícies em ângulos. Em cada lâmina vem gravado o ângulo, que varia de 1º a 45º.


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Escantilhões para roscas métrica e whithworth Servem para verificar e posicionar ferramentas para roscar em torno mecânico.

Verificador de rosca Usa-se para verificar roscas em todos os sistemas. Em suas lâminas está gravado o número de fios por polegada ou o passo da rosca em milímetros.

Verificador de ângulo de broca Serve para a verificação do ângulo de 59º e para a medição da aresta de corte de bro-cas.


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Verificador de folga O verificador de folga é confeccionado de lâminas de aço temperado, rigorosamente calibradas em diversas espessuras. As lâminas são móveis e podem ser trocadas. São usadas para medir folga nos mecanismos ou conjuntos.

De modo geral, os verificadores de folga se apresentam em forma de canivete. Em ferramentaria, entretanto, utilizam-se calibradores de folga em rolos. Obs.: Não exercer esforço excessivo, o que pode danificar suas lâminas. Fieira A fieira, ou verificador de chapas e fios, destina-se à verificação de espessura e diâ-metros.

Os dois modelos acima são de aço temperado. Caracterizam-se por uma série de en-talhes. Cada entalhe corresponde, rigorosamente, a uma medida de diâmetro de fios ou espessuras de chapas, conforme a fieira adotada. A verificação é feita por tentativas, procurando o entalhe que se ajusta ao fio ou à cha-pa que se quer verificar.


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Fieiras usadas no Brasil No Brasil, adotam-se as fieiras mais comumente usadas nos Estados Unidos e na In-glaterra. A comparação de uma medida com outra é feita por meio de tabelas apropri-adas. Essas tabelas, em geral, compreendem números de fieiras de seis zeros (000000) até fieira 50. A tabela a seguir compara, com as medidas americanas e inglesas, os núme-ros de fieiras de 10 a 30. Essa comparação é feita em milímetros.

FIEIRAS AMERICANAS FIEIRAS INGLESAS FIEIRA Nº da fieira W&M (mm) USG (mm) AWG/B&S

(mm) BWG (mm) BG (mm) SWG

(mm) MSG (mm)

10 3,429 3,571 2,588 3,404 3,175 3,251 3,42 11 3,061 3,175 2,304 3,048 2,827 2,946 3,04 12 2,680 2,779 2,052 2,769 2,517 2,642 2,66 13 2,324 2,380 1,829 2,413 2,240 2,337 2,28 14 2,032 1,984 1,628 2,108 1,994 2,032 1,90 15 1,829 1,786 1,450 1,829 1,775 1,829 1,71 16 1,588 1,588 1,290 1,651 1,588 1,626 1,52 17 1,372 1,429 1,148 1,473 1,412 1,422 1,37 18 1,207 1,270 1,024 1,245 1,257 1,219 1,21 19 1,041 1,111 0,912 1,067 1,118 1,016 1,06 20 0,884 0,953 0,813 0,889 0,996 0,914 0,91 21 0,805 0,873 0,724 0,813 0,886 0,813 0,84 22 0,726 0,794 0,643 0,711 0,794 0,7511 0,76 23 0,655 0,714 0,574 0,635 0,707 0,610 0,68 24 0,584 0,635 0,511 0,559 0,629 0,559 0,61 25 0,518 0,555 0,455 0,508 0,560 0,508 0,53 26 0,460 0,476 0,404 0,457 0,498 0,457 0,46 27 0,439 0,436 0,361 0,406 0,443 0,417 0,42 28 0,411 0,397 0,320 0,356 0,396 0,378 0,38 29 0,381 0,357 0,287 0,330 0,353 0,345 0,34 30 0,356 0,318 0,254 0,305 0,312 0,315 0,31

OBS.: Existe norma brasileira para fios, estabelecendo suas bitolas pela medida da seção em milímetros quadrados.


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No Brasil, usa-se o sistema milimétrico para especificar fios. A tabela seguinte compa-ra esse sistema com os AWG e MCM.

Conservação

• Evitar choques ou batidas nas faces de contato dos gabaritos, o que pode danificá-los irremediavelmente.

• Após o uso, limpá-los e guardá-los em local apropriado.


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33 TTRRAAÇÇAAGGEEMM Muitas vezes, dentro do processo de fabricação mecânica, é necessário prever se a peça em bruto ou pré-usinada resultará realmente na peça acabada que se deseja, isto é, se as dimensões da peça em bruto são suficientes para permitir a usinagem final. Isso geralmente acontece na produção de peças únicas, na fabricação de pe-quenas séries ou na produção de primeiros lotes de peças de uma grande série.

Para fazer isso, executa-se um conjunto de operações chamado de traçagem. Por meio da traçagem são marcadas na peça pré-usinada as linhas e os pontos que delimitam o formato final da peça após a usinagem. Com o auxílio da traçagem, são transportados para a peça os desenhos dos planos e outros pontos ou linhas importantes para a usinagem e o acabamento.

Como a traçagem consiste basicamente em desenhar no material a correta localização dos furos, rebaixos, canais, rasgos e outros detalhes, ela permite visualizar as formas finais da peça. Isso ajuda a prevenir falhas ou erros de interpretação de desenho na usinagem, o que resultaria na perda do trabalho e da peça. O trabalho de traçagem pode ser classificado em dois tipos:

Traçagem plana, que se realiza em superfícies planas de chapas ou peças de pequena espessura. Traçagem no espaço, que se realiza em peças forjadas e fundidas e que não são planas. Nesse caso, a traçagem se caracteriza por delimitar volumes e marcar centros.

Na traçagem é preciso considerar duas referências: A superfície de referência, ou seja, o local no qual a peça se apóia; O plano de referência, ou seja, a linha a partir da qual toda a traçagem da peça é orientada.


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Dependendo do formato da peça, a linha que indica o plano de referência pode cor-responder à linha de centro.

Da mesma forma, o plano de referência pode coincidir com a superfície de referência.

33..11 IInnssttrruummeennttooss ee mmaatteerriiaaiiss ppaarraa ttrraaççaaggeemm Para realizar a traçagem é necessário ter alguns instrumentos e materiais. Os instru-mentos são muitos e variados: mesa de traçagem ou desempeno, escala, graminho, riscador, régua de traçar, suta, compasso, esquadro de centrar, cruz de centrar, pun-ção e martelo, calços em V, macacos de altura variável, cantoneiras, cubo de traça-gem. Para cada etapa da traçagem um desses instrumentos ou grupo de instrumentos é usado. Assim, para apoiar a peça, usa-se a mesa de traçagem ou desempeno. De-pendendo do formato da peça e da maneira como precisa ser apoiada, é necessário também usar calços, macacos, cantoneiras e / ou o cubo de traçagem.


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Para medir usam-se: escola, goniômetro ou calibrador traçador. Para traçar, usa-se o riscador, o compasso e o graminho ou calibrador traçador.

Para auxiliar na traçagem usa-se régua, esquadros de base, o esquadro de centrar, a suta, tampões, gabaritos. Para marcar usam-se um punção e um martelo.


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Para que o traçado seja mais nítido, as superfícies das peças devem ser pintadas com soluções corantes. O tipo de solução depende da superfície do material do controle do traçado. O quadro a seguir resume as informações sobre essas soluções.

SUBSTÂNCIA COMPOSIÇÃO SUPERFÍCIES TRAÇADO Verniz Goma-laca, álcool, ani-

lina Lisas ou polidas Rigoroso

Solução de alvaiade Alvaiade, água ou álco-ol

Em bruto Sem rigor

Gesso diluído Gesso, água, cola co-mum de madeira, óleo de linhaça, secante.

Em bruto Pouco rigoroso

Tinta Já preparada no co-mércio

Lisas Rigoroso

Tinta negra especial Já preparada no co-mércio

De metais claros Qualquer

Quando há necessidade de realizar a traçagem em peças fundidas ou forjadas muito grandes, é possível fazê-lo em máquinas de traçagem. 33..22 EEttaappaass ddaa ttrraaççaaggeemm Como em qualquer outro tipo de operação, a traçagem é realizada em várias etapas. Elas são: Limpeza das superfícies que estarão em contato, ou seja, a peça e a mesa de traçagem. Ambas devem estar livres de qualquer tipo de sujeira, tais como pó, graxa, óleo. Além disso, a peça deve ter sido previamente rebarbada. Preparação da superfície com o material adequado, ou seja, aplicação de uma pintura especial que permita visualizar os traços do riscador.

Posicionamento a peça sobre a superfície de refe-rência. Se a peça não tiver uma superfície usinada que se possa tomar como plano de referência, ela deve ser posicionada com o auxílio de calços, ma-cacos e / ou cunhas. Preparação do graminho na medida correta.


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Traçagem, fazendo um traço fino, nítido, em um único sentido, ou seja, de uma vez só. Se os traços forem paralelos à super-fície de referência, basta usar o graminho ou calibrador traça-dor. Para traçar linhas perpendiculares, usa-se o esquadro ade-quado.

Para a traçagem de linhas oblíquas, usa-se a suta, que serve para transportar ou verificar o ângulo da linha oblíqua. No caso de furos ou arcos de circunferência, marcar com punção e martelo. Esta operação é realizada colocando-se a ponta do punção exatamente na interseção de duas linhas anteriormente traçadas. Em seguida, golpeia-se a cabeça do punção com o martelo. Como indicação prática, deve-se dar a primeira martelada com pouca força, verificar o resultado e dar um segundo golpe para completar a marcação. Para a traçagem de arcos de circunferência, usa-se o punção para marcar o centro da circunferência e o compasso para realizar a traçagem.

Como você viu, traçagem é o desenho no próprio material que ajuda a visualizar o formato que a peça terá depois de usinada. Ela ajuda a prevenir erros do operador. E como diz o velho ditado, é melhor prevenir do que remediar.


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33..33 DDeesseemmppeennhhoo É um bloco robusto, retangular ou quadrado, construído de ferro fundido ou granito. A face superior é rigorosamente plana. O plano de referência serve para traçado com graminho, ou para controle de superfície planas.

Dimensões mais comuns (mm) 1000 x 630 2000 x 1000

400 x 250 630 x 400 1000 x 1000 2000 x 1600 400 x 400 630 x 630 1600 x 1000 3000 x 2000


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44 MMÁÁQQUUIINNAASS DDEE SSEERRRRAARR A finalidade do corte também determina a escolha da operação. Assim, se é necessá-rio fazer cortes de contornos internos ou externos, previamente traçados, abrir fendas e rebaixos, a operação indicada é o serramento, operação de corte de materiais que usa a serra como ferramenta. O serramento pode ser feito manualmente ou com o auxilio de máquinas.

Para se fazer o serramento manual, usa-se um arco de serra no qual se prende a lâmina de serra. Para trabalhos em série, usam-se os seguintes tipos de máquinas de serrar:

Máquina de serrar alternativa, horizontal ou vertical para cortes retos, que reproduz o movimento do serramento manual, isto é, de vaivém.

Máquina de serrar de fita circular, que pode ser vertical ou horizontal.

3. Máquina de serrar de disco circular.


30

44..11 SSeerrrraass Seja com arco, seja com máquinas, o item mais importante no serramento é a lâmina de serrar ou simplesmente serra. Por isso, o cuidado com a seleção das lâminas de serra tanto para trabalhos manuais quando com máquinas é essencial.

O quadro a seguir resume as principais características das lâminas de serra.

SERRAS MATERIAL NÚMERO DE DENTES FORMATO E DIMEN-SÕES

Lâminas para opera-ções manuais

Aço rápido (rígidas e flexíveis)

Aço alto carbono (rígi-das)

14, 18, 24 e 32 por po-legada.

Lâminas com 8, 10 ou 12 “de comprimento por

1/2" de largura.

Lâminas para opera-ções com máquinas

Aço alto carbono Aços-liga de molibdênio

e cobalto

4, 6, 8 e 10 dentes por polegada

Lâminas de 12 “x 1" a 40 “x 5"

Rolos de fita de dimen-sões variadas.

Discos de corte Corpo de aço-carbono, e dentes de aço rápido, aço-cromo, metal duro,

diamantados.

Varia de acordo com o diâmetro.

Circular com diâmetro de 4 a 40 “.

Dica Tecnológica Existem serras usadas para fazer furos de diâmetros maiores dos que os que se pode fazer com brocas comuns. Elas foram especialmente desenvolvidas para a função de chapas de aço e outros metais, madeiras, fibras, plásticos, etc. São fabricadas em aço rápido bimetal e usadas em furadeiras. São chamadas de serra copo. A escolha da lâmina de serra adequada ao trabalho dependerá do tipo de trabalho (manual ou por máquina), da espessura e do tipo do material. Além de considerar es-ses dados, é necessário compatibilizá-los com a velocidade de corte ou número de golpes (máquina alternativa). Os quadros a seguir reúnem essas informações.


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ESPESSURA DO MATERIAL

Até 6mm 1/4

De 6 mm a 13 mm

1/4 “a 1/2"

De 13 mmA 25 mm 1/2 “a 1"

Acima de 25 mm

1 “

Até 13 mm 1/2 “

De 13 mm a 38 mm 1/2 “a 1

1/2"

Acima de 38 mm

1 1/2 “

Material

Número de dentes por polegadas Velocidade (m/min) Aços comuns. 24 - 18 14 10 - 8 6 - 4 60 50 40 Aço-cromo-níquel; aços fundidos e

ferro fundido.

24 - 18 14 10 8 - 6 40 35 30

Aço rápido. Aço inoxidável

e aços tipo RCC

24 - 18 14 10 8 30 25 20

Perfilados e tubos (parede

grossa).

24 - 18 14 10 8 - 6 60 55 50

Tubos (parede fina).

14 14 14 14 75 75 75

Metais não-ferrosos. Alumínio Antimônio

Latão e Mag-nésio

10

8

6

4

500

400

300

Cobre e zinco 14 8 6 4 300 250 200 Tubos de co-bre. Alumínio ou latão com parede fina

18 - 14

18 - 14

18 - 14

18 - 14

600

500

400

Fonte: Adaptada do catálogo B 100 - Starret Tools

ESPESSURA DO MATERIAL Até 20mm

(3/4 “) De 20mm a

40mm (de 3/4 “a 1

1/2")

De 40mm a 90mm

(de 1 1/2 “a 3 1/2")

Acima de 90mm

(Acima de 3 1/2 “)

Material

Número de dentes por polegadas

Golpes por minuto

Aços / níquel 14 10 6 4 70 a 85 Aços comuns Aços inoxidá-

veis Aços rápidos

Aços tipos RCC

14

10

6

4

75 a 90

Perfilados tu-bos

14 - - - 75 a 90

Ferro fundido 14 10 6 4 90 a 115 Bronze Cobre

14 10 6 4 95 a 135

Alumínio / La-tão

14 10 6 4 100 a 140

Não se esqueça de que esses quadros resumem bastante as informações. Para mais detalhes, o bom profissional não dispensa a consulta a manuais e catálogos de fabri-cantes.


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44..22 EEttaappaass ddoo sseerrrraammeennttoo Para executar a operação de corte seguem-se as seguintes etapas: Marcação das dimensões no material a ser cortado. No caso de corte de contornos internos ou externos, há necessidade de traçagem, observando a seqüência já estu-dada. Fixação da peça na morsa, se for o caso. Seleção da lâmina de serra de acordo com o material e sua espessura. Fixação da lâmina no arco (manual) ou na máquina, observando o sentido dos dentes de acordo com o avanço do corte.

Regulagem da máquina, se for o caso. Serramento. Se o serramento for manual, manter o ritmo (aproximadamente 60 golpes por minuto) e a pressão (feita apenas durante o avanço da serra). Usar a serra em todo o seu comprimento, movimentando somente os braços. Ao final da operação, diminuir a velocidade e a pressão sobre a serra para evitar acidentes. Essa recomen-dação é válida também para as máquinas de corte vertical. Caso o corte seja feito com máquina, usar o fluido de corte adequado (normalmente óleo solúvel). Para obter os melhores resultados no corte com máquina, deve-se manter o equipa-mento em bom estado de conservação. Além disso, algumas recomendações devem ser seguidas, a saber: Se a máquina possuir morsa, verificar se o material está firmemente preso. Escolher a lâmina de serra adequada ao trabalho. Verificar a tensão da lâmina de serra, que deve ser moderada. Após alguns cortes, fazer nova verificação e reajustar se necessário. Ao ligar a máquina, verificar se a lâmina está afastada do material. Usar avanço e velocidade de corte adequados à espessura e ao tipo de material a ser cortado.


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55 FFUURRAADDEEIIRRAASS Furadeira é uma máquina-ferramenta destinada a executar as operações como a fura-ção por meio de uma ferramenta chamada broca. Elas são: Furadeira portátil - são usadas em montagens, na execução de furos de fixação de pinos, cavilhas e parafusos em peças muito grandes como turbinas, carroceiras etc., quando há necessidade de trabalhar no próprio local devido ao difícil acesso de uma furadeira maior. São usadas também em serviços de manutenção para extração de elementos de máquina (corno parafusos, prisioneiros). Pode ser elétrica e também pneumática.

Furadeira de coluna - é chamada de furadeira de coluna porque seu suporte principal e uma coluna na qual estão montados o sistema de transmissão de movimento a me-sa e a base. A coluna permite deslocar e girar o sistema de transmissão e a mesa, segundo o tamanho das peças.

A furadeira de coluna pode ser: De bancada (também chamada de sensitiva, porque o avanço da ferramenta é dado pela força do operador)- por ter motores de pequena potência é empregada para fazer furos pequenos (1 a 12 mm). A transmissão de movimentos é feita por meio de siste-ma de polias e correias. De piso - geralmente e usada para a furação de pelas grandes com diâmetros maiores do que os das furadeiras de bancada. Possuem mesas giratórias que permitem maior aproveitamento em peças de formatos irregulares. Possuem, também, mecanismo para avanço automático do eixo árvore. Normalmente a transmissão de movimento é feita por engrenagens.


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Furadeira radial - é empregada para abrir furos em peças pesadas, volumosas ou difí-ceis de alinhar. Possui um potente braço horizontal que pode ser abaixado e levanta do e é capaz de girar em torno da coluna. Esse braço, por sua vez, contém o eixo por-ta ferramentas que também pode ser deslocado horizontalmente ao longo do braço. Isso permite furar em várias posições sem mover a peça. O avanço da ferramenta também é automático. Furadeiras especiais - podem ser:

Furadeira múltipla - possui vários fusos alinhados para executar operações sucessivas ou simultâneas em uma única peça ou em diversas pelas ao mesmo tempo. É usada em operações seriadas nas quais é preciso fazer furos de diversas medidas. Furadeira de fusos múltiplos - os fusos trabalham juntos, em feixes. A mesa gira sobre seu eixo central. É usada em usinagem de uma pega com vários furos e produzida em grandes quantidades de peças seriadas.


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As furadeiras podem ser identificadas por característica como: Potência do motor;

• Variação de rpm; Deslocamento do eixo máximo principal; Deslocamento máximo da mesa;

• Distância máxima entre a coluna e o eixo principal. 55..11 AAcceessssóórriiooss ddaass ffuurraaddeeiirraass Para efetuar as operações, as furadeiras precisam ter acessórios que ajudem a pren-de a ferramenta ou a peça, por exemplo. Os principais acessórios das furadeiras são: Mandril - este acessório tem a função de prender as ferramentas, com haste cilíndrica paralela, para serem fixados na furadeira eles são produzidos com rosca ou cone. Pa-ra a fixação da ferramenta, o aperto pode ser feito por meio de chaves de aperto. Exis-tem também modelos de aperto rápido para apertos de precisão realizados com bro-cas de pequeno diâmetro. Seu uso é limitado pela medida máxima de diâmetro da ferramenta. O menor mandril é usado para ferramenta com diâmetros entre 0,5 e 4 mm e o maior, para ferramentas de 5 a 26 mm.


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Buchas cônicas - são elementos que servem para fixar o mandril ou a broca direta-mente no eixo da máquina. Suas dimensões são normalizadas tanto para cones exter-nos (machos) como para cones internos (fêmeas). Quando o cone interno (eixo ou árvore da máquina) for maior que o cone externo (da broca) usam-se buchas cônicas de redução. O sistema de cone Morse é o mais usado em máquinas-ferramenta e é padronizado com uma numeração de O a 6.

Cunha ou saca-mandril/bucha - é um instrumento de aço em forma de cunha usado para extrair as ferramentas dos furos cônicos do eixo porta-ferramenta .

Para um ajuste correto da ferramenta, antes de efetuar a montagem das brocas, man-dris, buchas, rebaixadores, escareadores deve-se fazer a limpeza dos cones, retirando qualquer traço de sujeira. 55..22 VVeelloocciiddaaddee ddee CCoorrttee Dependendo da operação, a superfície da peça pode ser deslocada em relação à fer-ramenta, ou a ferramenta é deslocada em relação à superfície da peça. Em ambos os casos, tem-se como resultado o corte, ou desbaste do material. E para obter o máximo rendimento nessa operação, é necessário que tanto a ferramenta quanto a peça de-senvolvam velocidade de corte adequada. Velocidade de corte é o espaço que a ferramenta percorre, cortando um material den-tro de um determinado tempo Uma série de fatores influenciam a velocidade de corte: Tipo de material da ferramenta; · tipo de material a ser usinado; Tipo de operação que será realizada; Condições de refrigeração; Condições da máquina etc. Embora exista uma fórmula que expressa a velocidade de corte, ela é fornecida por tabelas que compatibilizam o tipo de operação com o tipo de material da ferramenta e o tipo de material a ser usinado.


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Quando o trabalho de usinagem é iniciado, é preciso ajustar a rpm (número de rota-ções por minuto) ou o gpm (número de golpes por minuto) da máquinaferramenta. Isso é feito tendo como dado básico a velocidade de corte. Para calcular o número de rpm de uma máquina, emprega-se a fórmula: rpm = vc · 1000 d · π Para calcular o número de gpm, emprega-se a fórmula: gpm = vc · 1000 2 · c A escolha de velocidade de corte correta é importantíssima tanto para a obtenção de bons resultados de usinagem quanto para a manutenção da vida útil da ferramenta e para o grau de acabamento. A velocidade de corte incorreta pode ser maior ou menor que a ideal. Quando isso acontece, alguns problemas ocorrem. Eles estão listados a seguir.

Velocidade maior Velocidade menor 1. Superaquecimento da ferramenta, que perde suas características de dureza e tenacidade. 2. Superaquecimento da peça, gerando modifica-ção de forma e dimensões da superfície usinada. 3. Desgaste prematuro da ferramenta de corte.

1. O corte fica sobrecarregado, gerando trava-mento e posterior quebra da ferramenta, inutili-zando-a e também a peça usinada. 2. Problemas na máquina-ferramenta, que perde rendimento do trabalho porque está sendo subuti-lizada.

Avanço Uma vez estabelecida a velocidade de corte, o operador deve compatibilizá-la com o avanço da ferramenta ou da peça. O avanço nada mais é que a velocidade de deslo-camento de uma em relação à outra a cada rotação do eixo da máquina (mm/rotação). O avanço pode, também, se referir ao espaço em que a peça ou a ferramenta se des-loca uma em relação à outra a cada golpe do cabeçote da máquina-ferramenta (mm / golpe).

Esses valores estão reunidos em tabelas, publicadas em catálogos fornecidos pelos fabricantes das ferramentas. Eles estão relacionados com o material a ser usinado, a ferramenta e a operação de usinagem. É preciso lembrar que a primeira condição para a usinagem é que a ferramenta cortan-te seja mais dura do que o material usinado. Assim, usando a ferramenta de corte cor-reta e os parâmetros adequados, não há como errar. Além disso, é necessário que o cavaco se desprenda de tal maneira que a superfície apresente as características de acabamento e exatidão de medidas adequados à finalidade da peça.


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55..33 FFlluuiiddooss ddee ccoorrttee Do ponto de vista dos custos de produção, nas operações de usinagem com máqui-nas-ferramenta, quanto maior for a velocidade de corte, maior será a produção e mais econômica ela será. Na procura de níveis cada vez mais altos de produtividade, a utili-zação de novos materiais para as ferramentas de corte permitiu atingir velocidades de corte inimagináveis alguns anos atrás. Por outro lado, sabe-se que quanto maior é a velocidade de corte, maior é o atrito pe-ça-ferramenta-cavaco, o que libera ainda mais calor. Em tese, isso prejudica a quali-dade do trabalho, diminui a vida útil da ferramenta, ocasionando a oxidação de sua superfície e da superfície do material usinado. Diante desse dilema tecnológico, que fazer? A resposta está na descoberta de Taylor. Ele começou com a água, mas logo deve ter percebido seus inconvenientes: corrosão na usinagem de materiais ferrosos, baixo poder umectante e lubrificante, e emprego em pequena faixa de temperatura. Todavia, ela abriu caminhos para a pesquisa e o uso de materiais que permitiram a usinagem mais eficiente, mais rápida e com melhor acabamento. Esses materiais são os agentes de melhoria da usinagem e que receberam o nome genérico de fluidos de corte.

Um fluido de corte é um material composto, na maioria das vezes, líquido, que deve ser capaz de: refrigerar, lubrificar, proteger contra a oxidação e limpar a região da usinagem. Como refrigerante, ele atua sobre a ferramenta e evita que ela atinja temperaturas muito altas e perca suas características de corte. Age, também, sobre o peça evitando deformações causadas pelo calor. Atua, finalmente, sobre o cavaco, reduzindo a força necessária para que ele seja cortado.

Como lubrificante, o fluido de corte facilita o deslizamento do cavaco sobre a ferramenta e diminui o atrito entre a peça e a ferramenta. Evita ainda o aparecimento da aresta postiça, reduz o coeficiente de atrito na região de contato ferramenta-cavaco e diminui a solicitação dinâmica da máquina. Como protetor contra a oxidação, ele protege a peça, a ferramenta e o cavaco, máqui-na para contribuindo para o bom acabamento e aspecto final do trabalho.

A ação de limpeza ocorre como conseq12ência da aplicação do fluido em forma de jato, cuja pressão afasta as aparas deixando limpa a zona de corte e facilitando o controle visual da qualidade do trabalho. O abastecimento do fluido de corte em uma máquina-ferramenta é geralmente feito por meio de uma bomba e conduzido por mangueiras até o ponto de aplicação. A figura a seguir mostra, em representação esquemática, uma fresadora e seu sistema de distribuição do fluido de corte.


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O fluido, depois de refrigerar a ferramenta e a peça, cai para a mesa onde é recolhido por canais e levado, por meio de um tubo, para o reservatório. Do reservatório, a bom-ba aspira novamente o fluido para devolvê-lo sobre a ferramenta e a superfície de tra-balho. Observe que o reservatório, na base da máquina, está dividido em dois compartimen-tos, de modo que as aparas e a sujeira fiquem no fundo do compartimento da frente para que a bomba possa se alimentar de líquido limpo. Sólido? Líquido? Ou gasoso? Embora genericamente designados como "fluidos" de corte, os materiais que cumprem essas funções podem ser, na verdade, sólidos, líquidos e gasosos. A diferença entre eles é que enquanto os gases só refrigeram e os sólidos apenas reduzem o atrito, os líquidos refrigeram e reduzem o atrito, daí a preferência pelos últimos. O uso dos agentes de corte gasosos visa principalmente à refrigeração, embora o fato de estar sob pressão auxilie também na expulsão do cavaco. Para essas finalidades, usa-se o ar comprimido em temperaturas abaixo de OºC, o COZ (dióxido de carbono ou gelo-seco) para altas velocidades de corte de ligas de difícil usinagem, e o nitrogê-nio para operações de torneamento. Os sólidos visam somente à lubrificação no processo de usinagem. É o caso do grafite e do bissulfeto de molibdênio, aplicados na superfície de saída da ferramenta antes que se inicie o processo de corte. O grupo maior, mais importante e mais amplamente empregado é, sem dúvida, o composto pelos líquidos. Eles estão divididos em três grandes grupos: O grupo dos óleos de corte integrais, ou seja, que não são misturados com água, for-mado por: óleos minerais (derivados de petróleo), óleos graxos (de origem animal ou vegetal), óleos compostos (minerais + graxos) e óleos sulfurados (com enxofre) e clo-rados (com cloro na forma de parafina clorada). O grupo dos óleos emulsionáveis ou "solúveis", formado por: óleos minerais solúveis, óleos solúveis de extrema pressão (EP). Fluidos de corte químicos, ou fluidos sintéticos, compostos por misturas de água com agentes químicos como aminas e nitritos, fosfatos e boratos, sabões e agentes umec-tantes, glicóis e germicidas. Os óleos minerais são a base da maioria dos fluidos de corte. A eles são adicionados os aditivos, ou seja, compostos que alteram e melhoram as características do óleo, principalmente quando ele é muito exigido. Os aditivos mais usados são os antioxidan-tes e os agentes EP. Os antioxidantes têm a função de impedir que o óleo se deteriore quando em contato com o oxigênio do ar. Quando as pressões e as velocidades de deslizamento aumentam, a película de óleo afina até se romper. Para evitar o contato metal com metal, é necessário usar um a-gente EP.


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Os agentes EP são aditivos que reagem quimicamente com a superfície metálica e formam uma película que reduz o atrito. Entre os tipos de agentes EP pode-se citar: Matéria graxa, constituída de ácidos graxos, indicada para trabalhos leves; Enxofre, formando o óleo sulfurado, indicado para trabalhos pesados com aço e me-tais ferrosos. Durante o trabalho de corte, forma sulfeto metálico de características anti-soldantes e lubrificantes; Cloro, adicionado sob a forma de parafina clorada e também indicado para operações severas com aço; Fósforo que combinado com o enxofre substitui o cloro. Tem propriedades antioxidan-tes. Os óleos emulsionáveis ou solúveis são fluidos de corte em forma de emulsão com-posta por uma mistura de óleo e água. Isso é possível com a adição de agentes emul-sificadores, ou seja, aqueles que ajudam a formar as gotículas de óleo que ficam dis-persas na água. Quanto melhor for esse agente, menor será o tamanho da gota de óleo e melhor a emulsão. Exemplos desses agentes são sabões e detergentes. Dica tecnológica Para obter uma boa emulsão de óleo solúvel, o óleo deve ser adicionado à água, sob agitação, (e nunca o contrário) em uma proporção de uma parte de óleo para quatro partes de água. A mistura obtida pode então ser diluída na proporção desejada. Em geral, além desses aditivos, adiciona-se aos fluidos de corte agentes biodegradá-veis anticorrosivos, biocidas e antiespumantes. Na verdade, não existe um fluido "universal", isto é, aquele que atenda a todas as ne-cessidades de todos os casos. Os óleos solúveis comuns e os EPs são os que cobrem o maior número de operações de corte. A diferença entre cada grupo está na compo-sição e na aplicação que, por sua vez, dependerá do material a ser usinado, do tipo de operação de corte e da ferramenta usada. A escolha do fluido com determinada composição depende do material a ser usinado, do tipo de operação de corte e da ferramenta usada. Os fluidos de corte solúveis e os sintéticos são indicados quando a função principal é resfriar. Os óleos minerais,. gra-xos usados juntos ou separados, puros ou contendo aditivos especiais são usados quando a lubrificação é mais importante do que o resfriamento. A seguir você tem dois quadros. O primeiro resume informações sobre os tipos de fluidos de corte. O segundo dá indicações sobre o uso dos vários fluidos de corte, re-lacionando-os com a operação e o grau de usinabilidade dos materiais metálicos para construção mecânica.


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PROPRIEDADES Tipos Composição

Resfria-mento

Lubrifi- cação

Proteção contra a corrosão

EP Resis-tência à corrosão

Óleo minerais Derivado de petróleo ........... Ótima Excelen-te

............ Boa

Óleos graxos Óleo de origem vegetal ou animal

........... Excelen-te

Boa Boa ...........

Óleos compos-tos

Mistura de óleos minerais e graxos.


Excelen-te

Boa Boa

Óleos "solúveis" Óleos minerais + óleos gra-xos, soda cáustica, emulsifi-

cantes, água.

Ótimo Boa Ótima ........... Boa

Óleos EP Óleos minerais com aditivos EP (enxofre, cloro ou fósforo).

Ótimo Boa Ótima Excelen-te

Boa

Óleos sulfura-dos e clorados

Óleos minerais ou graxos sulfurados ou com substân-

cias cloradas.


Excelen-te

Excelen-te

Ótima

Fluidos sintéti-cos

Água + agentes químicos (aminas, nitritos, nitratos,

fosfatos), sabões, germicidas.

Excelen-te

Boa Excelen-te

Excelen-te

Excelen-te

Fonte: Usinagem e fluidos de corte. Esso Brasileira de Petróleo S.A., s/d, pág 36.

Grau de severi-dade

Material Operação

Aços de baixo

carbono aditivado

Aços-liga de médio carbo-

no

Aços-liga de

alto carbo-

no

Aços-ferra-

menta e aços

inoxidá-veis

Alumínio, magnésio, latão ver-

melho

Cobre, níquel,

bronze de alumínio

1 2 3 4 4 5 6 7 7 8 9

10

Brochamento Roscamento

Roscamento com cossinete

Corte e acab. De den-tes

de engrenagem. Oper. C/ alargador. Furação profunda.

Fresamento Mandrilamento

Furação múltipla Torneamento em

máquinas automáticas Aplainamento e Torneamento

Serramento, retificação

A A ou B B ou C

B

D E ou D E, C ou

D C

C ou D C ou D

E

E

A A ou B B ou C

B

C E ou C E, C ou

D C

C ou D C ou D

E

E

A ou J A ou B B ou C

B

B E ou B E, C ou

D C

C ou D C ou D

E

E

A ou K A ou B ou C

B ou C

A

A E ou A C ou B

C C ou D C ou D

E

E

D D ou G/H

a K D ou H

G ou H

F

E ou D E, H a K

E F F

E

E

C D ou G/H a

K D ou H

J ou K

G

E ou D E, H a K

E G G

E

E Legenda: A - óleo composto com alto teor de enxofre (sulfurado) B - óleos compostos com médios teores de enxofre (sulfurado) ou substâncias cloradas (clorado) C - óleos compostos com baixos teores de enxofre ou substâncias cloradas. D - óleo mineral clorado E - óleos solúveis em água F, G, H, J, K - óleo composto com conteúdo decrescente de óleo graxo de F a K

Adaptada de: Fundamentos da Usinagem dos Metais por Dino Ferraresi. São Paulo, Edgard Blücher, 1977, pág. 551.


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Manuseio dos fluidos e dicas de higiene Os fluidos de corte exigem algumas providências e cuidados de manuseio que garan-tem seu melhor desempenho nas operações de usinagem. Vamos citar alguns exem-plos. 1. Armazenamento - os fluidos devem ser armazenados em local adequado, sem

muitas variações de temperatura. Além disso, eles devem ser mantidos limpos e li-vres de contaminações.

2. Alimentação - o fluido de corte deve ser aplicado diretamente à ponta da ferramen-ta com alimentação individual de cada ponta. A alimentação do fluido deve ser inici-ada antes que a ferramenta penetre na peça a fim de eliminar o choque térmico e a distorção. As ilustrações a seguir mostram a maneira adequada de aplicar o fluido em diversas operações de usinagem.

3. Purificação e recuperação - os fluidos de corte podem ficar contaminados por lima-

lha, partículas de ferrugem, sujeiras diversas. Nesse caso, eles podem ser limpos por meio de técnicas de decantação e filtragem.

4. Controle de odor - os fluidos de corte em forma de emulsão, por conterem água, estão sujeitos à ação de bactérias presentes no ar, na água, na poeira e que produ-zem maus odores. Esse problema pode ser diminuído por meio da constante da limpeza da oficina, pelo arejamento e pelo tratamento bactericida da emulsão.

Os cuidados, porém, não devem se restringir apenas aos fluidos, mas também precisam ser estendidos aos operadores que os manipulam. Embora os processos de produção dos fluidos de corte estejam cada vez mais aper-feiçoados para eliminar componentes indesejáveis, não só no que se refere ao uso, mas também aos aspectos relacionados à saúde do usuário, o contato prolongado com esses produtos pode trazer uma série de problemas de pele, genericamente chamados de dermatite. Como o contato do operador com esses óleos é inevitável pelo tipo de trabalho reali-zado, torna-se indispensável que esse contato seja evitado, usando-se de luvas e uni-formes adequados. Além disso, práticas de higiene pessoal são imprescindíveis para o controle e prevenção das dermatites. O que acontece na dermatite, é que a combinação dos fluidos de corte com os resí-duos que geralmente acompanham os trabalhos de usinagem forma compostos que aderem à pele das mãos e dos braços. Essas substâncias entopem os poros e os folí-culos capilares, impedindo formação normal do suor e a ação de limpeza natural da pele, o que causa a dermatite. O controle desse problema é simplesmente uma questão de higiene pessoal e limpeza do fluido de corte. Para isso, algumas providências devem ser tomadas, a saber:


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Manter tanto o fluido de corte quanto a máquina-ferramenta sempre limpos. Instalar nas máquinas protetores contra salpicos. Vestir um avental à prova de óleo. Lavar as áreas da pele que entram em contato com os salpicos de fluido, sujeira e partículas metálicas ao menos duas vezes durante o dia de trabalho, usando sabões suaves ou pastas e uma escova macia. Enxugar muito bem com uma toalha de papel. Aplicar creme protetor nas mãos e nos braços antes de iniciar o trabalho e sempre depois de lavá-los. Tratar e proteger imediatamente cortes e arranhões. Esta aula sobre fluidos de corte termina aqui. A informação básica você já tem. Vale lembrar mais uma vez que há muita coisa a ser aprendida ainda. Fique sempre de olho em catálogos, revistas técnicas e outras fontes que possam aumentar o seu conhecimento. 55..44 BBrrooccaass A ferramenta que faz o trabalho da furação chama-se broca. Na execução do furo, a broca recebe um movimento de rotação, responsável pelo corte, e um movimento de avanço, responsável pela penetração da ferramenta.

O furo obtido tem baixo grau de exatidão e seu diâmetro em geral varia de 1 a 50 mm. Na maioria das operações de furar na indústria mecânica são empregadas brocas i-guais àquelas que usamos em casa, na furadeira doméstica. Ou igual àquela que o dentista usa para cuidar dos seus dentes: a broca helicoidal. A broca helicoidal é uma ferramenta de corte de forma cilíndrica, fabricada com aço rápido, aço-carbono, ou com aço-carbono com ponta de metal duro. A broca de aço rápido pode também ser revestida com nitreto de titânio, o que aumenta a vida útil da ferramenta porque diminui o esforço do corte, o calor gerado e o desgaste da ferra-menta.


44

Isso melhora a qualidade de acabamento do furo e aumenta a produtividade, uma vez que permite o trabalho com velocidades de corte maiores. Para fins de fixação e afia-ção, ela é dividida em três partes: haste, corpo e ponta. A haste é a parte que fica presa à máquina. Ela pode ser cilíndrica ou cônica, depen-dendo de seu diâmetro e modo de fixação; O corpo é a parte que serve de guia e corresponde ao comprimento útil da ferramenta. Tem geralmente dois canais em forma de hélice espiralada. A ponta da extremidade cortante que recebe a afiação. Forma um ângulo de ponta que varia de acordo com o material a ser furado. A broca corta com as suas duas arestas cortantes como um sistema de duas ferra-mentas. Isso permite formar dois cavacos simétricos. A broca é caracterizada pelas dimensões, pelo material com o qual é fabricada e pelos seguintes ângulos:

Lingüeta para

extração

Haste cônica corpo ponta

Guia canal aresta cortante

Ângulo da ponta

Guia canal aresta cortante

Haste cilíndrica corpo ponta

Ângulo da ponta


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ângulo de hélice (indicado pela letra grega γ, lê-se gama) - auxilia no desprendimento do cavaco e no controle do acabamento e da pro-fundidade do furo. Deve ser determinado de acordo com o material a ser furado: para material mais duro > ângulo mais fechado; para material mais macio > ângulo mais aberto. É formado pelo eixo da broca e a linha de inclinação da hélice. ângulo de incidência ou folga (representado pela letra grega α, lê-se alfa) - tem a função de reduzir o atrito entre a broca e a peça. Isso facilita a penetração da broca no material. Sua medida varia entre 6 e 15º. Ele também deve ser determinado de acordo com o material a ser furado: quanto mais duro é o material, menor é o ângulo de inci-dência. ângulo de ponta (representado pela letra grega σ, lê-se sigma)- cor-responde ao ângulo formado pelas arestas cortantes da broca. Também é determinado pela dureza do material a ser furado. É muito importante que as arestas cortantes tenham o mesmo com-primento e formem ângulos iguais em relação ao eixo da broca (A = A').


46

55..55 TTiippooss ddee bbrrooccaass Da mesma forma como os ângulos da broca estão relacionados ao tipo de material a ser furado os tipos de brocas são também escolhidos esses critérios o quadro a seguir mostra a relação entre esses ângulos o tipo de broca e o material. Ângulos da broca Classificação quanto ao ângu-

lo de hélice Ângulo da pon-

ta (σ) Aplicação

Tipo h - para materiais duros, tenazes e/ou que produzem cavaco curto. (descontínuo)

80º

118º

140º

Materiais prensados, ebonite, náilon, pvc, mármore, granito.

Ferro fundido duro,

latão, bronze, celeron, baquelite.

Aço de alta liga

Tipo n - para materiais de te-nacidade e dureza normais.

130º

118º

Aço alto carbono.

Aço macio, ferro fundi-do, latão e níquel.

Tipo w - Para materiais macios e/ou que produzem cavaco longo

130º Alumínio, zinco, cobre, madeira, plástico.

Quando uma broca comum não proporciona um rendimento satisfatório em um traba-lho específico e a quantidade de furos não justifica a compra de uma broca especial, pode-se fazer algumas modificações nas brocas do tipo N e obter os mesmos resulta-dos.


47

Pode-se por exemplo modificar o ângulo da ponta, tornando-o mais obtuso. Isso proporciona bons resultados na furação de materiais

duros, como aços de alto carbono.

Para a usinagem de chapas finas são freqüentes duas dificuldades: a primeira é que os furos obtidos não são redondos; a segunda é que a parte final do furo na chapa apresenta-se com muitas rebar-

bas. A forma de evitar esses problemas é afiar a broca de modo que o ângulo de ponta fique muito mais obtuso.

Para a usinagem de ferro fundido, primeiramente afia-se a broca com um ângulo normal de 118º. Posteriormente, a parte externa da aresta principal de corte, medindo 1/ 3 do comprimento total dessa

aresta, é afiada com 90º.

Brocas especiais Além da broca helicoidal existem outros tipos de brocas para usinagens especiais. Elas são por exemplo: a) Broca de centrar - é usada para abrir um furo inicial que servirá como guia no local

do furo que será feito pela broca helicoidal. Além de furar, esta broca produz si-multaneamente chanfros. Ela permite a execução de furos de centro nas peças que vão ser torneadas, fresadas ou retificadas. Esses furos permitem que a peça seja fixada por dispositivos especiais (entre pontas) e tenha movimento giratório.

b) Broca escalonada ou múltipla - serve para executar furos e rebaixos em uma úni-

ca operação. É empregada em grande produção industrial.


48

c) Broca canhão - tem um único fio cortante. É indicada para trabalhos especiais como furos profundos de dez a cem vezes seu diâmetro, onde não há possibilida-de de usar brocas normais.

d) Broca com furo para fluido de corte - é usada em produção contínua e em alta

velocidade, principalmente em furos profundos. O fluido de corte é injetado sob al-ta pressão. No caso se ferro fundido, a refrigeração é feita por meio de injeção de ar comprimido que também ajuda a expelir os cavacos.

Existe uma variedade muito grande de brocas que se diferenciam pelo formato e apli-cação. Os catálogos de fabricantes são fontes ideais de informações detalhadas sobre as brocas que mostramos nesta aula e em muitas outras. Nunca desperdice a oportu-nidade de consultá-los. 55..66 EEssccaarreeaaddoorreess ee RReebbaaiixxaaddoorreess Nas operações de montagem de máquinas, é necessário embutir parafusos que não devem ficar salientes. Nesse caso, a furação com uma broca comum não é indicada. Para esse tipo de trabalho usam-se ferramentas diferentes de acordo com o tipo de rebaixo ou alojamento que se quer obter. Assim, para rebaixos cônicos, como para parafusos de cabeça escareada com fenda, emprega-se uma ferramenta chamada de escareador. Essa ferramenta apresenta um ângulo de ponta que pode ser de 60, 90 ou 120º e pode ter o corpo com formato cilín-drico ou cônico.

entrada de fluido canais

entrada de fluido canais


49

Para executar rebaixos cilíndricos como os para alojar parafusos Allen com cabeça cilíndrica sextavada, usa-se o rebaixador cilíndrico com guia. Tanto para os rebaixos cilíndricos quanto para os cônicos, deve-se fazer previamente um furo com broca.

55..77 OOppeerraaççõõeess nnaa ffuurraaddeeiirraa

O que os egípcios faziam para cortar blocos de pedra era abrir furos paralelos muito próximos uns dos outros. Para este fim, eles usavam uma furadeira manual chamada de furadeira de arco.

Por incrível que pareça, 4000 anos depois continuamos a usar esta operação que consiste em obter um furo cilíndrico pela ação de uma ferramenta que gira sobre seu eixo e penetra em uma superfície por meio de sua ponta cortante. Ela se chama fura-ção.


50

Essa operação de usinagem tem por objetivo abrir furos em peças. Ela é, muitas ve-zes, uma operação intermediária de preparação de outras operações como alargar furos com acabamentos rigorosos, serrar contornos internos e abrir roscas. O uso de furadeiras permite a realização de várias operações que se diferenciam pelo

resultado que se quer obter e pelo tipo de ferramenta usado. Essas ,operações são: Escarear furo - consiste em tornar cônica a extremidade de um furo previamente feito, utilizando um escareador. O escareado permite que sejam alojados elementos de uni-ão tais como fusos e rebites cujas cabeças têm formato cônico.

1. Furar - com o uso de uma broca; produz um furo cilín-

drico.

2. Rebaixar furos - consiste em aumentar o diâmetro de um furo até uma profundida-de determinada. O rebaixo destina-se a alojar cabeças de parafusos, rebites, por-cas, buchas. Com esse rebaixo, elas ficam embutidas, apresentando melhor aspec-to e evitando o perigo de acidentes com as partes salientes. Como a guia do rebai-xador é responsável pela centralização do rebaixo, é importante verificar seu diâ-metro de modo que o diâmetro da broca que faz o furo inicial seja igual ao da guia.

Ferramenta (broca)

cavaco


51

Operações como alargar furos cilíndricos e cônicos e roscar também podem ser feitas em furadeiras, mas, por sua importância, elas serão estudadas nas próximas aulas. Como exemplo, vamos apresentar as etapas para a realização de uma furação com broca helicoidal. Elas são: a) Preparação da peça por meio de traçagem e funcionamento já estudados.

b) Fixação da peça na furadeira. Isso pode ser feito por meio de morsa, grampos,

calços, suportes. Se o furo for vazar a peça deve-se verificar se a broca é capaz de atravessar a peça sem atingir a morsa ou a mesa da máquina.

c) Fixação da broca, por meio do mandril ou buchas de redução, verificando se o

diâmetro, o formato e a afiação da ferramenta estão adequados. Ao segurar a broca deve-se tomar cuidado com as arestas cortantes.

d) Regulagem da máquina: calcular rpm, que você já estudou em Cálculo Técnico e,

para máquinas de avanço automático, regular o avanço da ferramenta. Para isso, deve-se consultar as tabelas adequadas. Na operação de furar, deve-se conside-rar o tipo de furo, ou seja, se é passante ou não. No caso de furo não-passante, deve-se também regular previamente a profundidade de penetração da broca. A medição da profundidade do furo é sempre feita considerando-se a parede do furo sem a ponta da broca.


52

e) Aproximação e centralização da ferramenta na marca puncionada na peça. f) Acionamento da furadeira e execução da furação. Ao se aproximar o fim da furo, o

avanço da broca deve ser lento, porque existe a tendência de o material "puxar" a broca o que pode ocasionar acidentes ou quebra da ferramenta. Se necessário, usar o fluido de corte adequado.

g) Verificação com o paquímetro. O furo executado pela broca geralmente ajustes rigorosos. Por isso, quando são exigidos furos com exatidão de forma dimensão e acabamento, torna-se necessário o uso de uma ferramenta de precisão denomi-nado alargador.

VELOCIDADE E AVANÇO PARA BROCAS DE AÇO RÁPIDO

M

ATE

RIA

L

AÇ

O 0

,20

A 0

,30%

C

(MA

CIO

) E B

RO

NZE

AÇ

O 0

,30

A 0

,40%

C

(ME

IO -

MA

CIO

)

AÇ

O 0

,40

A 0

,50%

C

(ME

IO-D

UR

O)

FER

RO

FU

ND

IDO

FER

RO

FU

ND

IDO

(D

UR

O)

FER

RO

FU

ND

IDO

(M

AC

IO)

CO

BR

E

LATÃ

O

ALU

MIN

IO

VELOCIDADE-CORTE (m/min)

35 25 22 18 32 50 65 100

∅ DA BROCA

(mm)

AVAN-ÇO

(mm/V)

ROTAÇÕES POR MINUTO (rpm)

1 0,06 11140 7950 7003 5730 10186 15900 20670 31800 2 0,08 5570 3975 3502 2865 5093 7650 10335 15900 3 0,10 3713 2650 2334 1910 3396 5300 6890 10600 4 0,11 2785 1988 1751 1433 2547 3975 5167 7650 5 0,13 2228 1590 1401 1146 2037 3180 4134 6360 6 0,14 1857 1325 1167 955 1698 2650 3445 5300 7 0,16 1591 1136 1000 819 1455 2271 2953 4542 8 0,18 1392 994 875 716 1273 1987 2583 3975 9 0,19 1238 883 778 637 1132 1767 2298 3534

10 0,20 1114 795 700 573 1019 1590 2067 3180 12 0,24 928 663 584 478 849 1325 1723 2650 14 0,26 796 568 500 409 728 1136 1476 2272 16 0,28 696 497 438 358 637 994 1292 1988 18 0,29 619 442 389 318 566 883 1148 1766 20 0,30 557 398 350 287 509 795 1034 1590 22 0,33 506 361 318 260 463 723 940 1446 24 0,34 464 331 292 239 424 663 861 1326 26 0,36 428 306 269 220 392 312 795 1224 28 0,38 398 284 250 205 364 568 738 1136 30 0,38 371 265 233 191 340 530 689 1060 35 0,38 318 227 200 164 291 454 591 908 40 0,38 279 199 175 143 255 398 517 796 45 0,38 248 177 156 127 226 353 459 706 50 0,38 223 159 140 115 204 318 413 636


53

66 FFEERRRRAAMMEENNTTAA PPAARRAA RROOSSCCAARR Todo mundo já viu uma rosca: ela está nas porcas e parafusos em brinquedos, utensí-lios, máquinas. A operação que produz os filetes de que a rosca é composta chama-se roscamento. O roscamento produz uma rosca com formato e dimensões normalizadas. Como a rosca pode ser interna (na porca) ou externa (no parafuso), o roscamento também é chamado de interno ou externo. Começaremos pela operação de roscamento interno que é realizada com uma ferra-menta chamada macho para roscar. Ele é geralmente fabricado de aço rápido para operações manuais e à máquina. Os machos para roscar manuais são geral-mente mais curtos e apresentados em jogos de 2 peças (para roscas finas) ou 3 peças (pa-ra roscas normais) com variações na entrada da rosca e no diâmetro efetivo.

O primeiro tem a parte filetada (roscada) em forma de cone. O segundo tem os primeiros filetes em forma de cone e os restantes em forma de cilindro. O terceiro é todo cilíndrico na parte filetada. Os dois primeiros são para desbaste e o terceiro é para acabamento.

Os machos para roscar à máquina são apresentados em uma peça e têm o compri-mento total maior que o macho manual.

Os machos são caracterizados por:

• Sistemas de rosca que podem ser: métrico (em milímetro), Whitworth e americano (em polegada).

• Aplicação: roscar peças internamente. • Passo medido pelo sistema métrico decimal, ou número de filetes por po-

legada: indica se a rosca é normal ou fina. • Diâmetro externo ou nominal: diâmetro da parte roscada. • Diâmetro da espiga ou haste cilíndrica: indica se o macho serve ou não pa-

ra fazer rosca em furos mais profundos. • Sentido da rosca: à direita ou à esquerda.


54

As roscas podem ser classificadas pelo tipo de canal, ou ranhuras dos machos:

Tipo de Canal Aplicação

Canais retos

De uso geral. São empregados nos machos manuais e para máquinas co-

mo rosqueadeiras e tornos automáticos, para roscar materiais que

formam cavacos curtos.

Canais helicoidais à direita

Usados em máquinas, indicados para materiais macios que formam cavacos longos e para furos cegos, porque ex-traem os cavacos no sentido oposto ao

avanço.

Canais helicoidais à esquerda

Para roscar furos passantes na

fabricação de porcas, em roscas pas-santes de pequeno comprimento.

Canais com entrada

helicoidal curta.

Para roscar chapas e furos

passantes.

Canais com entradas helicoidais contínuas.

A função dessa entrada é eliminar os cavacos para frente durante o

roscamento. São empregados para furos passantes.

Com canais de

lubrificação, retos, de pouca largura.

Usados em centros de usinagem, têm

função de conduzir o lubrificante para a zona de formação do cavaco.

Sem canais

São machos laminadores de rosca, trabalham sem cavacos, pois fazem a

rosca por conformação. São usados em materiais que se

deformam plasticamente. 66..11 RRoossccaarr mmaannuuaallmmeennttee ccoomm mmaacchhooss

Roscar manualmente com machos consiste em abrir roscas internas para a introdução de parafusos ou fusos roscados de diâmetro determinado, e na fabricação de flanges, porcas e peças de máquinas em geral. Antes de iniciar o trabalho com o macho, deve-se verificar cuidadosamente o diâmetro do furo. Se o furo for maior que o diâmetro correto, os filetes ficarão defeituosos (in-completos). Se for menor, o macho entrará forçado. Nesse caso, o fluido de corte não penetrará e o atrito se tornará maior, ocasionando aquecimento e dilatação. O resulta-do disso é o travamento do macho dentro do furo, ocasionando sua quebra. Para evi-tar esse problema, deve-se consultar tabelas que relacionam o diâmetro da broca que realiza o furo e a rosca que se quer obter. Por exemplo: suponhamos que seja preciso fazer um furo para uma rosca M 6 x 1 (rosca métrica com ∅ de 6 mm e passo de 1 mm). Consultando a Tabela ISO Métrica Grossa temos:


55

Portanto, para a rosca M 6 x 1,0 furo deve ser feito com a broca de ∅ 5 mm.

Vale lembrar que essas tabelas podem ser encontradas em catálogos de fabricantes de machos, em livros técnicos como os citados na bibliografia do final deste livro. Se você não tiver acesso a nenhuma dessas publicações, é possível calcular o valor teórico do diâmetro do furo (d), subtraindo-se do diâmetro nominal da rosca (D) as seguintes constantes:

Sistema Whitworth: d = D -1,2806 · passo Sistema Americano: d = D -1,299 · passo Sistema Internacional (métrico): d = D -1,299 · passo

Por aproximação, podemos usar, na prática, as fórmulas:

d = D - passo (para ∅ menores que 8 mm). d = D -1,2 · passo (para ∅ maiores que 8 mm).

Na haste cilíndrica dos machos estão marcadas as indicações do diâmetro da rosca, o número de filetes por polegada ou passo da rosca. Todos os furos para roscas devem ser escareados com 90º para evitar que as entra-das de rosca formem rebarbas. Para roscas com furos cegos, ou seja, não vazados, a extremidade do macho jamais deve bater contra o fundo do furo. Assim, sempre que possível, furar mais profundo que o necessário para fazer a rosca a fim de que se obtenha um espaço para reter os cavacos. Quando não for possível obter furos mais profundos, recomenda-se remover com freqüência os cavacos que se alojam no fundo do furo.

Para furos com diâmetro menor do que 5 mm, deve-se usar um desandador muito leve para que se pos-sa "sentir” melhor as "reações" do metal. Deve-se também retirar e limpar freqüentemente o macho.

Para furos de difícil acesso, onde não for possível uso de desandador, utiliza-se uma extensão chamada de desandador T. Entre dois metais diferentes, deve-se abrir o furo com o diâmetro previsto para roscar o metal mais duro, caso contrário, o macho tenderá a se desviar para o metal mais macio.


56

Para furos em metais leves como alumínio e suas ligas, ligas de magnésio, a passa-gem de um único macho é suficiente. A gripagem é evitada, lubrificando-se cuidado-samente o macho, para prevenir o arrancamento dos filetes. Para furos vazados, quando o diâmetro da haste é inferior ao diâmetro da furação, a operação de desatarraxar o macho não é necessária, uma vez que ele pode atraves-sar completamente a peça.

Etapas da operação A operação de roscar manualmente prevê a realização das seguintes etapas. 1. Fixação da peça em uma morsa, por exemplo. O furo deve ser mantido em posição

vertical. 2. Seleção do macho e do desandador, adequados à operação. Deve-se lembrar que

os machos devem ser usados na seguinte ordem: 1 e 2 para desbaste, 3 para acabamento.

3. Seleção do fluido de corte: deve-se escolher o fluido apropriado como já foi estu-

dado na Aula 23. O uso de fluido de corte inadequado, ou a sua não utilização pode causar os seguintes inconvenientes: o esforço para abrir a rosca aumenta conside-ravelmente, os filetes ficam com qualidade inferior ou com falhas, o macho engripa, e pode se quebrar.

4. Início da abertura da rosca: deve-se introduzir o macho no

furo com leve pressão, dando as voltas necessárias até o início do corte.

5. Verificação da perpendicularidade com esquadro e corre-ção (se necessário).

6. Roscamento: os machos são introduzidos progressiva-

mente, por meio de movimentos circulares alternativos, ou seja, de vai-e-volta. Isso é feito a fim de quebrar o cavaco e permitir a entrada do fluido de corte.

7. Passagem do segundo e terceiro machos para terminar a rosca.

O roscamento é, na verdade, uma das operações de usinagem que exige mais cuida-dos por parte do profissional. Isso acontece por problemas como dificuldade de remo-ção do cavaco e de lubrificação inadequada das arestas cortantes da ferramenta.


57

Esses problemas podem ser diminuídos de diversas maneiras:

• Pela correta seleção de materiais que ofereçam menor resistência à usina-gem;

• Evitando profundidade de rosca que exceda em 1,5 vezes o diâmetro do furo;

• Deixando uma folga adequada no fundo dos furos cegos; • Fazendo o furo prévio dentro das dimensões especificadas para cada tipo

de rosca; • Selecionando a ferramenta adequada à operação; • Em operações com máquinas, escolhendo corretamente o equipamento, a

velocidade de corte e o lubrificante. 66..22 FFeerrrraammeennttaa ddee rroossccaarr eexxtteerrnnoo

A operação que produz o parafuso é o roscamento externo, que consiste em obter filetes na superfície externa de peças cilíndricas. Serve também para a abertura de roscas externas em tubos. A operação pode ser executada com máquina ou manualmente. Quando manual, ela é realizada com uma ferramenta chamada cossinete ou tarraxa.

Essa ferramenta, assim como os machos, têm a finalidade de asse-gurar um perfeito acoplamento e intercambialidade de peças fabrica-das em série. É uma ferramenta de corte feita de aço especial com um furo central filetado, semelhante ao de uma porca. Possui três ou mais furos que auxiliam na saída dos cavacos. Pode apresentar um corte radial de abertura,

que permite regular a profundidade de corte. Isso é feito por meio de um parafuso instalado na fenda, ou por meio dos parafusos de regulagem do porta-cossinete. Se esses parafusos não forem bem apertados, podem produzir erros no passo, porque os dentes cortam irregularmente. Para trabalhos de obtenção de roscas iguais e normalizadas, deve-se usar cossinetes rígidos ou fechados. No mercado são encontrados cossinetes com entrada corrigida, ou seja, helicoidal, para roscamento em materiais de cavaco longo, para aços em geral, facilitando a saí-da do cavaco no sentido contrário ao do avanço da ferramenta. Isso evita o engripa-mento por acúmulo de cavacos nos furos. Existem também cossinetes sem entrada corrigida para materiais que apresentam cavacos curtos e quebradiços, como o latão. O cossinete bipartido é uma variação dessa ferramenta. É formado por duas placas com formato especial com apenas duas arestas cortantes. Usado para fazer roscas em tu-bos de plástico, ferro galvanizado e cobre.


58

Outra variação é o cossinete de pente, usado no roscamento com tornos revólver e rosqueadeiras automáticas. Os pentes são montados em cabeçotes com quatro ranhu-ras, e aperto concêntrico e simultâneo. Isso assegura a regulagem do diâmetro e a abertura brusca no fim do trabalho, a fim de liberar o pente sem voltar a ferramenta. Nas rosqueadeiras, para cada cabeçote, existe um carrinho que avança e recua a pe-ça e que tem sistema próprio para aplicação de fluido de corte recomendado na pro-dução de grandes quantidades de peças.

O cossinete é caracterizado por:

• Sistema de rosca: métrico, Whitworth ou americano; • Passo ou número de fios por polegada; • Diâmetro nominal: gravado no corpo da ferramenta; • Sentido da rosca: à direita ou à esquerda.

Para realizar o roscamento externo manualmente, utilizase o porta-cossinete. Seu comprimento varia de acordo com o diâmetro do cossinete.

Operação de roscamento externa (manual) O roscamento externo manual, como já dissemos, consiste em abrir rosca na superfí-cie externa de peças cilíndricas com o uso de uma ferramenta chamada de cossinete, por meio de um movimento circular alternativo (vaivém). Essa operação consiste nas seguintes etapas: 1. Preparação do material: deve-se conferir o diâmetro do material a ser roscado. O

diâmetro ideal para essa operação é obtido aplicando-se a fórmula:

Diâmetro ideal do eixo = d - passo 5

Para facilitar o início da operação, a ponta da peça cilíndrica deve ser chanfrada.


59

2. Marcação do comprimento da rosca. 3. Seleção do cossinete considerando o diâmetro do material e o passo (ou número

de filetes) da rosca. 4. Seleção do porta-cossinete, considerando o diâmetro externo do cossinete. 5. Montagem do cossinete de modo que:

• Sua abertura coincida com o parafuso de regulagem;

• As perfurações de sua parte externa coinci-dam com os parafusos de fixação do porta-cossinete.

6. Fixação da peça usando um mordente em forma

de "V" para evitar que á peça gire.

7. Abertura da rosca: iniciar a rosca girando o cossinete no sentido horário, fazendo pressão. Após a abertura de dois ou três filetes, continuar com movimentos alterna-tivos: a cada meia-volta, voltar no sentido anti-horário para a quebra do cavaco. Pa-ra facilitar a operação, deve-se aplicar fluido de corte.

8. Verificação da rosca com um calibrador de rosca. Para isso, retira-se o cossinete, girando-o no sentido anti-horário. Em seguida, limpa-se a rosca com um pincel para retirar os cavacos. Repassar, se necessário.


60

66..33 OOppeerraaççõõeess ddee rroossccaarr ccoomm mmááqquuiinnaass As operações manuais são sempre usadas para produzir um número limitado de pe-ças ou para trabalhos de manutenção. Para trabalhos em série e peças de maiores diâmetros, as roscas externas e internas são produzidas em máquinas, por corte ou por compressão. Para isso, são usadas as seguintes máquinas:

• Rosqueadeiras, que empregam machos de roscar e cossinetes de pente; • Laminadores de rosca nos quais se aplicam pentes e rolos; • Fresadoras para roscas, que usam fresas simples ou múltiplas para cons-

truir a rosca. A fresa simples é usada na produção de parafusos compridos e produz filete por filete. A fresa múltipla age simultaneamente em todo o comprimento do roscado;

• Tornos para roscar nos quais se usam ferramentas de um só corte, cuja ponta tem o mesmo formato do vão do filete;

• Retificadoras de roscas, nas quais se usam rebolos para dar acabamento às roscas.

A rosqueadeira que emprega machos, também chamada de má-quina de roscar, é especialmente projetada para abrir roscas in-ternas com machos em furos de pequeno e médio tamanho. É semelhante a uma furadeira de coluna e é equipada com meca-nismo de reversão, fuso de avanço e um ou mais cabeçotes múl-tiplos. Algumas máquinas são dedicadas a apenas um tipo de trabalho, como abertura de roscas em porcas, por exemplo, e atingindo produções de 150 peças por minuto. A vantagem dessa máquina é garantir a introdução contínua do macho no furo. Isso fornece uma rosca com medidas mais exa-tas, além de uniformidade de acabamento.

A laminadora de rosca é usada no que cha-mamos de roscamento por laminação. Nessa operação, o filete é formado sem retirada de material, porque o roscamento é feito por compressão do material sem formação de cavaco. Além disso, o filete obtido por esse processo é muito mais resistente do que o feito por corte, porque a estrutura interna do material é compactada sem se romper. A utilização desse processo é limitada ao roscamento externo em peças maciças e resistentes. Como o laminado aumenta o diâmetro exterior, os parafusos devem ser feitos com um diâmetro inicial menor.


61

Rosca IS0 Métrica Normal

D x PASSO Diâmetro do núcleo (mm) Diâmetro da Broca (mm) Máximo Mínimo

3x0,50 2,599 2,459 2,5 3,5x0,60 3,010 2,850 2,9 4x0,70 3,422 3,242 3,3

4,5x0,75 3,979 3,688 3,7 5x0,80 4,334 4,134 4,2 6x1,00 5,153 4,917 5,0 7x1,00 6,153 5,917 6,0 8x1,25 6,912 6,647 6,8 9x1,25 7,912 7,647 7,8 10x1,50 8,676 8,376 8,5 11x1,50 9,676 9,376 9,5 12x1,75 10,441 10,106 10,2 14x2,00 12,210 11,835 12,0 16x2,00 14,210 13,835 14,0 18x2,50 15,744 15,294 15,5 20x2,50 17,744 17,294 17,5 22x2,50 19,744 19,294 19,5 24x3,00 21,252 20,752 21,0 27x3,00 24,252 23,752 24,0 30x3,50 26,771 26,211 26,5 33x3,50 29,771 29,211 29,5 36x4,00 32,270 31,670 32,0 39x4,00 35,270 34,670 35,0 42x4,50 37,799 37,129 37,5 45x4,50 40,799 40,129 40,5 48x5,00 43,297 42,587 43,0 52x5,00 47,297 46,587 47,0 56x5,50 50,796 50,046 50,5


62

77 PPLLAAIINNAA LLIIMMAADDOORRAA Aplainamento Aplainamento é uma operação de usinagem feitas com máquinas chamadas plainas e que consiste em obter superfícies planas, em posição horizontal, vertical ou inclinada. As operações de aplainamento são realizadas com o emprego de ferramentas que têm apenas uma aresta cortante que retira o sobremetal com movimento linear.

O aplainamento é uma operação de desbaste. Por isso, e dependendo do tipo de peça que está sendo fabricada, pode ser necessário o uso de outras máquinas para a reali-zação posterior de operações de acabamento que dão maior exatidão às medidas.

O aplainamento apresenta grandes vantagens na usinagem de réguas, bases, guias e barramentos de máquinas, porque cada passada da ferramenta é capaz de retirar material em toda a superfície da peça. Nas operações de aplainamento, o corte é feito em um único sentido. O curso de re-torno da ferramenta é um tempo perdido. Assim, esse processo é mais lento do que o fresamento, por exemplo, que corta continuamente.


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Por outro lado, o aplainamento usa ferramentas de corte com uma só aresta cortante que são mais baratas, mais fáceis de afiar e com montagem mais rápida. Isso significa que o aplainamento é, em regra geral, mais econômico que outras operações de usi-nagem que usam ferramentas multicortantes.

77..11 TTiippooss ddee ppllaaiinnaass a) Plaina limadora, que, por sua vez, pode ser:

- Vertical - Horizontal

b) Plaina de mesa

A plaina limadora apresenta movimento retilíneo alternativo (vaivém) que move a fer-ramenta sobre a superfície plana da peça retirando o material. Isso significa que o ci-clo completo divide-se em duas partes: em uma (avanço da ferramenta) realiza-se o corte; na outra (recuo da ferramenta), não há trabalho, ou seja, é um tempo perdido. Como pode ser visto na ilustração, es-sa máquina se compõe essencialmente de um corpo (1), uma base (2), um cabeçote móvel ou torpedo (3) que se movimenta com velocidades variadas, um cabeçote da espera (4) que pode ter sua altura ajustada e ao qual está preso o porta-ferramenta (5), e a mesa (6) com movimentos de avanço e ajus-te e na qual a peça é fixada. Na plaina limadora é a ferramenta que faz o curso do corte e a peça tem ape-nas pequenos avanços transversais. Esse deslocamento é chamado de passo do avanço. O curso máximo da plaina limadora fica em torno de 600 mm. Por esse motivo, ela só pode ser usada para usinar peças de tamanho médio ou pequeno, como uma régua de ajuste.


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Quanto às operações, a plaina limadora pode realizar estrias, rasgos, rebaixos, chan-fros, faceamento de topo em peças de grande comprimento. Isso é possível porque conjunto no qual está o porta-ferramenta pode girar e ser travado em qualquer ângulo.

Como a ferramenta exerce uma forte pressão sobre a peça, esta deve estar bem presa à mesa da máquina. Quando a peça é peque-na, ela é presa por meio de uma morsa e com o auxilio de cunhas e calços. As peças maiores são presas diretamente sobre a me-sa por meio de grampos, cantoneiras e cal-ços.

A plaina de mesa executa os mesmos trabalhos que as plainas limadoras podendo também ser adaptada até para fresamento e retificação. A dife-rença entre as duas é que, na plaina de mesa, é a peça que faz o movimento de vaivém. A ferramen-ta, por sua vez, faz um movimento transversal cor-respondente ao passo do avanço. Para o aplainamento de superfícies internas de furos (rasgos de chavetas) em perfis variados, usa-se a plaina limadora vertical. Como se pode ver pela figura, a plaina de mesa é formada por corpo (1), coluna (2), ponte (3), cabeçotes porta-ferramentas (4) e mesa (6). O item de número 5 mostra onde a peça é posicionada.


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O curso da plaina de mesa é superior a 1.000 mm. Usina qualquer superfície de peças como colunas e bases de máquinas, barramentos de tornos, blocos de motores diesel marítimos de grandes dimensões. Nessas máquinas, quatro ferramentas diferentes podem estar realizando operações simultâneas de usinagem, gerando uma grande economia no tempo de usinagem.

As peças são fixadas diretamente sobre a mesa por meio de dispositivos diversos. Seja qual for o tipo de plainadora, as ferra-mentas usadas são as mesmas. Elas são também chamadas de "bites" e geralmente fabricadas de aço rápido. Para a usinagem de metais mais duros são usadas pastilhas de metal duro montadas em suportes.

77..22 AAnneell GGrraadduuaaddoo Uma das formas de obter o deslocamento de precisão dos carros e das mesas de má-quinas operatrizes convencionais como: plainas, tornos, fresadoras e retificadoras é utilizar o anel graduado.

Essa operação é necessária sempre que o trabalho exigir que a ferramenta ou a mesa seja deslocada com precisão. Os anéis graduados, como o nome já diz, são construídos com graduações, que são divisões proporcionais ao passo do fuso, ou seja, à distância entre filetes consecuti-vos da rosca desse fuso. Isso significa que, quando se dá uma volta completa no anel graduado, o carro da má-quina é deslocado a uma distância igual ao passo do fuso.


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Para um operador de máquina, o problema a ser resolvido é descobrir quantas divi-sões do anel graduado devem ser avançadas para se obter um determinado desloca-mento do carro. Vamos supor, então, que você seja um fresador e precise fazer furos em uma peça com uma distância precisa de 4 mm entre eles. Quantas divisões você deve avançar no anel para obter o deslocamento desejado? Cálculo de Deslocamento Para esse cálculo, precisamos apenas de dois dados: o passo do fuso (pf) e o número de divisões do anel (nº div.). Isso porque, como já dissemos, as divisões do anel são proporcionais ao passo do fuso. Assim, para calcular o deslocamento, usamos:

.º divnpfA =

Em que A é a aproximação do anel graduado, ou o deslocamento para cada divisão do anel. Vamos supor, então, que sua fresadora tenha o passo do fuso de 5 mm e 250 divisões do anel graduado. Para calcular A, temos: Passo do fuso = 5 mm Número de divisões = 250

A = ?

.º divnpfA =

2505

=A

A = 0,02 mm por divisão

Com esse resultado, você descobriu a distância de deslocamento do carro correspon-dente a cada divisão do anel graduado. Se você quiser saber quantas divisões (x) do anel você deverá avançar para ter a dis-tância precisa entre os furos da peça que você precisa fazer, o cálculo é simples: divi-de-se a medida entre os furos da peça (4 mm) pelo valor de A (0,02), ou seja:

X = 4 ÷ 0,02 = 200 divisões.

Portanto, você terá de avançar 200 divisões no anel graduado para que a mesa se desloque 4 mm. Às vezes, a medida que você precisa deslocar é maior do que o passo do fuso. Nesse caso, é necessário dar mais que uma volta no anel. Vamos ver o que se deve fazer nesses casos.


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Imagine que, na mesma máquina do exemplo anterior, você precise fazer um deslo-camento de 21 mm. Como esse número é maior do que 5 mm, que é a medida do passo do fuso, isso significa que serão necessárias 4 voltas no anel, porque 21 dividi-do por 5 é igual a 4 e um resto de 1, ou seja: 21 ÷ 5 = 4 O que fazer com o resto da divisão (1), se necessitamos de um deslocamento preciso? Para obter precisão no deslocamento, esse resto deve ser dividido pelo valor de uma divisão do anel (0,02) para se saber quantas divisões (x) avançar para se chegar à medida desejada.

X = 1 ÷ 0,02 = 50 divisões. Assim, para obter um deslocamento de 21 mm, você deve dar 4 voltas no anel e avan-çar mais 50 divisões. Apesar de fácil, esse cálculo é um dos mais importantes para o operador de máquinas. Se você quer ser um bom profissional, faça com muita atenção os exercícios a seguir. Exercício 1 Calcule o número de divisões (x) para avançar em um anel graduado de 200 divisões, para aplainar 1,5 mm de profundidade uma barra de aço, sabendo que o passo do fuso é de 4 mm.

.º divnpfA =

A = ? pf = 4 mm nº div = 200 A =

AX 5,1

=

X = Exercício 2 Calcule quantas divisões (x) devem ser avançadas em um anel graduado de 200 divi-sões para se tornear uma superfície cilíndrica de diâmetro 50 mm, para deixá-la com 43 mm, sabendo que o passo do fuso é de 5 mm. Para calcular a penetração da fer-ramenta use

2dDpn −

=

a) Cálculo de penetração: D = 50 d = 43

24350

2−

=−

=dDpn

pn =

b) Cálculo de A c) Cálculo de x


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88 EETTAAPPAASS DDOO AAPPLLAAIINNAAMMEENNTTOO

O aplainamento pode ser executado por meio de várias operações. Elas são:

1. Aplainar horizontalmente superfície plana e superfície paralela: produz superfícies de referência que permitem obter faces perpendiculares e paralelas.

2. Aplainar superfície plana em ângulo: o ângulo é obtido pela ação de uma

ferramenta submetida a dois movimentos: um alternativo ou vaivém (de corte) e outro de avanço manual no cabeçote porta-ferramenta.

3. Aplainar verticalmente superfície plana: combina

dois movimentos: um longitudinal (da ferramenta) e outro vertical (da ferramenta ou da peça). Produz superfícies de referência e superfícies perpendicula-res de peças de grande comprimento como guias de mesas de máquinas.

4. Aplainar estrias: produz sulcos, iguais e eqüidistan-tes sobre uma superfície plana, por meio da penetra-ção de uma ferramenta de perfil adequado. As estrias podem ser paralelas ou cruzadas e estão presentes em mordentes de morsas de bancada ou grampos de fixação.

5. Aplainar rasgos: produz sulcos por meio de movimentos longitudinais (de corte) e

verticais alternados (de avanço da ferramenta) de uma ferramenta especial chama-da de bedame.


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Essas operações podem ser realizadas obedecendo à seguinte seqüência de eta-pas:

a) Fixação da peça - ao montar a peça, é necessário certificar-se de que não há na mesa, na morsa ou na peça restos de ca-vacos, porque a presença destes impediria a correta fixação da peça. Nesse caso, limpam-se todas as superfícies. Para obter superfícies paralelas usam-se cunhas. O alinhamento deve ser verificado com um riscador ou relógio comparador.

b) Fixação da ferramenta - a ferramen-

ta é presa no porta-ferramenta por meio de um parafuso de aperto. A distância entre a ponta da ferramenta e a ponta do porta-ferramentas deve ser a menor possível a fim de evitar esforço de flexão e vibrações.

c) Preparação da máquina - que envolve as seguintes regulagens: - Altura da mesa - deve ser regulada de modo que a ponta da ferramenta fique a

aproximada-mente 5 mm acima da superfície a ser aplainada.

- Regulagem do curso da ferramenta deve ser feita de modo que ao fim de cada passagem, ela avance 20 mm além da peça e, antes de iniciar nova passagem, recue até 10 mm.

- Regulagem do número de golpes

por minuto - isso é calculado medi-ante o uso da fórmula: gpm = vc · l000. O valor da velocidade de corte está na tabe-la. 2 · c

- Regulagem do avanço automático da mesa.

d) Execução da referência inicial do primeiro passe (também chamada de tangenciamento) - Isso é feito descendo a ferramenta até encostar na peça e acionando a plaina para que se faça um risco de referência.

e) Zeramento do anel graduado do porta-ferramentas e estabelecimento da profundi-

dade de corte. f) Acionamento da plaina e execução da operação. Dica tecnológica Para a execução de estrias e rasgos é necessário trabalhar com o anel graduado da mesa da plaina.


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99 AALLAARRGGAADDOORREESS O furo executado pela broca geralmente não é perfeito: a superfície do furo é rugosa; o furo não é perfeitamente cilíndrico por causa do jogo da broca; o diâmetro obtido não é preciso e quase sempre é superior ao diâmetro da broca por sua afiação imperfeita ou por seu jogo. Além disso, o eixo geométrico do furo sofre, às vezes, uma ligeira inclinação. Assim, quando se exige furos rigorosamente acabados, que permitem ajus-tes de eixos, pinos, buchas, mancais etc., torna-se necessário calibrá-los. Para isso, executa-se a operação de alargar.

Alargar um furo é dar a ele perfeito acabamento, com uma superfície rigorosamente cilíndrica e lisa. Com es-sa operação, é possível também corrigir um furo ligei-ramente derivado, ou seja, excêntrico. O diâmetro obti-do tem uma exatidão de até 0,02 mm ou menos. O re-sultado dessa operação chama-se também calibração.

Os furos alargados podem ser cilíndricos ou cônicos. São obtidos com uma ferramenta chamada alargador, que pode ser usado ma-nualmente ou fixado a uma máquina-ferramenta como a furadeira, o torno, a man-driladora etc. O cavaco produzido no alargamento é muito pequeno, já que a finalidade da operação

é dar acabamento e exatidão ao furo. A operação de alargar feita em máquinas-ferramenta é usada na produção em série. A operação manual é em-pregada em trabalhos de manutenção, ou em trabalhos de montagem e construção de estruturas metálicas.

Ferramentas e materiais para alargar

Se a operação de alargar for realizada manualmente, será necessário o uso de um alargador e de um desandador. Se a operação for com máquina, usa-se o alargador que é fixado por meio dos acessórios (como mandril ou buchas cônicas). O alargador é uma ferramenta fabricada com aço-carbono (para trabalhos gerais de baixa produção), ou aço rápido (para trabalhos gerais de média a alta produção). Há ainda alargadores com pastilhas de carboneto soldadas às suas navalhas. Esses alar-gadores são usados para elevada produção em série.

Um alargador é formado por corpo e haste.


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A haste tem uma cabeça chamada de espiga que se prende ao demandador, para uso manual ou lingüeta de extração para fixação na máquina. O corpo apresenta navalhas de formatos retos ou helicoidais responsáveis pelo corte do material. A parte cortante dos alargadores é temperada, revenida e retificada. As ranhuras entre as navalhas servem para alojar e dar saída aos minúsculos cavacos resultantes do corte, facilitan-do também a ação dos fluidos de corte. As navalhas ou arestas cortantes, endurecidas pela têmpera, trabalham por pressão, durante o giro do alargador no interior do furo. A quantidade de material retirado da parede do furo é muito semelhante à de uma raspagem contínua. Quando se escolhe um alargador, alguns fatores devem ser considerados:

• A aplicação, que pode ser manual ou mecânica. • As características do furo, ou seja, profundidade; se é passante ou cego;

interrompido; espessura da parede da peça; grau de acabamento ou exati-dão nas dimensões e formas.

• Material da peça: resistência e usinabilidade.

99..11 TTiippooss ddee aallaarrggaaddoorreess A tabela a seguir apresenta um resumo de tipos de alargadores para trabalhos com máquinas, indicando o tipo de canal, o tipo de ponta e suas aplicações.

Tipo de canal Tipo de ponta Aplicação Canais retos.

Chanfrada a 45º.

Em furos passantes em Materiais de cavaco curto.

Furos cegos com até 3 x d de profundidade.

Para furos cônicos de pouca profundidade, usar alargador

cônico 1:50.

Canais retos com entrada Helicoidal à esquerda

Chanfrada a 45º com início de corte inclinado a 15º

Para furos passantes profundos: em materiais de difícil usinagem

e peças de paredes finas. Para furos cônicos profundos,

usar alargador cônico 1:50.

Canais helicoidais à direita (≅ 10º)

Chanfrada a 45º.

Para furos cegos e profundos ou para materiais de difícil

Usinagem


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Canais helicoidais à esquerda

(≅10º)

Chanfrada a 45º com início de corte inclinado a 15º.

Para furos interrompidos longitudinalmente, como rasgos

de chavetas; para materiais tanto de cavacos curtos quanto

longos.

Canais helicoidais à esquerda para desbaste.

Chanfrada a 45º.

C - Chanfrada em 45º com início

de corte de ± 1º.

F – Chanfrada em 45º com

conicidade de 1:10.

Para furos cônicos; para maior grau de exatidão, repassar com

alargador cônico de canais retos.

Materiais que produzem cava-cos longos e de baixa resistên-

cia.

Para furos para rebites e para a compensação de furos desloca-

dos em chapas. As dimensões dos diâmetros dos alargadores são padronizadas e vêm gravadas na haste da ferramenta. Os alargadores que mostramos até agora são padronizados para as tarefas e medidas mais comuns. Para medidas muito específicas, usa-se o alargador de expansão, de lâminas removíveis. Ele pode ser ajustado rapidamente na medida exata de um furo, pois as lâminas (navalhas) deslizam no fundo das canaletas, por meio de porcas de regulagem. Esses alargadores têm um grau de exatidão que atinge 0,01 mm e a varia-ção de seu diâmetro pode ser de alguns milímetros. Outra vantagem desse tipo de alargador é o fato de suas lâminas serem removíveis. Isso facilita sua afiação e a substituição de lâminas quebradas ou desgastadas.


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Na operação manual, usam-se alargadores como os mostrados a seguir.

Para movimentar o alargador na operação manual, usa-se como alavanca o desanda-dor.

99..22 EEttaappaass ddaass ooppeerraaççõõeess ddee aallaarrggaarr

As operações de alargar são semelhantes, sejam feitas por máquina ou manualmente. Os trabalhos feitos com máquinas são mais rápidos, têm melhor acabamento e forne-cem furos de diâmetros maiores. Essas operações são:

• Alargar, manualmente, furo com alargador cilíndri-

co - usa-se na produção de ajustes com a finalidade de introduzir eixos ou buchas cilíndricas.

• Alargar, manualmente, furo com alargador cônico - utiliza-se para obter furos padronizados com a finalidade de introduzir pinos, eixos ou buchas cônicas. O furo que antece-de a passagem do alargador deve ser igual ao diâmetro que se mede à distância correspondente a 1/ do comprimento to-tal do corpo da ferramenta a partir de sua ponta.

• Alargar, manualmente ou com máquina, furo

com alargador de expansão - dá acabamento à superfície de um furo por meio da rotação e avanço de um alargador de navalhas reguláveis. A regulagem do diâmetro é feita por meio de porcas que deslocam as navalhas. O furo obtido deve ser controlado com micrômetro interno de três contatos ou calibrador-tampão.

• Alargar furo com máquina - dá acabamento com alto grau de exatidão ao furo. É executada com furadeira, torno ou fresadora. Emprega-se na produção em série, para tornar mais rápida e econômica a execução de furos padronizados em buchas, polias, anéis e engrenagens. Nessa operação, é necessário escolher a velocidade de corte e avanço de acordo com o tipo de material e o diâmetro do alargador.


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Para exemplificar uma operação de alargar, vamos mostrar as etapas dessa operação executada com máquina: 1. Fixação da peça na mesa da furadeira na posição desejada para o trabalho. É ne-

cessário que a peça esteja previamente furada de modo que fique com a quantida-de recomendada de sobremetal de acordo com a seguinte tabela.

Retirada de Material em mm no ∅ Material a ser Usinado

Até 2mm 2 - 5 mm 5 -10 mm 10 - 20 mm Acima 20 mm Aços até 70 kg / mm2 Até 0,1 0,1 - 0,2 0,2 0,2 - 0,3 0,3 - 0,4

Aço acima de 70 kg / mm2 Aço inoxidável

Material sintético mole

Até 0,1

0,1 - 0,2

0,2

0,2

0,3

Latão, bronze Até 0,1 0,1 - 0,2 0,2 0,2 - 0,3 0,3 Ferro fundido Até 0,1 0,1 - 0,2 0,2 0,2 - 0,3 0,3 - 0,5

Alumínio, cobre eletrolítico Até 0,1 0,1 - 0,2 0,2 - 0,3 0,3 - 0,4 0,4 - 0,5 Material sintético rígido (PVC) Até 0,1 0,1 - 0,2 0,2 0,4 0,5

Observação: Para alargadores com chanfro de entrada a 45º, os valores da tabela de-vem ser aumentados em 50%. 2. Fixação do alargador na furadeira. Nessa etapa, deve-se

selecionar o alargador, verificando seu diâmetro. Deve-se observar também que os alargadores de haste cilíndrica são presos diretamente no mandril e que os de haste côni-ca são presos diretamente na árvore da máquina, com ou sem bucha.

3. Centralização da peça no furo, ajustando ponta do alarga-

dor. 4. Regulagem da máquina pela determinação da rpm e do

avanço (para máquinas automáticas), conforme tabela a seguir.


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Avanço em mm/rpm Material a Ser

Usinado Tipo de Alarga-

dor Veloci-dade de

Corte m/min

Até ∅ 10 mm

Até ∅ 20mm

Acima de ∅ 20 mm

Fluido de corte

Aço até 50 kg / mm2 Estrias retas ou à esquerda 45º

10-12 0,1 - 0,2 0,3 0,4 Emulsão

Aço acima de 50-70 kg / mm2

Estrias retas ou à esquerda 45º

8-10 0,1 - 0,2 0,3 0,4 Emulsão

Aço acima de 70-90 kg / mm2

Estrias retas 6-8 0,1 - 0,2 0,3 0,4 Emulsão ou óleo de corte

Aço acima de 90kg / mm2


Ferro fundido até 220 HB

Estrias retas 8-10 0,2 - 0,3 0,4 - 0,5 0,5 - 0,6 Emulsão ou óleo de corte

Ferro fundido até 220 HB


Aço inoxidável Estrias retas ou eventualmente

à direita

3-5 0,1 - 0,2 0,2 - 0,3 0,4 Óleo de corte

Latão Estrias retas 10-12 Até 0,3 0,4 0,5 - 0,6 A seco ou emul-são

Bronze Estrias retas ou eventualmente

à direita

3-8 0,1 - 0,2 0,2 - 0,3 0,4 Emulsão

Cobre eletrolítico Estrias retas ou eventualmente

à direita

8-10 0,1 - 0,2 0,2 - 0,3 0,5 - 0,6 Emulsão

Alumínio Estrias à es-querda 45º ou estrias retas

15-20 Até 0,3 0,4 0,5 - 0,6 A seco ou emul-são

Material sintético rígido

Estrias retas 3-5 Até 0,3 Até 0,5 0,5 A seco

Material sintético mole

Estrias retas 5-8 Até 0,4 Até 0,6 0,6 A seco

Observação: No uso de alargadores com 45º podem ser aumentados a velocidade de corte e, especialmente, o avanço. 5. Acionamento da máquina e passagem do alargador. Ao iniciar a operação, a

penetração da ferramenta deve ser lenta e manual. Sendo possível, acionar o avanço automático. Usar fluido de corte adequado.

IMPORTANTE! Em qualquer operação de alargar, o alargador deve penetrar no material girando sem-pre no sentido horário. 6. Retirada do alargador sem desligar a máquina.


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IMPORTANTE! Para retirar o alargador manualmente, deve-se girá-lo também em sentido horário e ao mesmo tempo puxando-o para fora do furo. Sempre que ele é retirado, deve ter suas navalhas limpas com o auxilio de um pincel.

7. Verificação da dimensão do furo, usando calibradores, tipo tampão ou micrômetro

interno.

99..33 PPrroocceessssooss ddee FFaabbrriiccaaççããoo ccoomm oouu sseemm ccaavvaaccooss Todos os conjuntos mecânicos que nos cercam são formados por uma porção de pe-ças: eixos, anéis, discos, rodas, engrenagens, juntas, suportes, parafusos, carcaças... Para que essas peças sirvam às necessidades para as quais foram fabricadas, elas devem ter exatidão de medidas e um determinado acabamento em sua superfície.

A maioria dos livros sobre processos de fabricação diz que é possível fabricar essas peças de dois modos: sem a produção de cavacos, como nos processos metalúrgicos (fundição, laminação, trefi-lação etc.), e com produção de cavacos, o que caracteriza todos os processos de usinagem. Na maioria dos casos, as peças metálicas fabricadas por fundição ou forjamento ne-cessitam de alguma operação posterior de usinagem. O que acontece é que essas peças geralmente apresentam superfícies grosseiras que precisam de melhor acaba-mento. Alem disso, elas também deixam de apresentar saliências, reentrâncias, furos com rosca e outras características que só podem ser obtidas por meio da produção de cavacos, ou seja, da usinagem. Isso inclui ainda as peças que, por questões de produ-tividade e custos, não podem ser produzidas por processos de fabricação convencio-nais.


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Assim, podemos dizer que a usinagem é todo o processo pelo qual a forma de uma peça é modificada pela remoção progressiva de cavacos ou aparas de material metáli-co ou não-metálico. Ela permite:

• Acabamento de superfície de peças fundidas ou conformadas, fornecendo melhor aspecto e dimensões com maior grau de exatidão;

• Possibilidade de abertura de furos, roscas, rebaixos etc; • Custo mais baixo porque possibilita a produção de grandes quantidades de

peças; • Fabricação de somente uma peça com qualquer formato a partir de um

bloco de material metálico, ou não-metálico.

Do ponto de vista da estrutura do material, a usi-nagem é basicamente um processo de cisalha-mento, ou seja, ruptura por aplicação de pressão, que ocorre na estrutura cristalina do metal. Como já foi dito, a usinagem é uma enorme famí-lia de operações, tais como: torneamento, aplai-namento, furação, mandrilamento, fresamento, serramento, brochamento, roscamento, retifica-ção, brunimento, lapidação, polimento, afiação, limagem, rasqueteamento.

Essas operações são realizadas manualmente ou por uma grande variedade de má-quinas-ferramenta que empregam as mais variadas ferramentas. 99..44 CCoorrttaarr

Algumas das operações que citamos ser feitas tanto manualmente como com o auxílio das máquinas operatrizes ou das máquinas-ferramenta. Um exemplo de usinagem manual é a operação de limar. Tornear, por sua vez, só se faz com uma máquina-ferramenta denominada torno. Quer seja com ferramentas manuais como a talhadeira, a serra ou a lima, quer seja com ferramentas usadas em um torno, uma fresadora ou uma furadeira, o corte dos materiais é sempre executado pelo que chamamos de principio fundamental, um dos mais antigos e elementares que existe: a cunha.


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Observe que a característica mais importante da cunha é o seu ângulo de cunha ou ângulo de gume (c). Quanto menor ele for, mais facilidade a cunha terá para cortar. Assim, uma cunha mais aguda facilita a penetração da aresta cortante no material, e produz cavacos pequenos, o que é bom para o acabamento da superfície.

Por outro lado, uma ferramenta com um ângulo muito agudo terá a resistência de sua aresta cortante diminuída. Isso pode danificá-la por causa da pressão feita para execu-tar o corte.

Outra coisa que a gente tem de lembrar é que qualquer material oferece certa resis-tência ao corte. Essa resistência será tanto maior quanto maiores forem a dureza e a tenacidade do material a ser cortado. Por isso, quando se constrói e se usa uma fer-ramenta de corte, deve-se considerar a resistência que o material oferecerá ao corte.

Por exemplo, a cunha de um formão pode ser bastante aguda porque a madeira ofe-rece pouca resistência ao corte. Por outro lado, a cunha de uma talhadeira tem um ângulo mais aberto para poder pe-netrar no metal sem se quebrar ou se desgastar rapidamente.

Isso significa que a cunha da ferramenta deve ter um ângulo capaz de vencer a resistên-cia do material a ser cortado, sem que sua aresta cortante seja prejudicada.

Porém, não basta que a cunha tenha um ângulo adequado ao material a ser cortado. Sua posição em relação à superfície que vai ser cortada também influencia decisiva-mente nas condições do corte.


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Por exemplo, a ferramenta de plaina representada no desenho ao lado possui uma cunha adequada para cortar o material. Todavia, há uma grande área de atrito entre o topo da ferramenta e a su-perfície da peça.

Para solucionar esse problema, é necessário criar um ângu-lo de folga ou ângulo de incidência (f) que elimina a área de atrito entre o topo da ferramenta e o material da peça.

Além do ângulo de cunha (c) e do ângulo de folga (f), existe ainda um outro muito im-portante relacionado à posição da cunha. É o ângulo de saída (s) ou ângulo de ataque.

Do ângulo de saída depende um maior ou menor atrito da superfície de ataque da fer-ramenta. A conseqüência disso é o maior ou o menor aquecimento da ponta da ferra-menta. O ângulo de saída pode ser positivo, nulo ou negativo.

Dica tecnológica Para facilitar seu estudo, os ângulos de cunha, de folga e de saída foram denomina-dos respectivamente de c, f e s. Esses ângulos podem ser representados respectiva-mente pelas letras gregas β (lê-se beta), α (lê-se alfa) e γ (lê-se gama).

Para materiais que oferecem pouca resistência ao corte, o ângulo de cunha (c) deve ser mais agudo e o ângulo de saída (s) deve ser maior. Para materiais mais duros a cunha deve ser mais aberta e o ângulo de saída (s) deve ser menor.

Para alguns tipos de materiais plásticos e metáli-cos com irregularidades na superfície, adota-se um ângulo de saída negativo para as operações de usinagem.


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Todos esses dados sobre os ângulos represen-tam o que chamamos de geometria de corte. Para cada operação de corte existem, já calculados, os valores corretos para os ângulos da ferramenta a fim de se obter seu máximo rendimento. Esses dados são encontrados nos manuais de fabrican-tes de ferramentas.

99..55 MMaatteerriiaaiiss ddaass ffeerrrraammeennttaass

A geometria de corte é realmente uma informação muito importante que o profissional de mecânica, principalmente o da área operacional, deve dominar. Mas, será que é só isso? Claro que não! E com certeza você já deve estar se perguntando: "Além da ge-ometria de corte, o que mais essas tais de ferramentas de corte têm? Será que se eu pegar qualquer faquinha, já vou poder sair por aí usinando?”. Se você pensar em um conceito muito amplo de usinagem, realmente qualquer faqui-nha serve. Você duvida? Vamos retomar o conceito de usinagem: processo pelo qual se modifica a forma de um material pela remoção progressiva de cavacos ou aparas. Assim, se você entrar na cozinha e vir sua mulher ou sua mãe raspando a casca de um legume com uma faca serrilhada, ela estará executando uma operação de usina-gem. Ao usar um apontador para fazer a ponta de um lápis, você está executando uma operação de usinagem. Lixar uma superfície de madeira para dar "aquele trato caprichado" com verniz, é uma operação de usinagem. Mas, se o que você vai fazer envolve o trabalho em metal com o auxílio de uma má-quina-ferramenta, aí a coisa muda de figura. E a sua ferramenta vai ter que apresentar algumas características importantes. Vamos a elas. A ferramenta deve ser mais dura nas temperaturas de trabalho que o metal que estiver sendo usinado. Essa característica se torna cada vez mais importante à medida que a velocidade aumenta, pois com o aumento da velocidade de corte, a temperatura na zona de corte também aumenta, acelerando o processo de desgaste da ferramenta. A essa propriedade chamamos de dureza a quente. A ferramenta deve ser feita de com um material que, quando comparado ao material a ser usinado, deve apresentar características que mantenham seu desgaste no nível mínimo. Considerando-se que existe um aquecimento tanto da ferramenta quanto do material usinado, por causa do atrito, o material: da ferramenta deve ser resistente ao encruamento e à microssoldagem. A ferramenta deve ser dura, mas não a ponto de se tornar quebradiça e de perder re-sistência mecânica. Ela deve ser de um material compatível, em termos de custo, com o trabalho a ser realizado. Qualquer aumento de custo com novos materiais deve ser amplamente compensado por ganhos de qualidade, produtividade e competitividade. Do ponto de vista do manuseio, a ferramenta deve ter o mínimo atrito possível com a apara, dentro da escala de velocidade de operação. Isso é importante porque influi tanto no desgaste da ferramenta quanto no acabamento de superfície da peça usina-da.


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Para que as ferramentas tenham essas características e o desempenho esperado, elas precisam ser fabricadas com o material adequado, que deve estar relacionado:

• À natureza do produto a ser usinado em função do grau de exatidão e cus-tos; · ao volume da produção;

• Ao tipo de operação: corte intermitente ou contínuo, desbastamento ou a-cabamento, velocidade alta ou baixa etc.;

• Aos detalhes de construção da ferramenta: ângulos de corte, e de saída, métodos de fixação, dureza etc.;

• Ao estado da máquina-ferramenta; • Às características do trabalho.

Levando isso em consideração, as ferramentas podem ser fabricadas dos seguintes materiais: 1. Aço-carbono: usado em ferramentas pequenas para trabalhos em baixas velocida-

des de corte e baixas temperaturas (até 200oC), porque a temperabilidade é baixa, assim como a dureza a quente.

2. Aços-ligas médios: são usados na fabricação de brocas, machos, tarraxas e alar-gadores e não têm desempenho satisfatório para torneamento ou fresagem de alta velocidade de corte porque sua resistência a quente (até 400oC) é semelhante à do aço-carbono. Eles são diferentes dos aços-carbonos porque contêm cromo e mo-libdênio, que melhoram a temperabilidade. Apresentam também teores de tungstê-nio, o que melhora a resistência ao desgaste.

3. Aços rápidos: apesar do nome, as ferramentas fabricadas com esse material são indicadas para operações de baixa e média velocidade de corte. Esses aços apre-sentam dureza a quente (até 600oC) e resistência ao desgaste. Para isso recebem elementos de liga como o tungstênio, o molibdênio, o cobalto e o vanádio.

4. Ligas não-ferrosas: têm elevado teor de cobalto, são quebradiças e não são tão duras quanto os aços especiais para ferramentas quando em temperatura ambien-te. Porém, mantêm a dureza em temperaturas elevadas e são usadas 21 quando se necessita de grande resistência ao desgaste. Um exemplo desse material é a esteli-te, que opera muito bem até 900oC e apresenta bom rendimento na usinagem de ferro fundido.

5. Metal duro (ou carboneto sinterizado): compreende uma família de diversas com-posições de carbonetos metálicos (de tungstênio, de titânio, de tântalo, ou uma combinação dos três) aglomerados com cobalto e produzidos por processo de sin-terização. Esse material é muito duro e, portanto, quebradiço. Por isso, a ferramen-ta precisa estar bem presa, devendo-se evitar choques e vibrações durante seu manuseio. O metal duro está presente na ferramenta em forma de pastilhas que são soldadas ou grampeadas ao corpo da ferramenta que, por sua vez, é feito de metal de baixa liga. Essas ferramentas são empregadas para velocidades de corte elevadas e usadas para usinar ferro fundido, ligas abrasivas não-ferrosas e materi-ais de elevada dureza como o aço temperado. Opera bem em temperaturas até 1300ºC.


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Para você ter idéia de como são essas ferramentas, algumas delas estão exemplifica-das na ilustração a seguir.

Ainda existem outros materiais usados na fabricação de ferramentas para usinagem, porém de menor utilização por causa de altos custos e do emprego em operações de alto nível tecnológico. Esses materiais são: cerâmica de corte, como a alumina sinteri-zada e o corindo, e materiais diamantados, como o diamante policristalínico (PCD) e o boro policristalínico (PCB).


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1100 TTOORRNNOO MMEECCÂÂNNIICCOO HHOORRIIZZOONNTTAALL A máquina que faz o torneamento é chamada de torno. É uma máquina-ferramenta muito versátil porque, além das operações de torneamento, pode executar operações que normalmente são feitas por outras máquinas como a furadeira, a fresadora e a retificadora, com adaptadores relativamente simples.

O torno mais simples que existe é o torno universal. Estudando seu funcionamento, é possível entender o funcionamento de todos os outros, por mais sofisticados que se-jam. Esse torno possui eixo e barramento horizontais e tem a capacidade de realizar todas as operações. Assim, basicamente, todos os tomos, respeitando-se suas variações de dispositivos ou dimensões exigidas em cada caso, são compostos das seguintes partes: 1. Corpo da máquina: barramento, cabeçote fixo e móvel, caixas de mudança de

velocidade. 2. Sistema de transmissão de movimento do eixo: motor polia, engrenagens,

redutores. 3. Sistemas de deslocamento da ferramenta e de movimentação da peça em

diferentes velocidades: engrenagens, caixa de câmbio, inversores de marcha, fu-sos, vara etc.

4. Sistemas de fixação da ferramenta: torre, carro porta-ferramenta, carro transver-sal, carro principal ou longitudinal e da peça: placas, cabeçote móvel.

5. Comandos dos movimentos e das velocidades: manivelas e alavancas.


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Essas partes componentes são comuns a todos os tornos. O que diferencia um dos outros é a capacidade de produção, se é automático ou não, o tipo de comando: ma-nual, hidráulico, eletrônico, por computador etc. Nesse grupo se enquadram os torno revólver, copiadores, automáticos, por comando numérico ou por comando numérico computadorizado. Antes de iniciar qualquer trabalho de torneamento, deve-se proceder à lubrificação das guias, barramentos e demais partes da máquina conforme as orientações dos fabri-cantes. Com isso, a vida útil da máquina é prolongada, pois necessitará apenas de manutenções preventivas e não corretivas. 1100..11 CCaarraacctteerrííssttiiccaass ddoo ttoorrnnoo Os tornos modernos têm quase todos os mecanismos alojados no interior das estrutu-ras do cabeçote fixo e da coluna correspondente.

Vista frontal do torno mecânico horizontal Vista lateral do torno mecânico horizontal


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A - Distância máxima entre pontas B - Altura das pontas em relação ao barramento C - Altura da ponta em relação ao fundo da cava D - Altura da ponta em relação à mesa do carro principal E - Diâmetro d furo do eixo principal F - Passo do fuso Características

• Número de avanços automáticos do carro • Número de passos de roscas em milímetros • Número de roscas módulo e "diametral Pitch" • Número de velocidades do eixo principal • Potência do motor


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1100..22 AAcceessssóórriiooss ddoo ttoorrnnoo


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1100..33 TTOORRNNOO ((TTiippooss)) Torno Mecânico Universal É um tipo de torno que, embora possua grande versatilidade, não oferece grandes possibilidades de fabricação em série, devido à dificuldade que apresenta com as mu-danças de ferramentas.

a - placa e - carro transversal b - cabeçote fixo f - carro principal c - caixa norton g - barramento d - torre porta-ferramenta h - cabeçote móvel Torno Revólver A característica fundamental do torno revólver é o emprego de várias ferramentas, convenientemente dispostas e preparadas, para executar as operações de forma or-denada e sucessiva.


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As ferramentas adicionais são fixadas no dispositivo chamado torre revólver. Essas ferramentas devem ser montadas da forma seqüencial mais racional para que se al-cance o objetivo visado.

A torre normalmente é hexagonal, podendo receber até 6 ferramentas, porém, se for necessário um maior número, a troca se processa de forma rápida. Torno de Placa ou Platô O torno de placa ou platô é amplamente utilizado nas empresas que executam traba-lhos de mecânica e caldeiraria pesada. Executa torneamento de peças de grande diâmetro, com polias, volantes, flanges, etc.

a - cabeçote b - placa c - sela d - porta-ferramenta e - carros


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Torno Vertical Esse tipo de torno possui o eixo de rotação vertical, e é empregado no torneamento de peças de grande dimensão, como volantes, polias, rodas dentadas, etc., que, por seu peso, podem ser montadas mais facilmente sobre uma plataforma horizontal que so-bre uma plataforma vertical.

a - porta-ferramentas vertical b - porta-ferramentas horizontal c - placa d - travessão e - montante f - guia Torno Copiador Neste torno, os movimentos que definem a geometria da peça são comandados atra-vés de mecanismos que copiam o contorno de um modelo ou chapelona. No copiador hidráulico, um apalpador em contato com o modelo transmite o movimen-to através de um amplificador hidráulico que movimenta o carro porta-ferramentas. O torno copiador tem grande aplicabilidade e não deve ser utilizado em produções pequenas, por ser antieconômico.


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Torno CNC Os tornos automáticos, muito utilizados na fabricação de grandes séries de peças, são comandados por meio de cames, excêntricos e fim de curso. O seu alto tempo de pre-paração e ajuste, para início de série de peças, faz com que não seja viável para mé-dios e pequenos lotes, daí o surgimento das máquinas CNC (Comando Numérico Computadorizado). Devido à particularidade dessas máquinas, este assunto será tra-tado no próximo módulo.

a - placa b - cabeçote principal c - vídeo display d - programação e - painel de operação f - barramento g - cabeçote móvel h - torre porta-ferramenta

1100..44 -- PPllaaccaa uunniivveerrssaall

Para realizar o torneamento, é necessário que tanto a peça quanto a ferramenta este-jam devidamente fixadas. Quando as peças a serem torneadas são de pequenas di-mensões, de formato cilíndrico ou hexagonal regular, elas são presas por meio de um acessório chamado de placa universal de três castanhas.

A peça é presa por meio de três castanhas, apertadas simultaneamente com o auxílio de uma chave. Cada castanha apresenta uma superfície raiada que melhora a capaci-dade de fixação da castanha em relação à peça. De acordo com os tipos de peças a serem fixadas, as castanhas podem ser usadas de diferentes formas.


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1- Para peças cilíndricas maciças como eixos, por exemplo, a fixação é feita por meio da parte raiada interna das castanhas voltada para o eixo da placa universal. 2- Para peças com formato de anel, utiliza-se a parte raiada externa das castanhas. 3- Para peças em forma de disco, as castanhas normais são substituídas por castanhas inverti-das.

1100..55 FFuunncciioonnaammeennttoo ddoo ttoorrnnoo mmeeccâânniiccoo

Faz-se através de vários órgãos com movimentos circulares e retilíneos.

Movimento do eixo principal O eixo principal localizado no cabeçote fixo recebe o movimento de rotação do motor elétrico através de correias polias e engrenagens.

No cabeçote fixo, um conjunto de engrenagens possibilita variar as rotações do eixo principal através do posicionamento de alavancas externas.


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Movimento do carro principal Do eixo principal o movimento passa ao mecanismo de inversão da marcha do fuso, movimentando o trem de engrenagens que, por sua vez, movimenta a caixa de roscas e avanços, chegando ao fuso e a vara. Por intermédio da vara ou do fuso, faz-se mo-vimentar o carro principal e o carro transversal.

Condições de uso O torno mecânico deve estar, para bom funcionamento, bem nivelado e com os apoios de sua base ou pés bem assentados. Para se obter um bom trabalho, o torno e seus acessórios, devem estar sempre:

- Limpos; - Ajustados; - Lubrificados.

Cuidados a observar

• Verifique, antes de ligar a máquina, se o carro se move livremente ao lon-go das guias do barramento.

• Proteja o barramento, sempre que colocar ou retirar placas ou materiais pesados.

• Determine lugar apropriado para as ferramentas e instrumentos de medir. • Evite colocar ferramentas e instrumentos de medir sobre o barramento. • Mantenha os acessórios do torno em lugar adequado.


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Carro principal É uma parte do torno que se desloca sobre o barramento.

O deslocamento pode-se dar de duas formas: Manual - através do volante; Automático - através do fuso;

O carro principal é constituído de:

- Mesa; - Avental; - Carro transversal; - Carro superior; - Porta-ferramentas.

Funcionamento geral de carro Movimento manual do carro

- O giro do volante movimenta pinhão. - O pinhão, engrenado à cremalheira, desloca o carro.


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Avanço automático do carro através do fuso (para abertura de roscas): a - Move-se a alavanca de engate do fuso. b - Os pinos das metades da porca bipartida, movem-se nos rasgos do disco. Os pinos fecham a porca, engrenando-a com o fuso. A rotação do fuso determina o avanço longitudinal do carro.

Avanço automático do carro através da vara O giro da vara movimenta a rosca sem-fim. Esse movimento é transmitido ao pinhão através de um conjunto de engrenagens. O pinhão, engrenado à cremalheira, movimenta longitudinalmente o carro.

Avanço automático do carro transversal O giro da vara movimenta a rosca sem-fim. O movimento se transmite, através de um conjunto de engrenagens, até o pinhão do parafuso de deslocamento transversal. Girando o parafuso, a porca se desloca movimentando o carro.


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Cuidados a observar

• As guias e os parafusos de comando dos carros devem ser limpos periodi-camente e lubrificados constantemente.

• Proteja adequadamente os mecanismos dos carros e o barramento do tor-no.

Cabeçote fixo É a parte do torno que aloja os órgãos que recebem o movimento de rotação do motor e o transmitem à peça a ser torneada.

Constituição

Possui estruturas de ferro fundido e é fixo firmemente na extremidade esquerda do barramento. A linha de centro do eixo principal do torno fica rigorosamente paralela às guias do barramento e na mesma altura d centro do cabeçote móvel.

No cabeçote fixo estão colocados:

- O eixo principal - O mecanismo de mudança de velocidade de rotação do eixo principal - O mecanismo de inversão de sentido do movimento de avanço do carro

A figura mostra, em forma de esquema, um cabeçote fixo e seus órgãos internos.


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Funcionamento

Mecanismo de mudança de velocidade do eixo principal

- O movimento de rotação do motor elétrico, aciona o eixo de entrada. - Por uma das quatro engrenagens do carretel deslizante 1, o movimento che-

ga até o eixo entalhado. - Do eixo entalhado o movimento passa ao eixo principal através de uma das

duas engrenagens do carretel deslizante 2.

Eixo principal do torno

Recebe a rotação do motor elétrico através de polias ou engrenagens e transmite os movimentos a todos os demais mecanismos do torno. Movimenta o material na rotação adequada.

Constituição É construído de aço-liga endurecido e retificado. Possui um furo que permite a passa-gem de material comprido a usinar.

Mecanismo de inversão

O conjunto de engrenagens do mecanismo de inversão do movimento de rotação da grade possibilita inverter o sentido de deslocamento dos carros conservando o sentido de rotação do eixo principal.

Funcionamento do mecanismo de inversão A figura mostra o inversor na posição neutra. Nesta posição o eixo principal (p) gira enquanto o eixo intermediário (I) permanece parado. Movimentando a alavanca (A) para a esquerda, o movimento do eixo principal (P) é transmitido ao eixo intermediário (I) por intermédio das rodas R1, R2 e R3.


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Nesta posição, os dois eixos têm o mes-mo sentido de rotação.

OBS.: O inversor é manobrado sempre com o torno parado.

Movimentando a alavanca (A) para a direita, a roda R4, montada no eixo principal (P), movimenta dire-tamente a roda R5 do eixo intermediário (I). Os dois eixos giram em sentido contrário.

Grade É um suporte de ferro fundido em que se monta um jogo de engrenagens para se ob-ter um avanço automático, previamente determinado, do carro do torno.

Para se obterem os diversos avanços, a grade tem disponível um jogo de engrena-gens. Os trens de engrenagens que se montam na grade têm um número de rodas de acordo com as necessidades de cada caso.


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Funcionamento do Mecanismo da Grade

A grade é encaixada no mancal do eixo (I), podendo ser fixada no rasgo radial, pela porca, em diferentes posições. O rasgo longitudinal serve para a montagem de uma ou mais engrenagens intermediárias, por meio de parafusos com buchas e porcas. Com um jogo determinado em engrenagens, faz-se a transmissão entre o eixo de in-versão (I) e o eixo (A), que pode ser o de entrada da caixa da avanços, ou o fuso, se o torno não tem caixa. A transmissão de movimento entre o eixo de inversão (I) e o eixo de entrada da caixa de avanços (A) pode ser feita com ou sem alteração da velocidade de rotação.


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1111 FFEERRRRAAMMEENNTTAASS DDEE CCOORRTTEE Materiais das Ferramentas Os materiais que constituem as ferramentas de corte são os responsáveis pelo seu desempenho e conferem-lhes características físicas e propriedades mecânicas. Os materiais mais comuns são: aço carbono, aço rápido, metal duro, cerâmica. Aço carbono - possui teores de 0,7 a 1,5% de carbono e é utilizado em ferramentas para usinagens manuais ou em máquinas-ferramentas. Utilizado para pequenas quantidades de peças, não se presta para altas produções. É pouco resistente a temperaturas de corte superiores a 250ºC, daí a desvantagem de usarmos baixas velocidades de corte. Aço rápido - possui, além do carbono, outros elementos de liga, tais como: tungstê-nio, cobalto, cromo, vanádio, molibdênio, boro, etc., responsáveis por excelentes pro-priedades de resistência ao desgaste. Os elementos de liga lhe conferem maior resistência ao desgaste, aumentam sua re-sistência de corte a quente (550º) e possibilitam maior velocidade de corte. Tipos de aço rápido:

• Comum 3%W, 1%Va • Superior 6%W, 5%Mo, 2%Va • Extra-superior 12%W, 4%Mo, 3%Va e Co até 10% • Extra-rápido 18W2Cr, 4Va e 5%Co

Metal duro - comumente chamado de carboneto metálico, compõe as ferramentas de corte mais utilizadas na usinagem dos materiais na mecânica.


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Os elementos mais importantes de sua composição são o tungstênio, tântalo, titânio e o molibdênio, usando cobalto e níquel como aglutinantes. O carboneto possui grande resistência ao desgaste com as seguintes vantagens:

• Alta resistência ao corte a quente, mantendo uma dureza de 70HRC até 800ºC.

• Trabalha a altas velocidades de corte ±50 a 300m/min até 10 vezes a velo-cidade do aço rápido.

• A alta dureza dos carbonetos proporciona maior vida à ferramenta, exigin-do, porém, máquinas e suportes mais robustos para evitar vibrações, que são críticas para os metais duros.

• As pastilhas de metal duro podem ser fixadas com solda ou intercambiá-veis.

A imtercambialidade elimina os tempos de parada da máquina para afiação. É grande o número de tipos e modelos de suportes existentes no mercado; também são vários os sistemas de fixação da pastilha no suporte. A escolha está vinculada à operação e aos ângulos de corte desejados, pois, embora as pastilhas possuam ângu-los próprios, os ângulos que atuam no corte são resultantes da combinação entre os ângulos da pastilha e a inclinação de seu assento no suporte.


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A escolha da pastilha em função da aplicação é feita através de consulta a tabelas específicas. Cerâmica - As ferramentas de cerâmica são constituídas de pastilhas sintetizadas com aproximadamente 98% a 100% de óxido de alumínio. Possuem dureza maior que o metal duro, podendo ser empregadas a uma velocidade de corte 5 a 10 vezes maior. São utilizadas na operação de acabamento em ferro fun-dido, ligas de aço, ligas não ferrosas plásticas. O gráfico mostra o tempo de vida da ferramenta em função da velocidade. Nas usinagens a quente o gume de corte pode resistir ao desgaste até 1 200ºC.

As pastilhas de cerâmica também podem ser intercambiáveis, porém, em função da sua alta dureza, possuem pouca tenacidade e necessitam de suportes robustos que evitem vibrações e máquinas operatrizes que ofereçam boas condições e rigidez.

A tabela mostra as condições de trabalho das ferramentas de cerâmicas. Capacidade das cerâmicas

Materiais a cortar Limpar p = 2

Desbaste P = 2

Acabamento p = 1

V a V a V a Aço 1010-1020 175 0,4 350 0,4 450 0,15

Aço 1040 150 0,4 300 0,4 450 0,15 Aço 1060 130 0,3 250 0,3 350 0,12

Ferro fundido (HB 200) 150 0,5 250 0,4 350 0,12 Ferro fundido (HB 400) 30 0,2 40 0,25 50 0,16

Bronze 500 0,3 700 0,16


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1111..11 FFaabbrriiccaaççããoo ddoo mmeettaall dduurroo O nome Metal Duro descreve uma família de diversas composições de carbonetos metálicos; utilizados em ferramentas de corte e mineração, em matrizes de estiramen-to e trefilação e para operações de estampagem, extrusão e conformação a frio em geral. Geralmente esses materiais são compostos por carbonetos de tungstênio (WC), titânio (TiC), tântalo (TaC), ou uma combinação dos três, aglomerados normalmente com cobalto. Preparação do Pó de Tungstênio A Brassinter obtém o pó de tungstênio metálico a partir do minério Scheelita - através de diversos processos químicos. A transformação do minério de tungstênio para pó de tungstênio metálico, é controlada de forma a se estabelecer previamente, o tamanho desejado de grão para posterior processamento. Em geral, o pó de WC com granulação mais fina (1 a 2 microns) determinará um pro-duto final de maior dureza e maior resistência ao desgaste. Por outro lado, maiores granulações resultam, em produto comparativamente menos duro e menos resistente ao desgaste, porém mais tenaz. Durante a produção do pó de tungstênio, são aplica-dos métodos de controle específicos, de modo a estabelecer tamanhos de grãos pró-prios às propriedades finais.

Moagem A primeira operação após a obtenção do pó de tungstênio metálico é sua moagem com o carbono para a operação de carbonização. Esta operação deve ser conduzida sob cuidadosas condições e rigoroso controle de modo a assegurar a máxima disper-são do carbono no tungstênio. Carbonetação Depois da operação de moagem, a mistura de tungstênio e carbono é levada a um forno de carbonização e submetida a temperaturas de aproximadamente 1500ºC para obtenção do carboneto de tungstênio (WC).


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Aglomeração Para obter a tenacidade necessária, um agente aglomerante, cobalto (Co) é adiciona-do ao WC em pó. Deve ser exercido um rigoroso controle das condições desta mistu-ra, de modo a obter-se um produto uniforme e homogêneo. Compressão O método mais comum para a compressão, envolve o uso de uma matriz com o formato do produto desejado. O tamanho da matriz deve ser maior do que o produto final, para permitir a contração que se verifica na operação final de sinterização. Estas matrizes são feitas com núcleos de Metal Duro e seu custo é elevado. Desta forma, deve ser produzido um número elevado de pastilhas, que justifique o custo envolvido na fabricação da matriz. Quando as quantidades a serem produzidas são pequenas, comprime-se um briquete: este briquete então, será trabalhado de forma a obter-se o formato desejado. Geralmente, a pressão utilizada nas operações de compactação a frio são da ordem de 2000 kg/cm2. Maiores pressões praticamente não causam efeito na densidade do produto final e contribuem consideravelmente para o excessivo desgaste da matriz. Pressões mais baixas aumentam a contração durante a sinterização, aumentando a probabilidade de distorções e porosidade. Sinterização A sinterização do WC/Co compactado, é efetuada com o cobalto em fase líquida. A peça comprimida é aquecida num forno com atmosfera de hidrogênio ou a vácuo, com temperaturas que vão de 1350º a 1550ºC, dependendo da composição. Tanto a tem-peratura, quanto o tempo de aquecimento devem ser cuidadosamente ajustados de forma a obter o melhor controle das propriedades finais e de geometria, mesmo com a alta pressão empregada na compressão dos pós, o volume dos poros do compactado é muito elevado. Na temperatura de sinterização, o material atinge sua máxima densi-dade teórica, praticamente eliminando o volume dos poros. O compactado sofre uma contração linear de cerca de 16% ou 40% volumetricamente. O valor exato da contra-ção depende de vários fatores, entre os quais, tamanho das partículas de pó e a com-posição do Metal Duro. O controle de forma e tamanho é o item mais importante e o menos previsível durante o ciclo de resfriamento. Isto acontece particularmente nas classes de Metal Duro com alto teor de cobalto.

Contração na Sinterização

Compacto antes da Sinterização

Peça - Após Sinterização


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Classificação por Propriedades Geralmente, as classes de Metal Duro mais resistentes à abrasão são aquelas consti-tuídas simplesmente por carboneto de tungstênio (WC) e cobalto (Co). Este tipo de Metal Duro é mais eficiente nas operações de corte que produzem cavacos curtos, frágeis ou descontínuos, como na usinagem de ferro fundido. Ele é caracterizado pela extrema dureza e excelente resistência ao desgaste ou abrasão. Por outro lado, quan-do a peça a ser trabalhada produz cavaco resistente e contínuo, como o aço, outras classes de Metal Duro devem ser utilizadas. Nesse caso, o WC e cobalto são combi-nados com outros carbonetos como o carboneto de tântalo (TaC), carboneto de titânio (TiC), ou ambos. Estes últimos carbonetos são introduzidos precisamente para conferir maior resistência à formação de crateras. Propriedades das Classes WC/Co Estas são as classes mais resistentes à abrasão e são utilizadas para usinagem de ferro fundido, metais não ferrosos, ligas de alta temperatura, alguns aços inoxidáveis, etc. São também utilizados em outras aplicações além da usinagem, assim como mi-neração, matrizes para estampagem e operações de conformação a frio, em geral. O desempenho dessas classes depende basicamente de duas características: dureza e resistência. Estas características são por sua vez, influenciadas principalmente por dois fatores: teor de cobalto e tamanho de grão de WC. Dureza Todas as classes de Metal Duro WC/Co são caracterizadas por valores elevados de dureza, geralmente expressas em termos de Rockwell A. Verifica-se que qualquer classe de Metal Duro possui dureza mais elevada que a dos aços-ferramenta mais duros. Dureza a Quente Os valores de dureza geralmente apresentados, são determinados a temperatura am-biente. Contudo, mesmo quando são aplicados refrigerantes adequados nas opera-ções de usinagem, desenvolvem-se altas temperaturas entre a ferramenta e o cavaco. Quando a velocidade de corte aumenta, a temperatura aumenta proporcionalmente. A contribuição mais valiosa do Metal Duro para as operações de usinagem é o fato de permitir o uso de velocidades geralmente elevadas principalmente em se tratando das classes revestidas. Tal fato, é devido à capacidade que tem o Metal Duro para manter sua dureza em altas temperaturas. Esta capacidade é função da estrutura metalográfi-ca do Metal Duro. Para todas as aplicações práticas, a dureza das partículas de car-boneto praticamente não é afetada pela temperatura desenvolvida nas operações normais de usinagem.


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Resistência à ruptura transversal Devido a sua extrema dureza, o Metal Duro não responde tão bem aos ensaios usa-dos para determinar a tenacidade, comparativamente aos produtos metálicos fundidos. Por isso usa-se o ensaio da resistência à ruptura transversal para determinar a sua resistência à flexão. A resistência transversal é influenciada principalmente pelo teor de cobalto e em segundo plano o tamanho de grão.

Resistência ao Impacto A resistência ao impacto é outra indicação de sua resistência ao choque mecânico. Através destes testes, verificou-se que existe uma relação quase linear entre a resis-tência ao impacto e o teor de cobalto. Quanto maior o teor de cobalto maior a resistên-cia ao impacto. Assim como no caso da dureza e da resistência transversal, o tama-nho dos grãos de WC também tem efeito na resistência ao impacto, porém em menor grau que o teor de Co. Quando o tamanho do grão é aumentado, geralmente aumenta também a resistência ao impacto. Resistência à Compressão O metal Duro caracteriza-se por valores extremamente altos de resistência à com-pressão. Assim como outras propriedades, esta característica física é influenciada pelo teor de Co, aumentando conforme se aumenta o teor de cobalto das faixas mais bai-xas, até um máximo de 4% de Co por peso, decrescendo com maiores teores de Co. Coeficiente de Dilatação Térmica O coeficiente de dilatação térmica varia de acordo com a composição do Metal Duro, aumentando levemente quando o teor de Co aumenta. Contudo, seu valor é sempre menor que a metade do coeficiente do aço. É importante considerar esta característica quando se soldam pastilhas de Metal Duro em suportes de aço, pois a diferença dos coeficientes de dilatação térmica provoca o aparecimento de tensões durante o resfri-amento, podendo causar a ruptura da pastilha.


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Resistência à Abrasão A resistência à abrasão é muito importante para todo o material de ferramenta de cor-te, particularmente naqueles destinados à usinagem de ferro fundido cinzento, metais ferrosos, ligas de alta temperatura, e muitos materiais não metálicos. Também é muito importante em outras aplicações, além da usinagem, tais como, em bicos de jato de areia. A resistência à abrasão do Metal Duro é muitas vezes maior que a do aço. As classes de Metal Duro compostas por WC e Co são as mais resistentes ao desgas-te por abrasão. Sua resistência a este tipo de desgaste é inversamente proporcional ao teor de cobalto. Quanto maior o teor de Co menor a resistência ao desgaste por abrasão. O tamanho dos grãos de WC também tem efeito muito pronunciado, nesta importante propriedade. Quanto mais fina a granulação, maior a resistência à abrasão. Classes de Metal Duro com outros Componentes Conforme verificado anteriormente, as classes de Metal Duro compostas unicamente por WC e Co são as que mais resistem ao desgaste por abrasão. São usadas, portan-to, nas operações de remoção de metal em ferro fundido e outros materiais que pro-duzem cavaco curto e descontínuo. Na usinagem de aço existe um outro tipo de des-gaste ao qual a ferramenta deve resistir. Os cavacos de aço são resistentes e contínuos e o constante atrito entre o cavaco e a superfície de saída do cavaco da ferramenta de corte provoca uma reentrância ou cra-tera nesta superfície. Este tipo de desgaste é o resultado de micro soldas que se formam entre o cavaco e o material da ferramenta. Este minúsculo ponto de solda é arrastado pelo cavaco e isso eventualmente provoca o aparecimento de uma cratera, de tal profundidade que en-fraquece o fio de corte, danificando-o. As classes de WC-Co não são eficientes para resistir a este tipo de desgaste. Para resistir ao desgaste com formação de crateras, ou “craterização", uma certa por-centagem do WC contido no Metal Duro é substituído por carboneto de titânio (TiC), carboneto de tântalo (TaC), ou ambos. Propriedades das Classes WC/TiC/Co A contribuição mais significativa do TiC ou da solução de TiC/WC em ferramentas de corte de Metal Duro é a redução de tendência à solda dos cavacos ao fio de corte. A resistência das soldagens destas classes é menor que a das classes formadas unica-mente por WC e Co, assim, se o cavaco solda-se à pastilha de Metal Duro, a incidên-cia de formação de crateras aumenta. Em altas velocidades de operação, desenvol-vem-se altas temperaturas entre o cavaco e a ferramenta, resultando em desgaste da ferramenta, devido a um processo de difusão entre esta e a peça trabalhada. Adição de TiC ao Metal Duro reduz este processo de desgaste por difusão. O efeito final da adição de TiC ao sistema básico WC-CO é retardar a formação de crateras na superfície de saída de cavacos, que é a falha mais comum em operações de usinagem de aço. A adição de TiC também retarda o desgaste da aresta de corte, devido ao menor grau de craterização e à redução na tendência do cavaco, de aderir-se à superfície de saí-da. O desgaste devido à abrasão e craterização é proporcional à temperatura na ares-ta de corte, que por sua vez é proporcional à velocidade e avanço. Assim, quanto mai-or for esta temperatura, maior será o teor de TiC necessário no Metal Duro.


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Dureza a Quente A retenção da dureza a altas temperaturas também melhora nas classes de Metal Du-ro com TiC. A temperatura ambiente, estas classes já são mais duras, porém, confor-me a temperatura aumenta, verifica-se que aumenta a diferença de dureza entre estas classes e as de Metal Duro compostas unicamente por WC e Co. Resistência à Ruptura Transversal Conforme se aumenta o teor de TiC no Metal Duro, a resistência à ruptura transversal diminui, quando se mantém constante o teor de cobalto. Por esta razão, é comum ao se projetar classes de Metal Duro para o uso comercial, aumentar-se o teor de Co pa-ra contrabalançar o efeito do TiC, a fim de manter os níveis de resistência adequados, levando-se em consideração a faixa de aplicações para a qual a classe de Metal Duro está sendo projetada. Resistência à Compressão e ao Impacto A resistência à compressão e ao impacto diminui com a adição de TiC. Classes WC/Co/TiC/TaC Muitas classes de Metal Duro contém tanto TiC como TaC, adicionadas ao sistema básico WC-Co (para um dado teor de Co), e resultam em ferramentas com maior du-rabilidade que aquelas feitas com as classes compostas com WC, Co e TaC. Como foi descrito anteriormente, a adição de TiC causa um efeito adverso na resistên-cia transversal, porém a adição de TaC ao Metal Duro contendo TiC confere maior resistência transversal ao Metal Duro nas altas temperaturas de corte. Além disso, a dureza a quente das classes contendo TiC e TaC é maior do que a da classe corres-pondente, contendo apenas TiC. A resistência à compressão a quente é significativa-mente maior. Existem outros importantes benefícios derivados da adição de outros componentes ao Metal Duro. Como mencionado anteriormente, muitas operações de corte me aço são feitas na presença de altas temperaturas. A temperatura em que o Metal Duro poderá soldar-se a um cavaco de aço poderá ser aumentada em mais 50% se o Metal Duro contiver alto teor de TiC-TaC. Estes fatores têm um efeito benéfico no desempenho das ferramentas de corte.


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Classes WC/Co/TaC A contribuição que o TaC traz ao desempenho das ferramentas de corte de Metal Duro é similar à do TiC, na medida em que prolonga a vida da ferramenta quando operando com materiais como o aço, que produz cavacos longos e contínuos. Pequenas adições de TaC ao Metal Duro binário (WC/Co), inibem a recristalização do carboneto e, por-tanto, o Metal Duro resultante geralmente apresenta uma granulação mais fina e maior dureza. Concluindo, os efeitos de composição nas propriedades do Metal Duro podem ser re-sumidos como segue: 1. O aumento do teor de Co contribui para diminuir a resistência ao desgaste, a dure-

za a quente, a resistência a deformação térmica e a resistência à formação de cra-teras. Por outro lado, um alto teor de cobalto confere maior tenacidade ao Metal Duro.

2. Quanto maior o teor de TiC, maior a resistência ao desgaste, dureza a quente, resistência a deformação térmica e resistência à formação de crateras, porém é diminuída a tenacidade.

3. Quanto maior o teor de TaC, maior a dureza a quente, a resistência à deformação térmica e a resistência à formação de crateras, contudo é diminuída a tenacidade.

Solda de Pastilhas de Metal Duro A solda de pastilhas de Metal Duro em suportes de aço é na maior parte das vezes, feita com maçarico oxi-acetileno ou então com máquinas de indução. O sucesso da solda depende da limpeza e da preparação adequada da pastilha e do cabo. Ambos, cabo e pastilha devem ser perfeitamente limpos antes de serem soldados. O principal problema em soldar pastilhas de Metal Duro em suportes de aço consiste em que o coeficiente de dilatação térmica do Metal Duro é a metade ou menor do que o aço. Quando a temperatura atinge o ponto de solidificação da solda, não existem tensões nas partes soldadas. Porém, durante o resfriamento, o aço contrai-se aproxi-madamente duas vezes mais que o Metal Duro e uma forte tensão surge entre as du-as partes. Quanto maiores forem as partes, maiores serão as forças resultantes, e quanto mais dura a pastilha, mais facilmente ela quebrar-se-á. Estas tensões podem ser minimiza-das de várias formas, utilizando-se ligas níquel-ferro de baixo coeficiente de dilatação térmica, ou um lâmina de níquel ou cobre entre duas lâminas de solda ("solda-sanduíche). A solda é usualmente feita com ligas de prata (solda prata). Pastilhas Intercambiáveis de Metal Duro As ferramentas soldadas vem sendo em sua maior parte, substituídas por ferramentas com pastilhas intercambiáveis. Muitas vantagens podem ser obtidas com este sistema: 1. As tensões na pastilha de Metal Duro, provocadas pela solda, não existem. Desta

forma, o Metal Duro é mais resistente a quebras e este fato freqüentemente torna possível o uso de classes mais duras e mais resistentes à abrasão.

2. A afiação de ferramentas, geralmente de custo elevado, é eliminada. 3. Devido aos porta-ferramentas não serem soldados, é possível submetê-los a tra-

tamento térmico para aumentar a sua dureza e obter melhores propriedades me-cânicas.


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4. Devido ao fato das pastilhas intercambiáveis serem produzidas com tolerâncias dimensionais estreitas, elas podem ser trocadas de uma aresta de corte a outra e, ainda, manter tolerâncias apertas na peça trabalhada, sem reajuste de ferramenta.

5. As pastilhas intercambiáveis são oferecidas com grande variedade de geometria padronizada, com ângulo de incidência positivo ou negativo, com ou sem quebra-cavaco incorporado.

Classes Revestidas São classes em que é depositada sobre a base de Metal Duro, uma fina camada de revestimento (nitreto de titânio - TiN ou carboneto de titânio - TiC), por deposição quí-mica de vapor em todas as superfícies externas da pastilha. O revestimento é sempre muito mais duro que a base sobre a qual é aplicado. Ao avaliar o desempenho das pastilhas revestidas, em relação às não revestidas, é importante lembrar que o revestimento pode ser aplicado em bases tenazes. A pasti-lha resultante, então, terá as vantagens da base tenaz de Metal Duro aliadas à resis-tência ao desgaste do revestimento. O programa de fabricação da Brassinter inclui as pastilhas intercambiáveis revestidas com TiC nas classes B110, B210 e B410 e as douradas revestidas com TiN nas classes TC + TC + 2 e TC + 4. Formação de Crateras Devido á sua excelente resistência ao desgaste na formação de crateras, as pastilhas revestidas tem seu maior campo de aplicação em torneamentos de aço. Os mesmos benefícios são obtidos na usinagem de alguns tipos de ferro fundido, aço inoxidável da série 400, e outros materiais. Com tais pastilhas praticamente não aparece a solda-gem do cavaco. Desgaste da Superfície de Incidência As pastilhas revestidas apresentam muitas vantagens no que diz respeito ao desgaste da superfície de incidência. Uma das razões deve-se à dureza do revestimento, que contribui para uma melhor resistência ao desgaste. Outra razão é que com a redução da craterização, fortalece-se a aresta de corte e diminui-se as lascas naquela região. Velocidade de Operação Como mencionado anteriormente, o calor é o principal inimigo da ferramenta de corte. Com pastilhas revestidas o atrito é reduzido, o mesmo acontecendo com o calor de-senvolvido na região do corte. Análises operacionais indicam que o uso dessas pasti-lhas torna possível trabalhar-se na maioria das vezes com velocidades de corte 50% mais altas que aquela utilizada por pastilhas sem revestimento, com a mesma vida da ferramenta. Vida da Ferramenta Se nenhuma das condições de operação, inclusive a velocidade, forem alteradas, uma pastilha revestida poderá ter a vida três vezes maior do que aquela sem revestimento. Apesar deste fato representar por si só "mais peças por aresta de corte", não repre-senta o valor total da economia que o seu uso pode apresentar, pois o seu custo iso-ladamente é pequeno em comparação ao custo da máquina parada para troca de pas-tilhas, maior mão-de-obra, etc. As pastilhas revestidas são economicamente mais efi-cientes, pois podem ser usadas com velocidades mais altas e/ou com avanços maio-res.


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1122 TTOORRNNEEAAMMEENNTTOO O processo que se baseia no movimento da peca em torno de seu próprio eixo chama-se torneamento. O torneamento é uma operação de usinagem que permite trabalhar peças cilíndricas movidas por um movimento uniforme de rotação em tomo de um eixo fixo. O torneamento, como todos os demais trabalhos executados com máquinas-ferramenta, acontece mediante a retirada progressiva do cavaco da peça a ser traba-lhada. O cavaco é cortado por uma ferramenta de um só gume cortante, que deve ter uma dureza superior à do material a ser cortado. No torneamento, a ferramenta penetra na peça, cujo movimento rotativo uniforme ao redor do eixo A permite o corte contínuo e regular do material. A força necessária para retirar o cavaco é feita sobre a peça, enquanto a ferramenta, firmemente presa ao por-ta-ferramenta, contrabalança a reação desta força.

Para executar o torneamento, são necessários três movimentos relativos entre a peça e a ferra-menta. Eles são: 1. Movimento de corte: é o movimento principal que permite cortar o material. O movimento é rotativo e realizado pela peça. 2. Movimento de avanço: é o movimento que desloca a ferramenta ao longo da superfície da peça.

3. Movimento de penetração: é o movimento que determina a profundidade de corte ao empurrar a ferramenta em direção ao interior da peça e assim regular a profundi-dade do passe e a espessura do cavaco.

Variando os movimentos, a posição e o formato da ferramenta, é possível realizar uma grande variedade de operações:


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Além dessas operações, também é possível furar, alargar, recartilhar, roscar com ma-chos ou cossinetes, mediante o uso de acessórios próprios para a máquina-ferramenta.

A figura abaixo ilustra o perfil de algumas ferramentas usadas no torneamento e suas respectivas aplicações.

Furar Alargar Recartilhar Roscar c/ macho Roscar c/ cossinetes


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1122..11 FFaacceeaarr A produção de peças na indústria mecânica é feita em várias etapas. Ela pode começar na fundição, continuar na laminação, passar pelo corte, pela furação... Quando se prepara material para torneamento, certamente ele terá passado por uma operação anterior de corte. Você sabe que o corte tem que prever sobremetal suficiente para as operações que virão depois. Por isso, as medidas de uma barra cortada nunca tem exatidão e a qualidade de acabamento da peça pronta. A primeira operação do torneamento é, pois, fazer no material uma superfície plana perpendicular ao eixo do torno, de modo que se obtenha uma face de referência para as medidas que derivam dessa face. Essa operação se chama facear. Segurança em primeiro lugar Antes de iniciar qualquer operação no torno, lembre-se sempre de usar o equipamento de proteção individual (EPI): óculos de segurança, sapatos e roupas apropriadas e rede para prender os cabelos, se necessário. Além disso, o operador de máquinas não pode usar anéis, alianças, pulseiras, correntes e relógios que podem ficar presos às partes móveis da máquina, causando acidente. A operação de facear prevê as seguintes etapas: 1- Fixação da peça na placa universal, deixando livre a quantidade suficiente de ma-

terial para ser torneado. O material deve estar bem centrado. 2- Fixação da ferramenta de modo que a ponta da ferramenta fique na altura do cen-

tro do torno. Para isso, usa-se a contraponta como referência. Deve-se também observar que a ferramenta deve ficar em ângulo em relação à face da peça.

3- Aproximação da ferramenta à peça, deslocando o carro principal e fixando-o por

meio da porca de aperto. Recordando Para calcular a rpm a partir da velocidade de corte (dado de tabela), usa-se a fórmula: n= vc x 1000 π x d 4- Seleção da rotação do torno após consulta à tabela de velocidade de corte. 5- Acionamento do torno.


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6- Execução do faceamento: a- A ferramenta deve tocar na parte mais saliente da face do material. Essa é a refe-

rência para zerar o anel graduado. b- Em seguida, com a máquina ligada, avança-se a ferramenta até o centro do mate-

rial e após fazê-la penetrar no material aproximadamente 0,2 mm, desloca-se len-tamente a ferramenta até a periferia da peça. Isso deve ser repetido aumentando a profundidade de corte até que o faceamento termine.

Essa operação de facear é realizada do centro para a periferia da peça. É possível também facear partindo da periferia da peça para seu centro. Todavia, é preciso usar uma ferramenta específica, semelhante à mostrada abaixo.

1122..22 TToorrnneeaarr ssuuppeerrffíícciiee cciillíínnddrriiccaa eexxtteerrnnaa Depois do faceamento, pode-se executar o torneamento de superfície cilíndrica exter-na, que é muito semelhante à operação anterior. É uma operação que consiste em dar um formato cilíndrico a um material em rotação submetido à ação de uma ferramenta de corte.

Essa operação é uma das mais executadas no torno e tem a finalidade de produzir eixos e buchas ou preparar material para outras operações. Sua execução tem as se-guintes etapas: 1- Fixação da peça, deixando livre um comprimento maior do que a parte que será

torneada, e centralizando bem o material. 2- Montagem da ferramenta no porta-ferramentas com os mesmos cuidados tomados

na operação de facear. 3- Regulagem do torno na rotação adequada, consultando a tabela específica. 4- Marcação, no material, do comprimento a ser torneado. Para isso, a ferramenta

deve ser deslocada até o comprimento desejado e a medição deve ser feita com paquímetro. A marcação é feita acionando o torno e fazendo um risco de referên-cia.

5- Determinação da profundidade de corte: a) Ligar o torno e aproximar a ferramenta até marcar o início do corte no material. b) Deslocar a ferramenta para fora da peça. c) Zerar o anel graduado e fazer a ferramenta penetrar no material a uma profundida-de suficiente para remover a casca do material.


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6- Execução do torneamento: a) Fazer um rebaixo inicial. b) Deslocar a ferramenta para fora da peça. C) Desligar a máquina. d) Verificar o diâmetro obtido no rebaixo. e) Tornear completando o passe até o comprimento determinado pela marca. Observação: Deve-se usar fluido de corte onde for necessário. f) Repetir quantas vezes for necessário para atingir o diâmetro desejado. As operações que estudamos aqui, são as mais básicas no torneamento. Com elas, você já pode obter peças cilíndricas com as faces planas, como um eixo, por exemplo. Essa peça permite que você execute todas as outras operações de torneamento que existem. 1122..33 FFoorrmmaaççããoo ddoo ccaavvaaccoo O cavaco é o resultado da retirada do sobremetal da superfície que está sendo usina-da. Pelo aspecto e formato do cavaco produzido, é possível avaliar se o operador es-colheu a ferramenta com critério técnico correto e se usou os parâmetros de corte a-dequados. A quebra do cavaco é necessária para evitar que ele, ao não se desprender da peça, prejudique a exatidão dimensional e o acabamento da superfície usinada. Para facilitar a quebra do cavaco, é necessário que o avanço e a profundidade de cor-te estejam adequados. Em condições normais de usinagem, a formação do cavaco ocorre da seguinte manei-ra: 1. Durante a usinagem, por causa da penetração da ferramenta na peça, uma pe-

quena porção de material, (ainda preso à peça) é recalcada, isto é, fica presa con-tra a superfície da saída da ferramenta.

2. O material recalcado sofre uma deformação plástica que

aumenta progressivamente, até que as tensões de cisalhamento se tornam suficientemente grandes para que o deslizamento comece.

3. Com a continuação do corte, há uma ruptura parcial ou

completa na região do cisalhamento, dando origem aos diversos tipos de cavacos.

4. Na continuação da usinagem e devido ao movimento relativo entre a ferramenta e

a peça, inicia-se o desprendimento do cavaco pela superfície de saída da ferramen-ta. Simultaneamente outro cavaco começa a se formar.

Os cavacos podem ser diferenciados por seu formato em quatro tipos básicos:

a) Cavaco em fita; b) Cavaco helicoidal; c) Cavaco espiral; d) Cavaco em lascas ou pedaços.


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O cavaco em fita pode provocar acidentes, ocupa muito espaço e é difícil de ser trans-portado. O formato de cavaco mais conveniente é o helicoidal. Além do formato, quatro tipos básicos de cavacos podem ser formados de acordo com as características físicas do material e os parâmetros de corte usados. O quadro a seguir resume as informações sobre esses tipos.

Tipo de Cavaco Formação Material Cisalhado

Forma-se na usinagem de mate-riais dúcteis e tenazes, com o

emprego de grandes avanços e velocidades de corte geralmente

inferiores a 100m / min.

Aços liga e aço-carbono.

De ruptura

Forma-se na usinagem de mate-riais frágeis com avanço e velo-cidade de corte interiores aos

anteriores

Ferro fundido, bronze duro, latão.

Contínuo

Forma-se na usinagem de mate-riais dúcteis e homogêneos, com

o emprego de avanço médio e pequeno da ferramenta, e com velocidade de corte geralmente

superior a 60 m /min.

Aço com baixo teor de carbono e alumínio

Cavaco contínuo com aresta postiça (ou gume postiço)

É constituída por um depósito de material da peça que adere à face de corte da ferramenta, e

que ocorre durante o escoamen-to da apara contínua.

Aço com baixo teor de car-bono

Embora inevitável, o cavaco se torna indesejável tão logo é produzido. Sua presença na região de corte pode danificar a ferramenta ou a superfície da peça usinada. Assim, por exemplo, a aresta postiça, ou falsa apara, que é um depósito de material aderido à face da ferramenta, torna-se uma falsa aresta cortante que varia constantemente du-rante a realização do corte. Ela é devida a um forte atrito entre o cavaco e a ferramen-ta, que produz o arrancamento de pequenas partículas de metal quente do cavaco e que acabam se soldando no gume da ferramenta. Na usinagem caracterizada por esse tipo de cavaco, a superfície da peça fica coberta de fragmentos adjacentes, compridos e parcialmente aderidos a essa superfície, que fica áspera. O grau de aspereza é tanto maior quanto maiores são os fragmentos. Es-se tipo de cavaco pode ser evitado escolhendo-se adequadamente a espessura do cavaco, a temperatura de corte e ângulo de saída, a superfície de saída da ferramen-ta, e o lubrificante próprio.


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O cavaco do tipo contínuo na maioria dos casos é indesejável, porque é muito grande e pode causar acidentes. Além disso, ele:

• Prejudica o corte; • Provoca quebra da aresta de corte; • Dificulta a refrigeração direcionada; • Dificulta o transporte; • Faz perder o fluido de corte; • Prejudica o acabamento.

Para atenuar esses efeitos, empregam-se os quebra-cavacos, que são ranhuras for-madas na face da ferramenta de corte. Ou, então, são peças de metal duro preso à ferramenta.

Na verdade, os quebra-cavacos não "quebram" os cavacos, mas os "encrespam' contra uma obstrução. Essa obstrução quebra os cavacos a intervalos regulares. A quebra de cavacos é influenciada principalmente pela forma do que-bra-cavaco, mas também do avanço e da pro-fundidade de corte.

Os tipos mais comuns de quebra-cavacos são: a) Quebra-cavaco usinado diretamente na ferramenta;

b) Quebra-cavaco fixado mecanicamente;

c) Quebra-cavaco em pastilha sinterizada.

Os quebra-cavacos reduzem o contato entre a apara quente e a ferramenta, reduzindo a transferência da calor para a ferramenta. Além disso, as aparas quebradas oferecem uma obs-trução muito menor ao fluxo do fluido de corte sobre a aresta de corte. Outras vantagens do uso do quebra-cavacos são o menor risco de acidentes para o operador, a maior facilidade de remoção dos cavacos e sua manipulação mais econômica.


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Uma vez estabelecidos os parâmetros de corte e controlado o problema da remoção dos cavacos, o bom resultado da usinagem passa a depender, então, da redução dó atrito entre a ferramenta e o cavaco, e o calor gerado durante o corte. Essa é a função dos fluidos de corte. 1122..44 PPaarrââmmeettrrooss ddee ccoorrttee

Toda empresa, quando fabrica alguma coisa, visa lucro. Para que isso aconteça, é preciso que ela produza bem e barato. E produzir bem e barato significa não só ter bons funcionários, boas instalações e maquinário moderno. É necessário que todo esse patrimônio seja usado da maneira mais produtiva possível. Um dos modos de garantir isso é aplicando o conhecimento tecnológico ligado ao processo de fabricação adotado. Por exemplo, se a empresa produz peças por usinagem, muitos dados técnicos devem ser considerados para um bom resultado em termos de produto. A pergunta de nossa aula é "por que a broca ficou azulada?" Por enquanto não vamos dar a resposta, mas podemos adiantar que o erro do operador foi deixar de considerar uma série de dados antes de começar a operação. Esses dados são os parâmetros de corte. Parâmetros de corte são grandezas numéricas que representam valores de desloca-mento da ferramenta ou da peça, adequados ao tipo de trabalho a ser executado, ao material a ser usinado e ao material da ferramenta. Os parâmetros ajudam a obter uma perfeita usinagem por meio da utilização racional dos recursos oferecidos por determinada máquina-ferramenta. Para uma operação de usinagem, o operador considera principalmente os parâmetros:

• Velocidade de corte, identificada por vc; • Avanço, identificado pelas letras a ou f.

Além desses, há outros parâmetros mais complexos tecnicamente e usados em nível de projeto. Eles são:

• Profundidade de corte, identificada pela letra p. É uma grandeza numérica que define a penetração da ferramenta para a realização de uma determi-nada operação, permitindo a remoção de uma certa quantidade de cavaco;

• Área de corte, identificada pela letra s; • Pressão específica de corte, identificada pelas letras ks. É um valor cons-

tante que depende do material a ser usinado do estado de afiação, do ma-terial e da geometria da ferramenta, da área de seção do cavaco, da lubri-ficação e de velocidade de corte. É um dado de tabela;

• Força de corte, identificada pela sigla fc; • Potência de corte, ou pc.

A determinação desses parâmetros depende de muitos fatores: o tipo de operação, o material a ser usinado, o tipo de máquina-ferramenta, a geometria e o material da fer-ramenta de corte. Além disso, os parâmetros se inter-relacionam de tal forma que, para determinar um, geralmente, é necessário conhecer outros.


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1122..55 TTeemmppoo ddee FFaabbrriiccaaççããoo É o tempo gasto desde o começo até a entrega de uma tarefa, que não sofre interrup-ção anormal em nenhuma de suas etapas. O tempo de fabricação engloba tempos de características diferentes. Senão, vejamos: preparar e desmontar a máquina se faz uma única vez por tarefa; já o corte se repete tanta vezes quantas forem as peças. Fixar, medir, posicionar resultam em tempo de manobra, operações necessárias, mas sem dar progresso na conformação da peça. Também podemos Ter desperdícios de tempo ocasionados por quebra de ferramentas, falta de energia, etc. Tempo de Corte (Tc) Também chamado de tempo principal, é aquele em que a peça se transforma tanto por conformação (tirar material) como por deformação. Nesta unidade só trataremos do cálculo do tempo de corte (Tc), onde a unidade usual e adequada é o segundo ou minuto. Tc = [s; min] Cálculo do Tempo de Corte O tempo t necessário para que um móvel (ferramenta) realize um movimento é o quo-ciente de uma distância S (comprimento de corte) por uma velocidade (avanço) V. Exemplo Um comprimento de 60mm deve ser percorrido por uma ferramenta com a velocidade (avanço) de 20mm/min. Qual o tempo necessário para percorrer essa distância? Solução Fórmula geral

tempoEspaçoVelocidade =

tSV = →

VSt =

min320

min.60==

mmmm

t


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Torneamento Longitudinal Normalmente, o avanço (a) é caracterizado por milímetros de deslocamento por volta. Através da fórmula do tempo, vemos a necessidade da velocidade de avanço (Va), que pode ser determinada pelo produto do avanço (mm) e da rotação (rpm).

⎥⎦⎤

⎢⎣⎡=

min1.. mmnaVa

Portanto, a fórmula para o cálculo do tempo de corte pode ser:

[min]. naSTc =

Conforme o desenho e a notação da figura, e levando em conta o número de passes (i), pode-mos ter a fórmula completa:

[min]..

naiL

Tc =

Exemplo Um eixo de comprimento L = 1350mm, Vc = 14m/min, diâmetro Ø = 95mm avanço a = 2mm, deve ser torneado longitudinalmente com 3 passes. Rotações da máquina: 24 - 33,5 - 48 - 67 - 95 - 132/min Calcule a. rpm = ? b. tempo de corte Tc = ? Solução

π.1000.

)d

Vcna =

min.951000.14

πmmmm

n = = 46,93 /min

n escolhida = 48

b) Tc = naiL

..

Tc = min42

min48.2

3.1350=

mm

mm


120

Torneamento Transversal O cálculo de Tc é o mesmo que para o torneamento longitudinal. O comprimento L é calculado em função do diâmetro da peça.

Força Específica de Corte ks A força de corte (Fc), necessária para usinar uma peça, não só depende da secção do cavaco (fabricação), mas também do material a ser usinado, ou seja, da resistência do material.

Através de experiências, foi medida a força de corte por 1mm2 de secção de vários materiais e se convencionou chamar de força específica de corte ks em N/1mm2 de secção. Esse valor ks varia também em função da espessura (h) do cavaco, que exerce gran-de influência na sua formação. A espessura (h) do cavaco deve ser calculada, e extrair dela o valor de ks em função do material.


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Força específica de corte ks em N/mm2 de secção de cavaco

Espessura h do cavaco em mm (h = a . Sen x)

Material conforme

norma DIN 0,10 0,125 0,16 0,20 0,25 0,315 0,40 0,50 0,63 0,80 1,25 1,6 St 42 St 50

3 090 3 550

2 920 3 360

2 750 3 140

2 6002 960

2 4502 800

2 3202 640

2 1902 480

2 0602 330

1 950 2 200

1 830 2 070

1 640 1 840

1 5401 730

St 60 St 70

3 060 3 440

2 940 3 330

2 830 3 200

2 7103 080

2 6202 970

2 5202 860

2 4202 760

2 3302 620

2 240 2 570

2 150 2 470

1 990 2 300

1 9002 200

C 22 C 45

2 550 2 700

2 460 2 560

2 360 2 400

2 2902 280

2 2102 150

2 1302 030

2 0401 910

1 9701 800

1 900 1 710

1 830 1 610

1 700 1 440

16401 350

GS 20 34 Cr 4

1 970 3 930

1 930 3 640

1 880 3 340

1 8403 080

1 8102 850

1 7702 630

1 7202 420

1 6802 240

1 650 2 060

1 610 1 900

1 530 1 630

1 5001 490

GG-20 GG-30

1 800 2 210

1 700 2 070

1 600 1 920

1 5101800

1 4301 680

1 3401 680

1 2801 460

1 2001 360

1 140 1 280

1 070 1 190

950 1 040

900 960

GTW-35 GS-45

1 910 2 320

1 820 2 240

1 730 2 140

1 6502 060

1 5801 990

1 5001 910

1 4201 840

1 3601 770

1 290 1 700

1 240 1 630

1 130 1 510

1 0701 450

Cu Zn 40 Cu Sn 8

1 010 1 430

930 1 350

840 1 280

770 1 210

720 1 140

660 1 010

600 1 010

550 960

500 900

460 850

390 770

350 720

Al Mg 5 Mg Al g

640 520

620 480

590 440

570 400

550 370

530 350

510 320

490 290

470 270

460 260

420 220

410 200

Força de Corte (Fc) A força de corte (Fc) depende:

• Do material a ser usinado (Ks); • Da secção do cavaco (s).

Fc = s . Ks

s = a . p [mm2]

Ks ⎥⎦⎤

⎢⎣⎡

2mmN

Fc [N] Exemplo Usando a tabela Ks, calcule a força de corte para tornear um eixo. Dados: p = 10mm a = 1,8mm x = 45º material = GG - 20


122

Solução Fc = S . Ks s = a . p = 1,8mm , 10mm = 18mm2 s = 18mm2 h = a . Cenas = 1,8mm . 0,707 h = 1,27mm

Ks = 950 2mmN

conforme a tabela

Fc = 18mm2 . 950 2mmN

Fc = 17100 N

1122..66 PPoottêênncciiaa ddee CCoorrttee ((PPcc)) Nós já conhecemos a fórmula para calcular a potência (Ref.: Ciências aplicadas).

Potência = Força . TempoEspaço

P = T

SF .

Unidades (W; KW) P = F . V

V = Velocidade No caso específico de processos da fabricação de cavaco, podemos definir:

Pc = 60. VcFc

(W; KW) Pc = Potência (W) Fc = Força de Corte (N) Vc = Velocidade de Corte (m/min) 60 → Transformação de minuto em segundo


123

Rendimento Uma máquina sempre exige uma potência induzida (Pin) maior do que a potência efe-tiva (Pef) na ferramenta. A diferença entre essas duas potências é a perda por atrito e calor entre os componentes da máquina.

A potência efetiva (Pef) sempre é menor do que a potência induzida (Pin). A relação entre (Pef) e (Pin) chamamos de rendimento.

η = PinPef

η < 1

Tabela rendimento (η)

Motor diesel 0,33 Motor elétrico 0,85 Engrenagem 0,97

Torno 0,70 Plaina 0,70

Em relação ao rendimento da máquina para usinar, podemos definir:

Pin = Pcη

Pin = Fc Vc.

η

Pin = Potência induzida Fc = Força de corte Vc = Velocidade de corte η = Rendimento


124

Exemplo Um eixo de aço com resistência de 600N/mm2 (St60) é usinado no torno com a veloci-dade de corte Vc = 16m/min. Calcule a potência de corte e a potência induzida. Dados: a = 1,13mm p = 8mm X = 45º η = 0,7 Solução Área de secção: S = a . p = 1,13mm . 8mm S = 9mm2 Espessura (h): h = a . Sen X = 1,13mm . 0,707 h = 0,8mm

ks = 2150 2mmN

conforme a tabela

Força de corte: Fc = s . Ks Fc = 9mm2 . 2150/mm2 Fc = 19350N Potência de corte:

Pc = 60

min/16.3501960. mVcFc

=

Pc = 5160W

Potência induzida:

Pin = 7,0

1605 WnPc

= = 7371W

Pin = 7,4kW


125

1133 CCAABBEEÇÇOOTTEE MMÓÓVVEELL Na aula sobre furação, você aprendeu que os materiais são furados com o uso de fu-radeiras e brocas. Isso é produtivo e se aplica a peças planas. Quando é preciso furar peças cilíndricas, as dificuldades aparecem. Embora seja possível furar uma peça ci-líndrica com a furadeira, isso requer dispositivos especiais de fixação, além do fato de ser difícil estabelecer seu centro para fazer o furo. O torno aparece, então, como o equipamento ideal para abrir furos centrados em pe-ças cilíndricas, não só para a obtenção do próprio furo, mas também como uma ope-ração intermediária para realizar outras. Na operação de facear, você estudou que a ferramenta é fixada no porta-ferramenta que se movimenta perpendicularmente ao eixo da peça para executar o corte. Para operações de furar no torno, usa-se a broca. Para fixar a ferramenta para furar, esca-rear, alargar e roscar, usa-se o cabeçote móvel.

O cabeçote móvel é a parte do torno que se desloca sobre o barramento. É composto por:

• Base: apoia-se no barramento e serve de apoio para o corpo; • Corpo: suporta os mecanismos do cabeçote móvel. Pode ser deslocado

lateralmente para permitir o alinhamento ou desalinhamento da contrapon-ta;

• Mangote: que aloja a contraponta, mandril ou outras ferramentas para fu-rar, escarear, alargar ou roscar. É fixado por meio de uma trava e movi-mentado por um eixo roscado acionado por um volante. Possui um anel graduado que permite controlar a profundidade do furo, por exemplo;

• Parafusos de fixação e deslocamento do cabeçote móvel.


126

O cabeçote móvel tem as seguintes funções: 1- Serve de suporte à contraponta, des-

tinada a apoiar uma das extremidades da peça a ser fornecida.

2- Serve para fixar o mandril de haste cô-

nica para prender brocas, escareado-res, alargadores, machos.

3- Serve de suporte direto para ferramentas de

corte de haste cônica como brocas e alarga-dores. Serve também de apoio para as ope-rações de rosqueamento manual.

4- Serve para deslocar a contraponta lateralmente, para o torneamento de peças lon-gas de pequena conicidade.

1133..11 FFuurraarr nnoo ttoorrnnoo O torno permite a execução de furos para: a) Abrir furos de forma e dimensões

determinadas, chamados de furos de centro, em materiais que precisam ser trabalhados entre duas pontas ou entre a placa e a ponta. Esse tipo de furo também é um passo prévio para se fazer um furo com broca comum.

b) Fazer um furo cilíndrico por deslocamento de uma broca montada no cabeçote e com o material em rotação. É um furo de preparação do material para operações posteriores de alargamento, torneamento e rosqueamento internos.


127

c) Fazer uma superfície cilíndrica interna, passante ou não, pela ação de uma ferramenta deslocada para-lelamente ao eixo do torno. Essa operação é co-nhecida também como broqueamento. Com ela, ob-tém-se furos cilíndricos com diâmetros exatos em buchas, polias, engrenagens e outras peças.

Para preparar material para uma operação posterior de broqueamento você terá que seguir as seguintes etapas: 1- Centralização e fixação da peça. 2- Execução de faceamento para obter o perfil na medida desejada. 3- Fixação da broca de centrar com o mandril. Ao colocar o mandril no mangote, de-

ve-se observar se os cones estão perfeitamente limpos. limpe, se necessário. 4- Deslocamento do cabeçote para aproximar a broca do material. 5- Fixação do cabeçote na posição correta. 6- Ajuste da rpm e acionamento do torno. 7- Execução do furo de centro: para fazer a broca penetrar no material, o volante do

cabeçote deve ser acionado com movimentos lentos e uniformes e os seguintes cuidados devem ser tomados:

• A broca de centro deve estar alinhada com o eixo do material. A correção

do desalinhamento é feita por meio dos parafusos de regulagem do cabe-çote.

• Deve-se usar fluido de corte adequado ao material e à operação. • Durante a operação, a broca é afastada para permitir a saída dos cavacos

e a limpeza, que deve ser feita com um pincel. Se o objetivo for obter apenas um furo de centro, para prender a pela na contraponta, a operação pára aqui. Se o objetivo for obter um furo para fazer um rebaixo interno, por exemplo, continua-se a operação: 8- Após obter a medida desejada para o furo de centro, trocar a broca para fazer o

furo para o broqueamento. Isso implica verificar o diâmetro da broca com o paquí-metro, medindo sobre as guias, sem girá-la. Furos maiores que 12 mm devem ser precedidos de uma furação com diâmetro menor do que o furo que se quer obter.

9- Fixação da broca, que pode ser feita no mandril ou diretamente no cone do man-gote. No caso de brocas de haste cônica, pode ser necessário também o uso de uma bucha de redução no cone morse.

10- Determinação da rpm de acordo com o material e a medida da broca a ser usada. 11- Aproximação do cabeçote móvel de modo que a ponta da broca fique a uma dis-tância aproximada de 10 mm do material. 12- Fixação do cabeçote na posição correta.

• O mangote deve ficar o máximo possível dentro de seu alojamento para evitar oscilação excessiva.


128

13- Acionamento do torno e execução do furo na peça.

• A broca deve ser retirada do furo freqüentemente com o torno ligado para ajudar na saída do cavaco.

• O fluido de corte deve ser adequado à operação e ao material a ser usina-do.

• Para furos não-passantes, a profundidade do furo deve ser controlada por meio de paquímetro ou pelo anel graduado do cabeçote móvel. Na verifi-cação da profundidade do furo, não se deve levar em conta a parte cônica da ponta da broca.

1133..22 TToorrnneeaarr ppeeççaass lloonnggaass As operações de tornear superfícies cilíndricas ou cônicas, embora simples e bastante comuns, às vezes apresentam algumas dificuldades. É o que acontece, por exemplo, com pelas longas que se fossem presas somente pela placa universal se flexionariam por causa da pressão da ferramenta. Para resolver esse problema, os tornos apresentam uma série de acessórios que per-mitem que a pela seja torneada sem o inconveniente já citado. Esses acessórios, suas características, utilização e as operações que podem ser reali-zadas com eles são os assuntos desta aula. Acessórios O tomo tem vários tipos de acessórios que ajudam a prender as peças de maior com-primento: pontas, contrapontas, placas arrastadoras e arrastador, lunetas fixas e mó-veis. As pontas e contrapontas são cones duplos retificados de aço temperado cujas extre-midades se adaptam ao centro da peça a ser torneada para apoiá-la. A contraponta e montada no mangote do cabeçote móvel, padronizado pelo sistema morse, com um cone de 60º. Recebe esse nome porque está montada em uma posi-ção oposta à uma placa arrastadora com ponta. É apresentada em vários tipos:

• Ponta fixa; • Ponta rotativa: reduz o atrito entre a peça e a ponta, pois gira suavemente

e suporta esforços radiais e axiais, ou longitudinais; • Ponta rebaixada: facilita o completo faceamento do topo.


129

Nos catálogos de fabricantes, as pontas e contrapontas recebem o nome genérico de ponta. A ponta e semelhante à contraponta fixa e é montada no eixo principal do torno por meio da placa arrastadora. A placa arrastadora é um acessório que transmite o movimento de rotação do eixo principal às peças que devem ser torneadas entre pontas. Tem o formato de disco, possui um cone interior e uma rosca externa para fixação. As placas arrastadoras po-dem ser:

Em todas as placas usa-se o arrastador que é firmemente preso à peça, transmitindo-lhe o movimento de rotação, funcionando como órgão intermediário. Os arrastadores podem ser de vários tipos:

• Arrastador de haste reta: é o mais empregado na placa com pino e na pla-

ca com dispositivo de segurança; • Arrastador de haste curva: é empregado com a placa com ranhura; • Arrastador com dois parafusos: indicado para suportar esforços em usina-

gem de passes profundos. A luneta é outro dos acessórios usados para prender peças de grande comprimento e finas que, sem esse tipo de suporte adicional, tornariam a usinagem inviável, por cau-sa da vibração e flexão da peça devido ao grande vão entre os pontos. A luneta pode ser fixa ou móvel.

A luneta fixa é presa no barramento e possui três cas-tanhas reguláveis por parafusos e a parte da peça que nela se apóia deve estar previamente torneada. Se a peça não puder ser torneada antes, o apoio deve ser lubrificado.


130

A luneta móvel geralmente possui duas casta-nhas. Ela apóia a peça durante todo o avanço da ferramenta, pois está fixada no carro do torno. Usando os acessórios Com os acessórios e possível realizar as seguintes operações: 1- Tornear superfície cilíndrica com placa universal de três castanhas e ponta, ou

entre pontas, ou seja, placa arrastadora e contraponta: é usada para o torneamen-to de superfícies externas de peças de menores diâmetros.

2- Tornear superfícies cilíndricas com luneta fixa ou móvel, podendo ser realizada em

torneamentos externos e internos. Pode trabalhar peças de maiores diâmetros.

Então, vamos dizer, por exemplo, que você tenha que tornear um eixo de um metro de comprimento. Por ser uma peça longa e de pequeno diâmetro, você deverá torneá-la fixando-a por meio de uma placa universal e de uma ponta. Esta operação obedecerá as seguintes etapas:

1- Preparação do material: o material deve ser fa-ceado e ter o furo de centro feito com a broca de centrar.

2- Fixação da peça na placa universal com aperto suave.

3- Aproximação da contraponta pelo deslocamento do cabeçote móvel; centralização da contrapon-ta e fixação do cabeçote. A ponta do mangote deve ficar o mínimo possível fora do mangote. O alinhamento da contraponta deve ser verificado por meio da marca de referência no próprio ca-beçote móvel (A) ou por meio do uso de relógio comparador.


131

Dica tecnológica O atrito gerado na ponta fixa provoca dilatação da peça. Isso pode causar deforma-ções na peça, afetar a têmpera das pontas e danificar o torno, porque a peça está pre-sa sem folga. Para evitar esse inconveniente, deve-se lubrificar o furo de centro e a ponta com graxa de boa aderência tipo EP. A ponta rotativa não precisa dessa provi-dência. 4- Verificação da centralização do material e fixação definitiva da peça na placa uni-

versal. 5- Fixação da ferramenta. 6- Escolha da rpm adequada e acionamento do tomo para verificar o paralelismo, ou

seja, tomar referência nas extremidades da peça que devem apresentar a mesma profundidade de corte nos respectivos rebaixos. Isso é controlado com paquímetro. Se houver diferenças de medidas, é possível regular o ajuste do cabeçote móvel.

7- Torneamento até obter a medida adequada. Depois de iniciado o trabalho, deve-se evitar retirar a peça devido à dificuldade de nova centragem.

Se a peça apresentar uma exigência de concentricidade entre todos os corpos da peça, é necessário que ela seja presa entre pontas, porque isso garante o a-tendimento a essa necessidade. Esse modo de fixação se aplica também a peças que precisem de usinagens poste-riores onde a centralização seja funda-mental. Essa centralização é verificada com auxílio do relógio comparador.

O torneamento com esse tipo de fixação se-gue as mesmas etapas da operação que aca-bamos de descrever. A diferença é que na fixação, é necessário usar aplaca de arraste, o arrastador. Além disso, deve-se garantir a perfeita centragem e o alinhamento das pon-tas.

Esses dois métodos de fixação permitem apenas o torneamento externo de peças de comprimento médio. Para peças realmente longas e delgadas que sofreriam flexão por causa da pressão da ferramenta, ou para o torneamento da face e superfície internas de peças longas, empregam-se as lunetas fixa ou móvel. A luneta fixa é usada para torneamentos externos; mas maIs comumente para torne-amentos internos. Assim, se você precisar tornear um encaixe de rolamento de um eixo de caminhão, a peça terá uma das extremidades presa à placa universal e a outra será apoiada na luneta fixada no barramento do torno. A operação será as seguintes etapas:


132

1- Montagem da luneta fixa: a base da luneta e o barramento devem estar limpo para se obter bom apoio e centragem. A luneta deve ser fixada de modo que o material se apóie o mais próximo possível da extremidade a ser torneada. O material deve ser apoiado sobre as pontas da luneta e sua outra extremidade se apóia na placa. As castanhas são ajustadas suavemente.

2- Centralização do material pelo deslocamento das pontas da luneta. A centragem deve ser verificada com relógio comparador. Se a peça tiver furo de centro, usar a contraponta para centralizar. A superfície do material em contato com as pontas da luneta deve ser lubrificada.

3- Torneamento da peça: deve-se tornear com baixa velocidade de corte, mantendo bem lubrificados os contatos entre os braços da luneta e o material. Usa-se fluido de corte.

A luneta fixa é usada para torneamentos externos, rebaixos e, mais apropriadamente, no torneamento das faces e superfícies internas. A luneta móvel, por sua vez, é usada em torneamentos externos em peças finas e longas em que o risco de ocorrer uma flambagem é muito grande. Ela acompanha o torneamento, já que é fixada no carro principal. Uma operação de torneamento com luneta móvel segue as mesmas etapas de uma operação com luneta fixa, com algumas precauções que são:

• Torneamento com luneta móvel se faz sempre em pelas presas entre pon-tas ou entre placa e ponta.

• A ferramenta é sempre deslocada para a frente da luneta. Esses acessórios de fixação servem não só para operações de torneamento cilíndrico interno ou externo, mas também para torneamentos cônicos, de perfis (rebaixos, ca-nais, raios, etc.)


133

1144 TTOORRNNEEAAMMEENNTTOO CCÔÔNNIICCOO O torneamento de peças cônicas, externas ou internas, é uma operação muito comum na indústria metal-mecânica. Para fazer isso, o torneiro tem três técnicas a sua dispo-sição: ele pode usar a inclinação do carro superior, o desalinhamento da contra ponta ou um aparelho conificador.

Como você já sabe, a inclinação do carro su-perior é usada para tornear peças cônicas de pequeno comprimento. O torneamento cônico com o deslocamento do carro superior consiste em inclinar o carro superior da espera de modo a fazer a ferramenta avançar manualmente ao longo da linha que produz o corte no ângulo de inclinação desejado.

O desalinhamento da contra ponta, por sua vez, é usado para o torneamento de peças de maior comprimento, porém com pouca conicidade, ou seja, até aproximadamente 10º. O torneamento cônico com o desalinhamento da contraponta consiste em deslocar transversalmente o cabeçote móvel por meio de parafuso de regulagem. Desse modo, a peça trabalhada entre pontas fará um determinado ângulo com as guias do barramento. Quando a ferramenta avançar paralelamente às guias, cortará um cone com o ângulo escolhido. Esse método é pouco usado e só é indicado para pequenos ângulos em cones cujo comprimento seja maior do que o curso de deslocamento do carro da espera.

Ele tem a vantagem de usinar a superfície cônica com a ajuda do avanço automático do carro principal. O tempo de trabalho é curto e a superfície usinada fica uniforme. A desvantagem é que com o cabeçote móvel deslocado, os centros da peça não se adaptam perfeitamente às pontas do torno que, por isso, são facilmente danificadas.

Para a execução desse recurso, recomenda-se o uso de uma ponta esférica.

O aparelho conificador é usado para tornear pe-ças cônicas em série. O torneamento cônico com o aparelho conificador utiliza o princípio do fun-cionamento do próprio dispositivo, ou seja, na parte posterior do torno coloca-se o copiador cônico que pode se inclinar no ângulo desejado.

O deslizamento ao longo do copiador comanda o carro transversal que, para isso, deve estar de-sengatado.


134

Quando o carro principal (ou longitudinal) avança, manual ou automaticamente, con-duz o carro transversal cujo movimento é comandado pelo copiador cônico. O movi-mento, resultante do deslocamento longitudinal do carro e do avanço transversal da ferramenta, permite cortar o cone desejado. Nos dispositivos mais comuns, a conici-dade é de aproximadamente 15O. O torneamento cônico externo é feito com as mesmas ferramentas usadas no tornea-mento cilíndrico externo. Há técnicas diferentes para obter esse resultado e sua esco-lha depende de fatores como formato e dimensões finais da peça. Para o torneamento cônico da parte externa ou de furos, sem levar em conta se o tra-balho será realizado por um dos três processos que citamos, a extremidade cortante da ferramenta deve ficar exatamente ao nível da linha de centro da peça. Isso significa que o broqueamento cônico envolve problemas que só poderão ser resolvidos se o profissional tiver muita experiência. Se a peça a ser conificada for muito longa, convém usar luneta.

O procedimento para o torneamento cônico interno é seme-lhante ao do torneamento externo. O ângulo de desloca-mento do carro superior é igual ao ângulo de inclinação do cone que se pretende fabricar. A ferramenta é aquela usa-da no broqueamento.

O controle da conicidade é feito com um calibrador cônico, porém, quando se constrói um cone interior para ser acoplado a um cone exterior, deve-se fabricar primeiro o cone exterior, usando-o depois como calibrador para controlar a conicidade da peça com cone in-terno. A principal aplicação do torneamento cônico é na produção de pontas de tornos, buchas de redução, válvulas, pinos cônicos. As etapas de uma operação de torneamento cônico com inclinação do carro superior são: 1. Preparação do material: a peça deve ser torneada cilindricamente no diâmetro

maior, para torneamento cônico externo, e no diâmetro menor, se for interno. 2. Inclinação do carro superior de acordo com os cálculos feitos. 3. Correção da posição da ferramenta que deve estar rigorosamente na altura do

centro e perpendicular à geratriz do cone. Para o torneamento cônico externo a fer-ramenta é a mesma usada no torneamento externo cilíndrico; Para o interno, usa-se ferramenta de broqueamento.

4. Posicionamento do carro principal na posição de tornea-mento do cone. Isso é feito por meio do posicionamento da ferramenta de forma que ela ultrapasse em aproxima-damente 5 mm o comprimento do cone, a fim de garantir que o curso da ferramenta seja suficiente. Em seguida, o carro principal é fixado por meio de uma trava.

5. Regulagem da rpm e acionamento do torno: a manive-la deve ser girada lenta e ininterruptamente para que os passes sejam finos e de modo que se obtenha um bom acabamento. Deve-se usar fluido de corte adequado.

6. Verificação do ângulo do cone e correção (se necessá-rio). A verificação final deve ser feita com um calibrador cônico. Para isso, a ferramenta é afastada, limpando-se


135

a peça e o calibrador. 1144..11 SSiisstteemmaass ddee ccoonneess Geralmente, para máquinas operatrizes e ferramentas, utiliza-se cones normalizados que poderam ser: Razão da Conicidade - Morse → 1:19,4 - Americano → 1:20 Cones - Métrico → 1:20 Normalizados - Brow charpe → 1:24 Cálculos Quando é necessário tornear peças cônicas, uma das técnicas utilizadas é a inclina-ção do carro superior do torno. Para que isso seja feito, é preciso calcular o ângulo de inclinação do carro. E esse dado muitas vezes, não é fornecido no desenho da peça.

Para o torneamento de peças cônicas com a inclinação do carro superior, a fórmula a ser usada é sempre

tgα = c

dD2−

Assim, substituindo os valores na fórmula, temos:

tgα = 1002

2050X−

tgα = 20030

tgα = 0,15

Para encontrar o ângulo α, o valor 0,15 deve ser procurado na tabela de valores de tangente. Então, temos: α ≅ 8º30’ Então, o ângulo de inclinação do carro superior para tornear a peça dada é de aproxi-madamente 8º30’. OBS.: Quando não se tem a tabela de tangentes pode se usar uma constante que é 57,3 a qual multiplicada a tangente resulta no ângulo de inclinação do carro superior.Porém, o valor da tangente não poderá ultrapassar o número 0,170.


136

Ex.: Tomando a tangente calculada no problema anterior, verificamos que esta é me-nor que 0,170. Sendo assim, podemos multiplicar a tangente do problema anterior 0,15 pela constante 57,3. tgα = 0,15 ⋅ 57,3 α = 0,15 ⋅ 57,3

α = 8,59º ⇒ 59 60100

⋅ =35,4’

α ≅ 8º 35’ Quando a conicidade da peça é dada em porcentagem.

Tg α = 100.2

conicidade Tg α =

100.2%20conicidade

Tg α = 10

1

20020

= 0,1 ∴ α = 5º 50'

Quando se tem uma relação entre os diâmetros e o comprimento do cone dado na seguinte menção (1:50) que significa, no comprimento de 50 os diâmetros do cone devem variar em 1mm.

Sendo que para tangente do α temos ⇒ tg α = 50.2

1


137

1144..22 CCaallccuullaannddoo aa mmeeddiiddaa ddoo ddeessaalliinnhhaammeennttoo Quando a contraponta do torno está perfeitamente alinhada, a peça torneada terá for-ma cilíndrica. Como já vimos, se necessitamos tornear uma superfície cônica, temos de desalinhar a contraponta. Esse desalinhamento tem uma medida (M). Para desco-bri-la, vamos analisar a figura a seguir.

L = comprimento total da peça c = comprimento da parte côni-ca D = diâmetro maior d = diâmetro menor do cone M = medida do desalinhamento α = ângulo de inclinação do cone

Com esses dados podemos descobrir M, construindo a fórmula:

M = c

LdD⋅

⋅−

2)(

Os dados disponíveis são: D = 30 d = 26 L = 180 C = 100 M = ? Substituindo os valores do desenho, temos:

M = 1002

180)2630(⋅

⋅−

M = 200

1804 ⋅

M = 200720

M = 3,6 mm Portanto, você deverá deslocar a contraponta 3,6 mm. Dica Quando todo o comprimento da peça for cônico e, por isso, L = c, calcula-se o desali-nhamento da contraponta pela fórmula:

M = 2

dD −


138

Conicidade percentual Vamos supor que você receba o seguinte desenho de peça para tornear:

Analisando as medidas, você percebe que não dispõe do diâmetro menor. Mas, você tem outro dado: 5% de conicidade. Esse dado se refere à conicidade percentual, que é a variação do diâmetro da peça em relação ao comprimento da parte cônica. Voltando ao valor dado na peça exemplo, que é 5%, vamos encontrar vd, ou variação de diâmetro por milímetro de comprimento:

5% = 100

5 = 0,05 = vd

Por que fizemos isso? Porque, para calcular M, basta apenas multiplicar esse valor pelo comprimento da peça, pois isso dará a variação de diâmetro. O resultado é dividi-do por dois. Matematicamente, isso é representado por:

M = 2

Lvd ⋅

Conicidade Proporcional Da mesma forma você pode obter a conicidade pela variação percentual do diâmetro da peça, esta também pode ser fornecida por proporção. Como exemplo, vamos supor que você tenha de tornear uma peça que apresente os dados mostrados no desenho a seguir.


139

Analisando os dados, você percebe que, agora, em vez do diâmetro menor ou do per-centual de conicidade, você tem razão 1:50 (1 para 50). Esse dado se refere à conicidade proporcional, que é a variação proporcional do diâ-metro da peça em relação ao comprimento do cone. Voltando ao valor dado na peça exemplo, que é de 1:50, vamos encontrar vd, ou a variação de diâmetro por milímetro de comprimento:

1:50 = 501

= 0,02 = vd

A fórmula para o cálculo de M é igual à fórmula da conicidade percentual:

M = 2.LVd


140

1155 TTOORRNNEEAAMMEENNTTOO IINNTTEERRNNOO Depois de fazer o furo, você ou broqueamento. Para isso, você pode, por exemplo, fazer um rebaixo interno, deve usar ferramentas especiais:

Depois de facear e fazer um furo com diâmetro suficiente para a entrada da ferramen-ta, as etapas da operação de broqueamento são as seguintes: 1- Montagem da ferramenta, deixando para fora do porta-ferramenta um comprimento

suficiente para que, no furo passante ou no não-passantes, o porta-ferramentas fi-que a uma distância segura da peça. O corpo da ferramenta deve estar paralelo ao eixo do torno e sua ponta, na altura do centro.

2- Fixação da ferramenta. 3- Preparação do torno: escolha de rpm e avanço da ferramenta. 4- Acionamento do torno. 5- Início do torneamento: fazer a ferramenta penetrar no furo e

deslocá-la transversalmente até que a ponta toque na peça. 6- Torneamento de um rebaixo na boca do furo para servir

como base para a medição. 7- Medição com paquímetro: para isso, deve-se parar o

tomo, afastar a ferramenta no sentido longitudinal medir. 8- Realização do torneamento executando o número de

passes necessários até obter um diâmetro 0,2 mm menor que o final, para o acabamento.

9- finalização do torneamento. Nessa última etapa, pode-se trocar ou afiar a ferramenta, se for necessário um melhor acabamento.

• Avanço deve ser compatível com a operação de acabamento. 10- Execução de rebaixo com a profundidade final e verificação da medida. 11- Término do passe. No caso do rebaixo não-passante, deve-se tornear primeiro o

diâmetro e, em seguida, facear na profundidade requerida. 12- Verificação das medidas finais: os furos, conforme a precisão exigida devem ser

verificados com paquímetro, com micrômetro interno, com calibrador tampão ou com a peça que entrará no furo.


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1155..11 FFeerrrraammeennttaa ppaarraa rreeccaarrttiillhhaarr Se certas peças utilizadas manualmente tiverem superfícies rugosas, isso vai ajudar no seu manuseio, porque a rugosidade evitará que a peça "escorregue" da mão do operador. É o caso das cabeças dos parafusos dos instrumentos de medida, como o paquímetro, ou mesmo do próprio corpo do instrumento. Pelo emprego de uma ferra-menta chamada recartilhar, obtém-se no torno a superfície com serrilhado desejado. Essa ferramenta executa na superfí-cie da peça uma série de estri-as ou sulcos paralelos ou cru-zados. As recartilhas, que dão nome ao conjunto da ferramenta, são roletes de aço temperado, extremamente duros e que possuem uma série de dentes e estrias que penetram, mediante grande pressão, no material da peça. A superfície estriada resultante recebe o nome de recartilhado.

No tipo mais comum de recartiIha, na haste de aço se articula uma cabeça na qual estão montados dois roletes recartilhadores. Conforme o desenho do recartilhado que se quer dar à superfície, selecionam-se as recartilhas com roletes de estrias inclinadas ou não, com maior ou menor afastamento entre as estrias.

Para obter o recartilhado, monta-se a recartilha no porta-ferramenta da mesma manei-ra como uma ferramenta comum do torno. Os roletes são arrastados pela rotação da peça e, como estão firmemente pressionados contra ela, imprimem na sua superfície o desenho das estrias, à medida que o carro porta-ferramentas se desloca. O recartilhado é uma operação que demanda grande pressão no contato entre a fer-ramenta e a superfície da peça. Por isso, exige cuidados como:

• Dosar a pressão e executar vários passes para que as peças de pouca re-sistência não se deformem;

• Centralizar a peça corretamente na placa; • Certificar-se de que os furos de centro e a ponta ou a contraponta não es-

tão deformadas, para que a peça não gire excentricamente.


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A operação de recartilhar obedece as seguintes etapas: 1. Torneamento da parte que será recartilhada para deixá-la lisa, limpa e com um

diâmetro ligeiramente menor que a medida final. Isso é necessário porque a ferra-menta de recartilhar penetra por compressão, o que aumenta ligeiramente o diâme-tro inicial. A medida do diâmetro depende do passo da recartilha.

Observação: O passo da recartilha é selecionado em função do diâmetro e da largura do recartilhado, do material da peça e do tipo de recartilhado. A tabela a seguir orienta a escolha do passo.

MEDIDAS DAS PEÇAS RECARTILHADO SIMPLES RECARTILHADO CRUZADO Diâmetro

D Largura

L P(mm)

(qualquer material) P (mm) latão

Alumínio - fibra P (mm)

Aço Até 8 mm Qualquer 0,5 0,5 0,6

De 8 à 16 mm Qualquer 0,5 ou 0,6 0,6 0,6 De 16 mm à

32 mm Até 6 mm

acima de 6 mm 0,5 ou 0,6

0,8 0,6 0,8

0,8 1,0

De 32 mm à 64 mm

Até 6 mm De 6 à 14 mm

Acima de 14 mm

0,6 0,8 1,0

0,5 0,8 1,0

0,8 1,0 1,2

De 64 mm à 100 mm

Até 6 mm De 6 à 14 mm

De 14 à 30 mm Acima de 30 mm

0,8 0,8 1,0 1,2

0,8 0,8 1,0 1,2

0,8 1,0 1,2 1,6

O cálculo do diâmetro a ser desbastado, deve ser igual ao diâmetro final do recartilha-do menos a metade do passo das estrias do rolete, ou seja: Diâmetro a tornear = ↓ recartilhado - 1/2 do passo 2. Montagem da recartilha no porta-ferramenta na altura do eixo

da peça, perpendicular-mente a superfície que será recartilhada.

3. Deslocamento da recartilha até

próximo da extremidade da parte que será recartilhada.

4. Regulagem do avanço do tomo, que deverá ter um valor igual a

1/5 do passo das roldanas e da rpm de acordo com a velocidade de corte recomendada.

Dica tecnológica Para materiais macios, pode-se usar uma vc de 8 a 10 m/min. Para materiais duros, usar uma vc de 6 m/min. 5. Acionamento do torno e deslocamento transversal da recartilha até que ela toque e

marque o material. Depois, a ferramenta deve ser deslocada um pouco longitudi-nalmente.

6. Parada do torno para exame da zona recartilhada. Se o recartilhado estiver irregu-lar, deve ser corrigido repetindo-se as etapas 4, 5 e 6 até que ele fique uniforme.


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7. Acionamento do torno, aplicação de forte pressão aos roletes e engate do avanço automático do carro longitudinal para a realização do recartilhamento em toda a su-perfície desejada. Nessa operação, é muito importante que a lubrificação seja con-tínua e abundante a fim de que as superfícies trabalhadas não se deformem por causa do intenso atrito. Usualmente, emprega-se querosene para essa finalidade.

8. Avanço do carro em sentido contrário para repassar a recartilha. 9. Limpeza do recartilhado com uma escova de aço, sempre nos sentido das estrias. 10. Chanframento dos cantos para eliminar as rebarbas e dar acabamento.

1155..22 TToorrnneeaarr ppeerrffiiss Por causa de sua função, os eixos às vezes precisam apresentar rebaixos, ranhuras, perfis côncavos ou convexos, acabamentos arredondados. Para dar à peça esses formatos, variados mas regulares, cujo perfil formado de retas e curvas seja simétrico em relação ao eixo geométrico da peça, usam-se ferramentas especiais chamadas de ferramentas de forma ou de perfilar. No torneamento desses perfis variados, é melhor o uso de ferramentas cujas arestas de corte tenham as mesmas formas a serem dadas à peça. Os perfis são obtidos por meio de movimentos combinados de avanços transversais e longitudinais da ferramenta. Esse trabalho exige extrema habilidade e cuidados especiais do operador do torno, com freqüente controle das formas por meio de gabaritos. Devido às variações de for-matos e medidas, essa operação é demorada, e por isso e usada na produção de pe-ças unitárias ou de pequenas quantidades. Não é aconselhável o uso de ferramentas com arestas de corte muito grandes, pois neste caso ocorrerá trepidação, causada pela forte pressão de corte. Isso prejudica o acabamento e acelera o desgaste da, aresta cortante. Além, disso, a ferramenta pode se quebrar e a peça é danificada. Essas ferramentas de perfilar permitem a execução de sulcos côncavos e convexos, arredondamento de arestas, e de perfis esféricos ou semi-esféricos. No torneamento de perfis maiores, emprega-se mais do que uma ferramenta. Com elas pode-se:


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• Perfilar, ou seja, obter sobre o material usinado uma superfície com o perfil da ferramenta. É freqüentemente realizada para arredondar arestas e fa-cilitar a construção de peças com perfis especiais.

• Tornear superfícies côncavas e

convexas com uma ferramenta que se desloca simultaneamente com movi-mentos de avanço ou penetração, que o operador realiza com as duas mãos.

Para qualquer operação de perfilar, é aconselhável um desbaste prévio com ferramen-tas comuns que dêem a peça uma forma aproximada da que se deseja obter. Uma operação de torneamento de perfil terá as seguintes etapas: 1- Preparação do material: a peça deve ser

desbastada e alisada. 2- Marcação dos limites da superfície dese-

jada com uma ferramenta com ponta fina. 3- Montagem da ferramenta que deve ser

selecionada de acordo com o perfil a ser obtido. 4- Fixação da ferramenta, cujo corpo deve estar o

mais possível apoiado dentro do porta-ferramenta. 5- Preparação da máquina: seleção de rpm e avanço. 6- Acionamento do torno e execução do torneamento: a

penetrarão é iniciada lentamente. Para o torneamento côncavo ou convexo os movimentos de avanço e pe-netração devem ser coordenados. Deve-se usar flui-do de corte conforme o material a ser usinado.

7- Verificação do perfil com gabarito ou calibrador de raios.

1155..33 SSaannggrraarr ee ccoorrttaarr nnoo ttoorrnnoo Após ter estudado tantas operações com o tomo, você deve estar se perguntando o que fazer quando a peça está terminada. É só tirar a peça do torno e pronto? Nem sempre. Às vezes o material que está preso na placa deve ser separado do corpo da peça. Por exemplo, quando se fabrica uma arruela. Para isso, usam-se as operações de sangrar e cortar no torno. Elas consistem em abrir canais através da ação de uma ferramenta especial chamada de bedame de sangrar que penetra no material perpendicularmente ao eixo do tomo, podendo chegar a separar o material, caso em que se obtém o corte. É usada na fabricação de arrue-las, polias, eixos roscados e canais para alojar anéis de trava ou vedação, conheci-dos como "O ring". A ferramenta de sangrar, ou bedame, é a mais frágil de todas. Sua seção é fina por causa das inclinações laterais que determinam as folgas dos ângulos da ferramenta.


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Dica tecnológica Se houver folga nos mancais da árvore do torno, a tendência da ferramenta de pene-trar e levantar a peça, produz grande vibração na máquina. Para contornar esse pro-blema, pode-se montar a ferramenta invertida, invertendo-se também o movimento de rotação do motor. Isso força a arvore do torno contra seus mancais, praticamente eli-minando a vibração. A desvantagem desse procedimento é que, conforme a pressão de corte, a placa montada tende a se deslocar. Em caso de quebra da ferramenta, existe risco de que ela atinja o operador. Em todas as operações que descrevemos, foram usadas ferramentas para tornos con-vencionais. Para as produções de grandes quantidades de pelas em tomos CNC, são usadas ferramentas com insertos de pastilhas de metal duro que não requerem afia-ção. Isso significa que quando o gume cortante termina sua vida útil, ou quando se quebra, o inserto é substituído por outro, sem perda de tempo. Esse fator somado às altas velocidades de corte resulta em grande produtividade. Vale lembrar também que, nessas máquinas, a variação dimensional é praticamente nula, por não haver interferência direta do operador. Os insertos de metal duro podem ter os formatos mostrados na ilustração.


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1155..44 PPllaaccaa ddee ccaassttaannhhaass iinnddeeppeennddeenntteess É um dispositivo formado por um corpo de ferro fundido cinzen-to, com quatro castanhas de aço temperado e endurecido que podem ser invertidas para a fixação de peças com diâmetros maiores.

Se a peça tiver formato tão irregular que não possa ser fixada com a placa de quatro castanhas independentes, como man-cais e corpos de motores, usa-se uma cantoneira, fixada em uma placa com entalhes, chamada de placa lisa. Para a peça sem face que contenha furo de centro, usa-se um dispositivo de fixação provisória chamado de centro postiço. Ele é colocado nos furos da peça para servir de apoio às pontas do torno na usinagem concêntrica das partes externas ou para obter alinhamento paralelo para tornear peças excêntricas. Com esses dispositivos, é possível realizar uma série de operações. Algumas delas serão descritas na próxima parte desta aula.

Usando os acessórios

Você sabe o que é um virabrequim? É o eixo-árvore principal de um motor automotivo sobre o qual agem os pistões por intermédio das bielas. Para refrescar sua memória, veja as ilustrações a seguir.

Como você pode ver, ele é cheio de eixos excêntricos, quer dizer, fora de centro. As-sim, para tornear os diversos diâmetros cujos centros não são alinhados (munhões), quando não for possível fazer os furos de centro na face da peça, uma das técnicas que se pode usar é o emprego do centro postiço.


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A operação de torneamento excêntrico seguirá as seguintes etapas:

1. Preparação dos discos de centro de modo que o número de centros e suas posições correspondam exatamente aos centros dos vários diâmetros do virabrequim. 2. Fixação dos discos com os centros postiços nas extremidades da peça. Os furos de centro devem

ser alinhados com os munhões. 3. Ajuste do eixo de manivelas entre pontas, verificando a centralização. Os espaços vazios do virabrequim devem ser preenchidos com calços de madeira, ou outro mate-rial, para evitar a flambagem da peça. 4. Torneamento dos munhões: a rotação inicial deve ser baixa, aumentando gradualmente até atingir a rotação ideal, que não está em tabelas e depende da experiência do profissional.

Este método é recomendado quando a peça é desprovida de face com furo de centro. Se a peça permitir, usa-se o tornea-mento excêntrico com o uso de placas com castanhas indepen-dentes, que consiste em tornear uma peça cujo eixo de simetria está deslocado em relação ao eixo do torno. Assim, vamos supor que você, a partir de um cilindro, tenha que tornear uma peça com o formato mostrado ao lado.

As etapas dessa operação são as seguintes: 1. Cálculo da distância de um centro ao outro para a traça-gem. Isso é feito usando uma fórmula:

e = a - h 2

2. Traçagem do centro do excêntrico (fora de centro): é feita com o auxilio de graminho, bloco em V e esquadro. 3. Fixação da peça na placa de castanhas independen-tes: • As castanhas devem ser abertas de modo que as

peças se alojem facilmente. • A centragem deve ser auxiliada com contra ponta e

esquadro. • As castanhas devem ser apertadas suavemente.

4. Finalização da centragem apertando e desapertando as castanhas. Nessa etapa, nunca se deve deixar mais de uma castanha desapertada ao mesmo tempo.


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5. Realização do balanceamento da placa com pesos: a placa deve ser girada com a mão. Os pesos devem ser colocados nas partes que ficaram para cima. Eles não devem ser longos e nem exceder a periferia da placa.

• Eixo principal do torno deve estar girando livremente. • Balanceamento estará correto quando se gira a placa várias vezes e se

observa que ela pára em posições diferentes. 6. Escolha da rpm adequada e acionamento do

torno.

• Existe um limite de rotação quando se usa a placa de quatro castanhas e que não deve ser ultrapassado.

7. Inicie do torneamento dando passes finos, ou seja, com pequena profundidade de corte, usando deslocamento constante da ferramenta. 8. Verificação da centragem e do balanceamento. Se necessário, deve-se fazer a correção.

9. Conclusão do torneamento com tantos passes quantos forem necessários. Essa operação também pode ser realizada com fixação entre pontas, usando furos de centro feitos com brocas de centrar, e relativos aos vários diâmetros (corpos) da peça.


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1166 RROOSSCCAARR NNOO TTOORRNNOO O tomo é uma máquina muito versátil. Desde que começamos a falar sobre ele, você vem ouvindo isso. Essa fama vem da grande gama de possibilidades de se realizar as mais diversas operações com ele. Isso quer dizer que, a partir de uma barra cilíndrica de metal em bruto, você pode obter os mais variados perfis apenas trocando as ferra-mentas. Com toda essa versatilidade, existe uma operação em que o torno é realmente "imba-tível": abrir roscas. Como você já estudou, basicamente, abrir roscas é filetar uma su-perfície externa de um cilindro ou cone, ou o interior de um furo cilíndrico ou cônico. Com isso, você obtém parafusos, porcas, fusos de máquinas... Existem vários métodos para abrir roscas no torno classificados de acordo com o tipo de ferramenta que se pode usar:

• Abrir roscas com tarraxa (externas) ou machos (internas) fixados no desandador ou no cabeçote móvel, diretamente ou por meio de mandril. É usado para peças de pequeno diâmetro (até 12 mm).

• Abrir roscas com ferramentas com gume de ros-

queamento (perfil), fixadas no porta-ferramentas. Empregado para roscas de dimensões e passo maiores, ou roscas não normalizadas.

O perfil da rosca que se quer obter determina a escolha da ferramenta. Ao iniciar o trabalho deve-se considerar as dimensões do filete e a dureza do material. As roscas pequenas e finas de material macio (alumínio, ferro fun-dido, bronze, latão), cujos cavacos se quebram facil-mente, são torneadas com penetração perpendicular ao eixo da peça com uma ferramenta que corta frontal e lateralmente.

Para abrir roscas de passo grande ou quando o material a

roscar for duro ou de média dureza, é aconselhável usar o método de penetração oblíqua. Nele, um dos flancos da rosca

é obtido por reprodução do perfil da ferramenta, enquanto que o outro e construído pelo deslocamento oblíquo do carro de

espera do torno, Isso garante menor esforço de corte,

eliminando vibrações. A ferramenta com penetração oblíqua tem a

vantagem de trabalhar com ângulo adequado de forma-ção e saída de cavaco. Com isso, o cavaco não fica preso entre a aresta cortante e a peça e os resultados da usinagem são melhores em termos de refrigeração.


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1166..11 AAbbrriirr rroossccaa ttrriiaanngguullaarr Como você já sabe, existem vários tipos de roscas que podem ser classificadas de acordo com o formato do filete: triangular, quadrado, trapezoidal, redondo e dente-de-serra. para explicar a operação de roscar no torno, vamos usar sempre como exemplo a rosca triangular por ser a mais empregada. Essa operação de abrir rosca consiste em dar forma triangular ao filete com uma fer-ramenta de perfil adequado. A ferramenta é conduzida pelo carro principal ou longitu-dinal. Dependendo do tipo de torno usado, a relação entre os movimentos da ferramenta e do material é obtida com as engrenagens da grade ou da caixa de avanço automático. O avanço deve ser igual ao passo da rosca por volta completa do material.

Para abrir rosca triangular por penetração perpendicular da ferramenta e quando a rosca desejada for do sistema métrico, usa-se uma ferramenta com ângulo de ponta de 60º. Para uma rosca do sistema Whitworth, a ferramenta terá uma ângulo da ponta de 55º. Empregando-se um verificador de ângulos, conhecido como escantilhão, monta-se a ferramenta com o eixo longitudinal perpendicular ao eixo da peça.

Com pequenos deslocamentos iguais e laterais da ferramenta, ora em um sentido, ora em outro, e ainda com passes de profundidade iguais, ataca-se alternadamente ora o flanco esquerdo ora o flanco direito do filete da rosca. Os deslocamentos laterais da ferramenta são controla-dos pelo anel graduado existente no eixo girando ma-nualmente o volante do carro porta-ferramenta. A pro-fundidade dos passes é controlada por outro anel gra-duado no eixo, girando manualmente o volante do carro transversal. Quando a profundidade fixada pelas normas de roscas é atingida, e por meio de verifi-

cadores adequados (pente de rosca), a abertura do filete triangular é concluída. Para abrir rosca triangular com penetração oblíqua da ferramenta, o eixo longitudinal da ferramenta permanece perpendicular ao eixo da peça, mas a aresta cortante AB da ferramenta desloca-se para-lelamente a um dos flancos do filete, porque são a aresta e o bico que atacam o material.

A fim de se conseguir o deslocamento oblíquo da ferramenta, é necessário inclinar o carro superior do porta-ferramentas segundo os ângulos das roscas. Assim, para a rosca métrica ou americana (60º) i = 60º ÷ 2 = 30º para rosca Whitworth (55º), i = 55º ÷ 2 = 27º 30'. Essas são as condições teóricas para o deslocamento da aresta cortante.


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Dica tecnológica A ferramenta deverá ter um ângulo com aproximadamente 5º menos que o perfil da rosca, no sentido do deslocamento. Os sucessivos avanços da ferramenta e as profundidades dos passes são controlados respectivamente pelo anel graduado da espera e pelo anel graduado do carro trans-versal. Para exemplificar uma operação de abertura de rosca, vamos descrever as etapas para a construção de uma rosca triangular externa por penetração perpendicular. Elas são: 1- Torneamento do diâmetro: o material é torneado no diâmetro externo (maior) da

rosca. A ferramenta de corte não deve iniciar o trabalho com canto vivo no topo da peça. O ideal é chanfrar em um ângulo de 45º ou arredondar com uma ferramenta própria.

2- Posicionamento da ferramenta e na altura do eixo da peça: o carro superior deve estar paralelo ao eixo para posicionar a ferramenta perpendicularmen-te (90º) em relação à peça.

3- Verificação do ângulo da ferramenta com escantilhão e fixação. 4- Preparação do tomo usando a caixa de câmbio com as respectivas engrenagens

para selecionar o avanço. Dica tecnológica Caso o torno não tenha a caixa de câmbio, ou a rosca não seja padronizada, é neces-sário calcular o jogo de engrenagens na grade por meio da fórmula: E= Pr Pf Na qual E corresponde à relação de transmissão, Pr é o passo da rosca a ser aberta e Pf é o passo da rosca do fuso. Multiplicando-se os dois termos dessa fração por um coeficiente, obtém-se o número de dentes das engrenagens motriz e conduzida da grade. 5- Verificação da preparação:

• Acionar o torno; • Aproximar a ferramenta do material para tomar re-

ferência zero no anel graduado; dar uma profundidade de corte de 0,3 mm;

• Engatar o carro principal e deixar a ferramenta se deslocar aproximadamente 10 filetes;

• Afastar a ferramenta e desligar o torno; • Verificar o passo com um verificador de rosca.

6- Retorno ao ponto inicial de corte: o retorno se faz invertendo-se o sentido de rotação do motor e com o carro engatado, Nessa etapa, dá-se nova profundidade de corte, controlando com o anel graduado os sucessivos passos para saber quando se chega à altura correta do filete. Isso é repetido até que faltem alguns décimos de milímetros para a medida correta do filete.


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7- Término da rosca: coloca-se a ferramenta no centro do vão da rosca e com o carro em movimento dá-se a menor profundidade de corte possível até que a ferra-menta de corte encoste nos flancos do filete, a fim de reproduzir exatamente sua forma, e toma-se nova refe-rência no anel graduado. Toda a rosca deve ser repas-sada com a mesma profundidade de corte. 8- Verificação com um calibrador de rosca: o calibrador

deve entrar justo, mas não forçado. Se necessário, repassa-se a rosca com o mínimo possível de velocidade de corte, até conseguir o ajuste. Outros tipos de roscas Para abrir roscas à esquerda, o carro deve ser avançado da esquerda para a direita e o sentido de rotação do fuso, invertido. O modo de construção da rosca é o mesmo. As roscas em superfícies cônicas são construídas com o auxí-lio do copiador ou com o deslocamento transversal do cabeço-te móvel. O eixo da ferramenta deve estar em ângulo reto em relação ao eixo da peça e não em relação à superfície do co-ne. As roscas internas são geralmente abertas com uma ferramenta de broquear que a-vança normalmente na peça. A ferramenta entra na peça em sentido oposto ao que é comumente usado para abrir rosca externa, isto é, penetra no material no sentido do operador. A profundidade de corte deve ser diminuída, pois a ferramenta tende a se flexionar se for forçada com muita intensidade por causa da distância da ponta de a-poio.

Os filetes quadrados são cortados com ferramentas de lados paralelos, com o suporte da espera colocado exatamente para-lelo ao eixo da peça. A profundidade de corte é dada pelo carro transversal. No acabamento, o suporte da espera é usado para mover a ferramenta para a direita e para a esquerda, contra os

flancos de filete. As roscas com filetes trapezoidais aplicam-se na construção de parafusos e porcas que resistem a grandes esforços e que transmitem movimentos como os de tornos, fresadoras e plainas limadoras. Os filetes trapezoidais não-padronizados são cortados com uma ferramenta com um ângulo de 10º. Os parafusos ACME são cortados com ângulo de 29º. As roscas múltiplas podem ser de filete duplo, tríplice, e assim por diante. Nelas, os filetes são cortados como roscas separadas. Assim, por exemplo, uma rosca tríplice ou de três entradas e cortada como três roscas separadas. Assim que uma rosca é completada, a outra é aberta no intervalo dela. A profundidade de corte, ou seja, a altura do filete, é a mesma de uma rosca simples.


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Essas roscas são usadas geralmente em parafusos e porcas de comando de movi-mento ou de peças que exigem um fechamento rápido, tais como fusos para prensas, válvulas hidráulicas, buchas roscadas etc. A inclinação da ponta da ferramenta deve ser igual à inclinação da hélice da rosca, conservadas as respectivas folgas laterais. Convém o uso de duas ferramentas: uma para desbaste, mais estreita, com o gume perpendicular ao flanco do filete; outra para acabamento com medidas exatas e o gume horizontal.

Rebaixo de Referência

OBS.: Para roscas com ângulo da hélice H (fig. 1) inferior a 12º, a aresta de corte deve ser horizontal (fig. 2); para ângulos maiores, o gume deve ser perpendicular ao flanco do filete (fig. 3) H ≤ 12º H > 12º

(Fig. 1) (Fig. 2) (Fig. 3)

Largura da ferramenta com aresta horizontal = P2

Largura da ferramenta com aresta perpendicular = P

H2

⋅cos

1166..22 RRoossccaass São saliências em forma helicoidal que se desenvol-vem externa ou internamente, ao redor de uma superfí-cie cilíndrica ou cônica. Chamamos de filetes cada sali-ência. Perfil do Filete O perfil do filete é determinado pela secção do filete da rosca, por um plano que con-tém o eixo do parafuso.


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Tipos de Perfis e suas Utilizações Perfil Triangular

É usado em parafusos de fixação, uniões e tubos.

Perfil Trapezoidal É usado nos órgão de comando das máquinas operatrizes (para transmissão de movimento suave e uniforme), nos fusos e nas prensas de estampar. Perfil Quadrado

Tipo em desuso, mas ainda aplicado em parafusos de peças sujeitas a choques e grandes esforços (MORSAS).

Perfil Dente-de-Serra É usado quando o parafuso exerce grande esforço num só sentido, como nas morsas e nos macacos. Perfil Redondo

É usado em parafusos de grandes diâmetros e que devem su-portar grandes esforços.

Sentido de Direção do Filete O filete pode ter dois sentidos de direção: à direita ou à esquerda. Rosca Direita Olhando-se de frente, o filete é ascendente da direita para a esquerda.

Rosca Esquerda O filete é ascendente da esquerda para a direita.


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Nomenclatura da Rosca Independente de seu uso, as roscas têm os mesmos elementos, variando apenas os formatos e dimensões.

P = passo i = ângulo da h d = diâmetro externo c = crista d1 = diâmetro interno (núcleo) D = diâmetro do fundo da porca d2 = diâmetro do flanco D1 = diâmetro do furo da porca ∠ = ângulo do filete H1 = altura do filete da porca f = fundo do filete h = altura do filete do parafuso Passo da Rosca Passo (P) é a distância entre dois filetes, medida no sentido do eixo da rosca.

Sistema usado para se determinar o passo da rosca Com verificadores de rosca.

Verificador em mm Verificador em fios por polegada


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1177 FFRREESSAADDOORRAASS As máquinas fresadoras são classificadas geralmente de acordo com a posição do seu eixo-árvore em relação a mesa de trabalho. Mesa de trabalho é o lugar da máquina onde se fixa a peça a ser usinada. O eixo-árvore é a parte da máquina onde se fixa a ferramenta. As fresadoras classificam-se em relação ao eixo-árvore em horizontal, vertical e uni-versal.

A fresadora é horizontal quando o seueixo árvore é paralelo a mesa da máquina.

Se o eixo-árvore for perpendicular amesa da máquina, dizemos que setrata de uma fresadora vertical.


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Já a fresadora universal dispõe de dois eixos-árvores, um horizontal outro vertical. O eixo vertical situa-se no cabeçote, parte superior da máquina. O eixo horizontal localiza-se no corpo da máquina. O fato de a fresadora universal dispor de dois eixos permite que ela seja utilizada tanto na posição horizontal quanto na verti-cal. 1177..11 TTiippooss Não pense porém que há apenas esses tipos de fresadoras! Há outras que tomaram como modelo as fresadoras horizontais e verticais, mas não funcionam do mesmo modo. Uma delas é a fresadora copiadora, que trabalha com uma mesa e dois cabeçotes: o cabeçote apalpador e o de usinagem. Como o nome diz, a fresadora copiadora tem a finalidade de usinar, copiando um dado modelo.

Outro tipo de fresadora é a fresadora pantográfica ou o pantógrafo. Como a fresadora copiadora, o pantógrafo permite a cópia de um modelo.

Cabeçote Vertical

Eixo-árvore


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No pantógrafo, a transmissão do movimento é coordenada manualmente pelo opera-dor. Isso permite trabalhar detalhes como canais e pequenos raios, mais difíceis de serem obtidos numa fresadora copiadora. Quanto aos modelos, eles podem ser confeccionados em material metálico, como o aço e o alumínio, ou ainda em resina. A escolha do material depende do número de peças a ser copiado. Devido à sua resistência, modelos em aço são recomendáveis para um número elevado de cópias. Caso o modelo seja utilizado poucas vezes, para a cópia de duas ou três peças por exemplo, recomenda-se o uso da resina. Há também a fresadora CNC e as geradoras de engrenagens.


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1188 FFRREESSAASS A fresa é dotada de facas ou dentes multicortantes. Isto lhe confere uma vantagem sobre outras ferramentas: quando os dentes não estão cortando, eles estão se refrige-rando. Isto contribui para um menor desgaste da ferramenta. (Quanto menor o desgas-te, maior vida útil da ferramenta.) A escolha da ferramenta é uma das etapas mais importantes da fresagem. Ela está relacionada principalmente com o tipo de material a ser usinado. Ao escolher uma fresa, deve-se levar em conta se ela é resistente ao material que será usinado. Os materiais são mais ou menos resistentes. Assim, uma fresa adequa-da à usinagem de um material pode não servir para a usinagem de outro. 1188..11 TTiippooss ddee ffrreessaass Então como escolher a ferramenta adequada? Para começar, você deve saber que os dentes da fresa formam ângulos. Estes por sua vez formam a cunha de corte. Pois bem, são os ângulos β dos dentes da fresa que dão a esta maior ou menor resis-tência à quebra. Isto significa que quanto maior for a abertura do ângulo β, mais resis-tente será a fresa. Inversamente, quanto menor for a abertura do ângulo β, menos resistente a fresa será. Com isto, é possível classificar a fresa em: tipos W, N e H. Ve-ja figuras a seguir.

Percebeu que a soma dos ângulos γ, β e ∝ em cada um dos tipos de fresa é sempre igual a 90º. Então você deve ter percebido também que, em cada um deles, a abertura dos ângulos sofre variações, sendo porém o valor do ângulo de cunha sempre cres-cente. Pois bem, a partir desta observação e de acordo com o material a ser usinado, você já pode escolher a fresa adequada ao seu trabalho.


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A fresa tipo W, por ter uma abertura de ângulo de cunha menor (β = 57º), é menos resistente. Por isso ela é recomendada para a usinagem de materiais não-ferrosos de baixa dureza como o alumínio, o bronze e plásticos. A fresa tipo N (β = 73º) é mais resistente que a fresa tipo W e por isso recomendada para usinar materiais de média dureza, como o aço com até 700N/mm² de resistência à tração. Finalmente, a fresa tipo H (β = 81º) é mais resistente que a fresa W e a fresa N. Por-tanto, é recomendada para usinar materiais duros e quebradiços como o aço com mais de 700N/mm² de resistência à tração. Ainda quanto as fresas tipo W, N e H, você deve estar se perguntando por que uma tem mais dentes que outra. A resposta tem a ver com a dureza do material a ser usi-nado. Suponha que você deve usinar uma pela de aço. Por ser mais duro que outros materi-ais, menor volume dele será cortado por dente da fresa. Portanto, menos cavaco será produzido por dente e menos espaço para a saída será necessário. Já maior volume por dente pode ser retirado de materiais mais moles, como o alumínio. Neste caso, mais espaço será necessário para a saída de cavaco. Fresas de perfil constante São fresas utilizadas para abrir canais, superfícies côncavas e convexas ou gerar en-grenagens entre outras operações.

Fresa biangular Fresa convexa/perfil

Fresa côncava/perfil Fresa módulo/dentes de engrenagem


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Fresas planas Trata-se de frases utilizadas para usinar superfícies planas, abrir rasgos e canais. Veja a seguir, fresas planas em trabalho e suas aplicações.

Fresas angulares Estas são as fresas utilizadas para a usinagem de perfis em ângulos, como rasgos prismáticos e encaixes do tipo rabo-de-andorinha.

Fresas para rasgos As frases para rasgos são utilizadas para fazer rasgos de chavetas, ranhuras retas ou perfis T, como as das mesas das fresadoras e furadeiras.


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Fresas de dentes postiços São também chamadas de cabeçote de fresamento. Trata-se de uma ferramenta com dentes postiços. Esse dentes são pastilhas de metal duro, fixadas por parafusos, pinos ou garras, e podem ser substituídas facilmente.

Fresas para desbaste Estas são fresas utilizadas para o desbaste de grande quantidade de materiais de uma peça. Em outras palavras, servem para a usinagem pesada. Esta propriedade de desbatar grande quantidade de material é devida ao secciona-mento dos dentes. Veja figura abaixo.


163

1199 FFRREESSAAGGEEMM

A fresagem é um processo de usinagem mecânica, feito por fresadoras e ferramen-tas especiais chamadas fresas. A fresagem consiste na retirada do excesso de metal ou sobremetal da superfície de uma peça, a fim de dar a esta uma forma e acabamen-to desejados. Na fresagem, a remoção do sobremetal da peça é feita pela combinação de dois mo-vimentos, efetuados ao mesmo tempo. Um dos movimentos é o de rotação da ferra-menta, fresa. O outro é o movimento da mesa da máquina, onde é fixada a peça a ser usinada. É o movimento da mesa da máquina ou movimento de avanço que leva a peça até a fresa e torna possível a operação de usinagem. O movimento de avanço pode levar a peça contra o movimento de giro do dente da fresa. É o chamado movimento discordante. Ou pode também levar a peça no mes-mo sentido do movimento do dente da fresa. É o caso do movimento concordante.

A maioria das fresadoras trabalha com o avanço da mesa baseado em uma porca e um parafuso. Com o tempo e desgaste da máquina ocorre uma folga entre eles. Veja figura abaixo.

peça

avanço

fresa

Avanço da mesa

Fuso da mesa

mesa

Movimento discordante Movimento concordante Sentido de rotação Sentido de rotação

Só é possível emMáquinas especiais


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No movimento concordante, a folga é empurrada pelo dente da fresa no mesmo senti-do de deslocamento da mesa. Isto faz com que a mesa execute movimentos irregula-res, que prejudicando acabamento da peça e podem até quebrar o dente da fresa. No movimento discordante, a folga não influi no deslocamento da mesa. Por isso, a mesa tem um movimento de avanço mais uniforme. Isto gera um melhor acabamento da peça. Assim, nas fresadoras dotadas de sistema de avanço com porca e parafuso, é melhor utilizar o movimento discordante. Para tanto, basta observar o sentido de giro da fresa e fazer a peça avançar contra o dente da ferramenta. Diferenças entre as duas fresagens 1ª diferença Na fresagem em oposição, o dente da fresa começa a cortar e a secção do cavaco vai aumentando progressivamente; quando se fresa em concordância, o dente começa cortando com o máximo de secção e vai diminuindo progressivamente. 2ª diferença A Segunda diferença consiste em que, em igualdade de condições para o corte (avan-ço, velocidade e profundidade de corte), resulta um melhor acabamento na superfície quando se fresa em oposição. 3ª diferença Na fresagem em oposição, quando o dente entra em contato com o material para po-der cortar, necessita alcançar uma profundidade mínima de corte. Antes que isso a-conteça, há um roçamento intenso entre o material e a aresta cortante da fresa que é prejudicial para esta, coisa que não ocorre na fresagem em concordância onde o den-te começa cortando sem roçamento inicial. 4ª diferença Fresando em oposição, o aumento progressivo da secção do cavaco faz que o esforço aumente também progressivamente. Isto permite aos órgãos da máquina absorver as folgas existentes sem trepidações. Por outro lado, fresando em concordância, o dente ataca o material na máxima secção de cavaco, momento em que é produzido o máximo de esforço e de forma brusca. Isto exige uma acomodação tão rápida dos órgãos da máquina, que, se as folgas são grandes podem fazer a fresa montar sobre o material, podendo provocar um acidente.

5ª diferença Em iguais condições de corte o arco de trajetória do dente (AB) cortando em oposição, é maior que o arco (CD) cortando em concordância. Isto nos indica que fresando em concordância, a aresta cortante da ferramenta tem menor contato com o material e por conseguinte pode durar mais.


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Conclusões Conhecidas as diferenças mais importantes entre a fresagem em concordância e a fresagem e oposição, pode dizer-se que, para passes de grandes dimensões é prefe-rível a fresagem em concordância, sempre que se disponha de uma fresadora com regulagem especial das folgas para fresar dessa forma. Se ao contrário se trabalha com fresadoras comuns, sobretudo com bastante uso e em período de aprendizagem, é conveniente fresar em oposição. Nos casos em que é inevitável fresar em concor-dância, como quando se fresa a ranhura indicada na figura, deve-se tomar as seguintes precauções: a) Fixar fortemente o material; b) Eliminar, tanto quanto possível, a folga nas

guias, no fuso da mesa, e no porta-ferramentas e seus apoios;

c) Utilizar um avanço menor que o recomendado. Para dar um bom acabamento e medida precisa é conveniente, além disso: a) Usar uma fresa de menor diâmetro que a largura da ranhura; b) Dar um passe desde (a) até (b); c) Inverter o sentido do avanço do material e dar um passe cortando somente o flan-

co desde (c) até (d). 1199..11 FFrreessaaggeemm ttaannggeenncciiaall ee ffrroonnttaall Existem duas formas de fresar superfícies: a tangencial e a frontal. Na fresagem tan-gencial, o eixo de rotação da fresa é paralelo à superfície da peça que está sendo usi-nada. Na fresagem frontal, o eixo de rotação é perpendicular a superfície da peça que está sendo usinada. Na fresagem frontal, o eixo de rotação é perpendicular à superfí-cie da peça. Tanto a fresagem tangencial quanto a frontal podem ser executadas em qualquer tipo de fresadora. Veja figuras a seguir.

fresagem tangencial em fresadora horizontal


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fresagem frontal em fresadora vertical

fresagem tangencial em fresadora vertical

fresagem frontal em fresadora horizontal

Fresagem Tangencial Quando a fresa corta com os dentes late-rais, como mostra a figura, denomina-se fresagem tangencial. Pode-se reduzir que cada dente ao cortar, deixa sobre o material uma curva e que a trajetória de dois dentes consecutivos, determinam uma saliência (P). Esta saliência se repete para cada corte de cada dente, deixando uma ondulação sobre o material, característico desta forma de fre-sar. Quando essas saliências têm uma altura (b) que se deseja diminuir para se obter melhor superfície, consegue-se diminuindo o avanço (e) e aumentando o diâmetro da fresa.


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Fresagem Frontal Chama-se de fresagem frontal aquela em que a superfície perpendicular ao eixo da fresa tem um acabamento produzido pelos dentes frontais, enquanto os laterais trabalham tangen-cialmente. Os dentes frontais têm suas arestas cortantes coincidindo com o plano da superfície usinada; portanto, a rotação da fresa e o avanço simultâneo do material, permitem obter uma superfície plana sem as saliências características da fresagem tangencial. Isto seria preferível, se possível, trabalhar com fresagem frontal. Contudo convém ad-vertir que qualquer descentragem da fresa ou afiação incorreta, faz com que um dente fique mais baixo que os outros e então sua trajetória fique marcada no material, preju-dicando o acabamento. Como outros processos, a fresagem permite trabalhar superfícies planas, convexas, côncavas ou de perfis especiais. Mas tem a vantagem de ser mais rápido que o pro-cesso de tornear, limar, aplainar. Isto se deve ao uso da fresa, que é uma ferramenta multicortante. 1199..22 CCaallccuullaarr aa rrppmm,, oo AAvvaannççoo ee aa PPrrooffuunnddiiddaaddee ddee CCoorrttee Você deve estar lembrado que rpm, avanço e profundidade de corte são parâmetros de corte para qualquer tipo de usinagem. A escolha dos parâmetros de corte é uma etapa muito importante na fresagem. Parâmetros de corte inadequados podem causar sérios problemas, como alterar o acabamento superficial da peça e até mesmo reduzir a vida útil da ferramenta. Como então calcular os parâmetros de corte na fresagem? O primeiro passo é calcular a melhor rotação. Esta depende basicamente de dois elementos: o diâmetro da fresa e a velocidade de corte. A velocidade de corte, por sua vez, vai depender de fatores como o tipo de material a ser usinado, o material da fresa e o tipo de aplicação da fre-sa. Escolher a velocidade de corte é uma tarefa relativamente simples. Os fabricantes das fresas fornecem tabelas com as velocidades de corte relacionadas com o material da fresa e da peça a ser trabalhada.


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Escolha da Velocidade de Corte Suponha que você deve desbastar 4mm de profundidade em uma peça de aço de 85 kgf / mm2 de resistência, utilizando uma fresa de aço rápido. Qual deve ser a velocida-de de corte da ferramenta?

Material a ser Cortado Desbaste até a profundidade de Acabamento 8 mm 5 mm 1,5 mm

Aço até 60 Kgf/mm2 16-20 22-26 32-36 Aço de60-90 Kgf/mm2 14-16 20-24 26-30

Aço de 90-110 Kgf/mm2 12-14 18-22 22-26 Aço acima de 110 Kgf/mm2 8-12 14-16 16-20 Ferro fundido até 180 HB 18-22 24-28 18-32

Ferro fundido acima de 180 HB 10-14 12-18 18-22 Latão 32-48 46-72 60-120

Metais leves 220-320 280-480 400-520 Cobre 40-50 60-80 80-100

Então, a Vc que se deve usar para usinar um aço de 85 kgf / mm2 de resistência a uma profundidade de 4mm é de 20 a 24 m / min. Caso a profundidade de corte fosse outra, 8mm, por exemplo, a velocidade de corte seria de 14 a 16 m/min. Dica Tecnológica Observe na tabela. Quanto maior a profundidade de corte, menor será o valor da velo-cidade de corte. Acima demos exemplo de um tipo de tabela em que se relacionam a resistência e a dureza Brinell de alguns materiais com a velocidade de corte da fresa. Ainda há tam-bém a simples classificação de materiais como o latão, por exemplo, sem referência à sua resistência ou dureza. Mas há outros tipos de tabelas. Para Ter acesso a uma maior variedade delas, você deve consultar uma biblioteca ou pedir catálogos de fornecedores de fresas. Aliás, consultar catálogos é algo que você deve fazer com freqüência, pois vai garantir que você fique ligado com o que há de mais atualizado no mercado. Exercício Qual é a velocidade de corte adequada para fazer o acabamento em uma peça de ferro fundido com dureza Brinell de 200HB e profundidade de corte de 1,5mm, utili-zando-se uma fresa cilíndrica de aço rápido com 40 mm de diâmetro e 6 dentes? 1º Cálculo da rotação da fresa

n = d

Vc⋅

⋅π

1000

2º Cálculo do Avanço da Mesa Para calcular o avanço da mesa, consultamos inicialmente uma tabela. Isto nos dá o valor de avanço por dente da fresa. Para consultar a tabela, é preciso conhecer o ma-terial, o tipo de fresa e identificar se a operação é de desbaste ou acabamento. Também é preciso saber o número de dentes da fresa. Para isto basta observá-la.


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ESCOLHA DO AVANÇO POR DENTEPARA FRESAS DE AÇO RÁPIDO

Material a ser cortado Tipo da fresa Avanço em milímetro por dente Desbaste acab. Até 8mm até 5mm até 1mm

Aço até 60 Kgf/mm2

Aço de 60 - 90 Kgf/mm2 Aço de 90 - 110 Kgf/mm2

Aço acima de 110 Kgf/mm2 Ferro fundido, até 180 HB

Ferro fundido, acima de 180 HB Latão

Metais leves Cobre

Cilíndrica DIN 884

0,22 0,20 0,17 0,10 0,22 0,18 0,24 0,10 0,26

0,26 0,24 0,22 0,12 0,30 0,20 0,28 0,12 0,26

0,10 0,08 0,06 0,04 0,08 0,06 0,10 0,04 0,08





Metais leves Cobre

de topo DIN 841 DIN 1880

0,25 0,22 0,22 0,12 0,25 0,18 0,25 0,12 0,26

0,30 0,27 0,24 0,14 0,34 0,22 0,30 0,16 0,30

0,12 0,10 0,08 0,06 0,10 0,08 0,10 0,06 0,10





Metais leves Cobre

Circulares dentes retos

DIN 885B

0,08 0,07 0,06 0,05 0,08 0,06 0,08 0,10 0,10

0,12 0,11 0,10 0,09 0,12 0,10 0,12 0,14 0,14

0,05 0,04 0,03 0,03 0,06 0,03 0,05 0,06 0,05





Metais leves Cobre

Circulares dentes

cruzados DIN 885A

0,13 0,12 0,10 0,09 0,13 0,10 0,13 0,15 0,15

0,19 0,18 0,16 0,15 0,19 0,16 0,19 0,22 0,22

0,08 0,07 0,05 0,04 0,08 0,05 0,08 0,09 0,09

Vamos ver como aplicar essas informações? Ainda tomando o primeiro exemplo, vamos supor que é preciso fazer o desbaste de 4mm de profundidade em uma peça de aço com 85 kgf / mm2 de resistência. A fresa é cilíndrica com 6 dentes e 40 mm de diâmetro. Qual será o avanço adequado? Primeira medida é localizar na tabela o material da peça. O avanço recomendado é: 0,24 mm / dente Achado o avanço por dente da fresa, resta encontrar o avanço da mesa, a ser selecio-nada na máquina como fizemos com a r.p.m.


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Vamos supor uma fresa de trabalho com seis dentes (z = 6). Se cada dente avançar 0,24 mm, em uma volta da fresa quanto avançará a mesa em um minuto? Para achar a resposta é só multiplicar o número de dentes (z) pelo avanço por dentes (ad) e pela rotação da fresa (n). am = ad.z.n → onde: am = avanço da mesa ad = avanço por dente am = 0,24.6.120 z = número de dentes am = 172,8 mm / min n = rotação Dica Maior rotação da fresa gera maior avanço da mesa. E o resultado é maior produção de peças em um mesmo intervalo de tempo. Profundidade de Corte Finalmente o último passo antes de usinar uma peça é escolher a profundidade de corte, para saber quantas passadas a ferramenta deve dar sobre a peça a fim de reti-rar o sobremetal e deixar a peça no tamanho desejado. Este é um dado prático. Depende muito da experiência do operador em identificar a resistência e robustez da fresadora.

nº de passes = cortededeprofundida

sobremetal

Para escolher a profundidade de corte, é preciso antes medir a peça em bruto, a fim de determinar a quantidade de sobremetal a ser removida. Com este dado em mãos, decide-se o número de passadas da fresa sobre a peça. Durante a operação, as passadas são executadas sobre a peça, levantando-se a me-sa da fresadora ou abaixando-se a fresa. Dica Tecnológica

Na prática, a máxima profundidade de corte adotada é de até 1/ 3 da altura da fresa.

Em que: p = profundidade de corte (máximo 1 / 3 da altura da fresa) h = altura da fresa


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1199..33 TTeemmppoo ddee CCoorrttee Na fresagem, o tempo de corte (Tc) pode ser calculado aplicando-se basicamente a fórmula já conhecida:

Tc =aniL

..

Onde: L = l + ea + ep L = curso completo da ferramenta ea = espaço anterior ep = espaço posterior l = comprimento da peça i = número de passes a = avanço por rotação (ad.z) Os espaços ea e ep poderão ser calculados a partir de fórmulas trigonométricas, obti-das por ocasião do ajuste da máquina ou por tabelas específicas. Exemplo Calcule: a. Avanço (am) em mm/min b. Tempo de corte (Tc) para dois passes Dados: z = 6 ad = 0,2 mm Vc = 22 m/min Solução L = l + ea + ep L = 380mm + 20mm + 1mm L = 401mm a) Am = ad. z . n

Am = 0,2mm. 6. min

84min70 mm

=

b) Tc = L iam

⋅

Tc =

min84

2.401mm

mm = 9,54min


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Exercícios 1. Calcular o tempo de corte (Tc) para fresar um rasgo conforme a figura. Dados: Material da peça aço 1020 Passos do trabalho: 1º. Fresa de topo ∅40mm i = 1 Am = 80mm/min 2º. Fresa angular 60º - ∅50mm i = 2 am = 50mm/min Solução: 2. Calcular a rpm, o número de passes (i) e o tempo de corte para a fresagem do ras-go de chaveta conforme a figura. Dados: Vc = 20m/min Profundidade de corte = 2mm Fresa de topo ∅12mm am = 60mm/min Solução:

1199..44 FFrreessaaggeemm ddee ssuuppeerrffíícciiee ppllaannaa Vamos supor que você entra na oficina e recebe a tarefa de usinar a superfície plana de uma peça de ferro fundido de 50 x 50 mm e dureza de 240HB, conforme desenho. Você dispõe de uma fresadora horizontal e fresa com 10 dentes e 40 mm de diâmetro. Por onde começar?

O primeiro passo é escolher a fresa com relação ao material da peça. Sabendo que o material e ferro fundido, com dureza de 240HB, que tipo de fresa você deve usar?


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Escolhido o tipo de fresa quanto ao material, é preciso especificá-la quanto ao trabalho que ela vai realizar. Para fresar superfícies planas, a fresa indicada é a plana, também conhecida como fresa cilíndrica. Veja, a seguir, alguns tipos básicos de fresas cilíndri-cas.

Como vamos fazer uma fresagem tangencial em superfície plana utilizando fresadora horizontal, escolhemos trabalhar com a fresa cilíndrica para mandril com chaveta lon-gitudinal. Trata-se de um tipo de fresa muito utilizada para usinar superfícies planas em fresado-ra horizontal. A fresa cilíndrica para mandril com chaveta longitudinal permite uma fi-xação mais rígida a máquina. E isso garante maior retirada de material e também um melhor acabamento da superfície. Dica tecnológica Caso a largura da fresa não seja suficiente para usinar toda a extensão da superfície da peça, monte duas ou mais fresas, com a inclinação das hélices ou facas laterais de corte invertidas, isto é, uma hélice com inclinação à esquerda e a ou-tra à direita. Veja figura ao lado. Tendo escolhido a fresa, o passo seguinte é a fixação da peça. Como fazer? Você pode escolher entre várias formas de fixação, de acordo com o perfil da peça e o esforço de corte que ela sofre. Pode-se fixar a peça diretamente à mesa ou com o auxílio de dispositivos de fixação como: morsa, cantoneiras, calços reguláveis (macaquinhos), aparelhos divisores e outros.

Fresa cilíndrica de haste paralela (fresa de topo)

fresa de topo para mandril com chaveta transversal (fre-

sa frontal para mandril)

fresa cilíndrica para mandril com chaveta longitudinal


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Fixação em morsa

Fixação sobre a mesa

Fixação com aparelho divisor

Fixação em cantoneira

Recordar é aprender No movimento discordante, o esforço de corte tende a arrancar a peça do dispositivo onde ela se encontra fixada. No concordante, o esforço de corte tende a empurrar a peça contra o dispositivo em que ela está fixada.

Em nosso exemplo, o movimento adotado é o tangencial discordante, pois a peça a usinar é de pequena dimensão e formato regular. Isso nos permite optar pela fixação em morsa, apesar de haver o risco de a peça ser arrancada, durante a fre-sagem. Fixação em morsa


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Agora podemos fixar a fresa. Esta fixação pode ser por pinças e mandris, também chamados eixos porta-fresas. Os mandris dispõem de hastes com cones do tipo morse ou ISO. Esta é uma informação importante na hora de fixar a fresa. O mandril de cone morse é fixado por pressão e deve ser utilizado para trabalhos em que a fresa não seja submetida a grandes esforços. Nesse caso, o mandril recomen-dado é o de cone ISO, cujo sistema de fixação impede que ele se solte durante a ope-ração de fresagem. Veja a seguir tipos de mandril e como eles são fixados.

Optamos por trabalhar com o eixo porta-fresas do tipo haste longo, por ser o mais a-dequado à nossa fresa de trabalho, a cilíndrica com chaveta longitudinal. O mandril escolhido garante menor vibração da ferramenta durante a usinagem e, portanto, me-lhor acabamento.

Mandril para fresa com furo rosqueado


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1199..55 FFrreessaaggeemm ddee ssuuppeerrffíícciiee ppllaannaa eemm eessqquuaaddrroo Na oficina é comum dizer sobre duas superfícies que formam um ângulo reto, isto é de 90º, que elas estão em esquadro. A expressão fresar em esquadro: significa fresar uma superfície em 90º com relação a uma outra. Em outra palavras, é fresar uma su-perfície perpendicular a uma superfície de referência. Fresar em esquadro e o mesmo que usinar uma superfície plana. Isso quer dizer que os critérios para a escolha da ferramenta e parâmetros de corte são os mesmos. En-tão, o que muda? O que muda é que agora vamos tomar uma superfície já usinada com referência para usinar as demais. Veja figura a seguir.

Vamos ver como fazer? Primeiro, devemos escolher a fresa, lembra? Como vamos trabalhar com movimento discordante frontal e fresadora vertical, ela não pode ser a mesma recomendada para o primeiro caso. A fresa adequada agora é a cilíndrica frontal para mandril com chaveta transversal. Mas ainda mantemos o tipo, isto é, a fresa tipo H, visto que o material da peça continua sendo o ferro fundido. Feita a escolha da fresa, podemos escolher o meio de fixa-ção da peça. Como no exemplo anterior, o meio recomen-dado é a morsa.

Superfície de referência

Mordente fixo

Superfície a usinar

fixação em morsa


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Para fixar a fresa, vamos usar um eixo porta-fresas curto. Este dispõe de chaveta transversal e parafuso que asseguram uma boa fixação da fresa.

Acabamos de escolher os meios de fixação da peça e da fresa. Devemos então determinar os parâmetros de cor-tes. Estes são os mesmos que os encontrados no primei-ro caso. Mas como vamos usinar os quatro lados da peça, precisamos dividir o valor do sobremetal por dois, a fim de determinar quanto será retirado de cada superfície. Va-mos ver como fazer? Tínhamos que o sobremetal da peça era de 10 mm e a profundidade de corte de 5 mm. Notemos que o diâmetro da fresa é menor que a largura da pela. Nesse caso, para remover a camada de material desejada, é necessário dar mais de uma passada com a fresa sobre a peça, mas sem alterar a profundidade de corte. Para tanto, é só deslocar a mesa no sentido trans-versal ao seu avanço. Neste momento, devemos observar que no máximo 2 / 3 do diâmetro da fresa fiquem em contato com a peça. Isto favorece a refrigeração dos dentes da fresa, uma vez que necessariamente 1/3 de seu diâmetro ficará fora.

O primeiro passo é fixar a peça à morsa. Dentre as quatro superfícies, escolha a de formato menos irregular, que se apóia melhor contra o mordente fixo. Encoste esta superfície ao mordente fixo da morsa e fixe-a, utilizando um rolete. Usine a primeira superfície, que passa a ser então a superfície de referência para as demais. Veja figura ao lado.

Movimento concordante ao avanço da mesa

Dentes refrigerados

Fixação de fresa em eixo porta-fresas


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Segunda superfície a usinar superfície de referência

Calços paralelos retificados

Dica tecnológica Em geral, as peças em bruto têm formato irregular, o que torna difícil sua fixação. Isso pode ser solucionado, colocando-se um rolete entre a peça e o mordente móvel da morsa, como mostra a figura. Como já temos uma superfície de referência, vamos aprender a usinar a segunda su-perfície. Mas antes, retire a peça da morsa, lime as rebarbas e limpe a morsa. Em se-guida, coloque de novo a superfície de referência da peça em contato com o mor-dente fixo da morsa. Fixe-a, utilizando um rolete. Fixada a peça, usine a segunda superfície em esquadro com a superfície de referência. Após a usina-gem, retire a peça da morsa, lime as rebarbas e limpe a morsa. Antes de usinar a terceira superfície, verifique se a superfície que você acabou de usinar está em esquadro, isto é, perpendicular à superfície de referencia. Para isso use um esquadro de luz.

Agora podemos passar à usinagem da terceira superfí-cie. Para isso, gire a peça em 180º, isto e, de maneira que a última superfície usinada fique voltada para baixo e a superfície de referência continue encostada no mordente fixo. Fixe-a, utilizando um rolete. Usine a ter-ceira superfície.

Após a usinagem, retire a peça da morsa, lime as re-

barbas e limpe a morsa. Em seguida, para usinar a quarta e última superfície, fixe de novo a peça, utilizando calços para apoia-la bem contra a base da morsa. Usine esta superfície. OBS.: Use calços para assentar bem a peça. Se for necessário, dê umas pancadinhas de leve na peça até assenta-la. Utilize um martelo de cobre ou latão, ou qualquer outro material macio, para não danificar a peça. Acabando de usinar a quarta superfí-cie, solte a peça, lime as rebarbas.


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2200 AAPPAARREELLHHOO DDIIVVIISSOORR O aparelho divisor é um acessória da fresadora que permite fazer as divisões dos den-tes das engrenagens. Permite também fazer furos ou rasgos em outros tipos de peças, além de possibilitar a fresagem de ranhuras e dentes helicoidais. Normalmente, o aparelho divisor tem uma coroa com 40 ou 60 dentes; três discos divi-sores que contêm várias séries de furos e uma manivela para fixar a posição desejada para a realização do trabalho. Conforme o número de voltas dadas na manivela e o número de furos calculado, obtém-se o número de divisões desejadas. Assim, se a coroa tem 40 dentes, por exemplo, e se dermos 40 voltas na manivela, a coroa e a peça darão uma volta completa em torno de seu eixo. Porém, o número de dentes da engrenagem a ser fabricada nem sempre corresponde a uma volta completa na manivela. Dependendo da situação, você pode Ter de dar mais de uma volta e também frações de volta para obter o número desejado de den-tes. Por exemplo, se queremos fresar uma engrenagem com 20 dentes, o material deverá

ser girado 201

de volta, para a fresagem de cada dente. Então, se o aparelho divisor

tem uma coroa de 40 dentes, em vez de dar 40 voltas na manivela, será necessário

dar 2040

de voltas. Isso significa 2 voltas na manivela para cada dente a ser fresado.

Cálculo do aparelho divisor Tendo estabelecido a relação entre o número de dentes da coroa e o número de divi-sões desejadas, fica fácil montar a fórmula para o cálculo do aparelho divisor:

Vm = NC

Em que Vm é o número de voltas na manivela, C é o número de dentes da coroa e N é o número de divisões desejadas. Suponhamos, então, que você tenha de fresar 10 ranhuras igualmente espaçadas em uma peça cilíndrica usando um divisor com coroa de 40 dentes.


180

Os dados que você têm são: C = 40 e N = 10. Montando a fórmula, temos:

Vm = 1040

Vm = 4

Esse resultado, Vm = 4, significa que você precisa dar 4 voltas completas na manivela para fresar cada ranhura. Disco divisor Nem sempre o número de volta é exato. Nesse caso, você tem de dar uma fração de volta na manivela e o que ajuda nessa operação é o disco divisor.

O disco divisor é um disco com uma série de furos que permitem a obtenção de fração de voltas. Em geral, um aparelho divisor tem dois discos com quantidades diferentes de furos igualmente espaçados entre si. Basicamente, as quantidades de furos existentes em cada disco são as mostradas na tabela a seguir.

Discos Furos 1 15 - 18 - 20 - 23 - 27 - 31 - 37 - 41 - 47 2 16 - 17 - 19 - 21 - 29 - 33 - 39 - 43 - 49

2200..11 CCáállccuulloo ddee ddiivviissããoo iinnddiirreettaa A fórmula do cálculo para o disco divisor é a mesma do aparelho divisor:

Vm = NC

Imagine que você deseja fresar uma engrenagem com 27 dentes, utilizando um apare-lho divisor com coroa de 40 dentes. Quantas voltas de manivela você terá de dar?

Vamos aplicar a fórmula:

Vm = 2740

=NC

ou 40 ÷ 27 = 1 (resta 13)


181

Então você deve "ler" o resultado desse cálculo da seguinte forma: para fresar uma engrenagem de 27 dentes, você da uma volta completa na manivela e avança 13 furos no disco de 27 furos. OBS.: A fração equivalente pode ser encontrada por meio da divisão ou da multiplicação do numerador e do denominador por um mesmo número inteiro. 2200..22 CCáállccuulloo ddee ddiivviissããoo aanngguullaarr Esse cálculo é realizado quando se deseja deslocar a peça um determinado ângulo, para fazer divisões ou usinar rasgos. Para fazer esse cálculo, aplica-se a seguinte fórmula:

Vm = 360

.αC

Em que C é o número de dentes da coroa, ∝ é o ângulo a ser deslocado e 360 é o ângulo de uma volta completa. Vamos supor que você tenha de fazer dois rasgos eqüidistantes 20º em uma peça. Quantas volta você precisará dar na manivela para obter o ângulo indicado, uma vez que a coroa tem 40 dentes? Substituindo os valores na fórmula:

Vm = 360

20.40

Vm = 360800

800 ÷ 360 = 2 (resta 80)

Por esse resultado, já sabemos que você terá de dar duas voltas completas na mani-vela.

103601080

÷÷

= 236

28÷

÷ =

( )18

4 furos

Portanto, para obter um deslocamento de 20º, você terá de dar 2 voltas completas na manivela e avançar 4 furos em um disco de 18 furos.


182

2200..33 DDiivviissããoo ddiiffeerreenncciiaall Imagine que você tem de calcular o número de voltas na manivela de um aparelho divisor para fresar uma engrenagem com 97 dentes e sabendo que a coroa do divisor tem 40 dentes. Aparentemente, esse parece ser um problema igual aos outros que você já estudou e resolveu. A fórmula é a mesma, ou seja:

Vm = NC

= 9740

No entanto, o que parece ser a solução não é. E você sabe por quê? Bem, primeiramente, não existe um disco divisor com 97 furos. Além disso, aquela fração não pode ser simplificada. A divisão diferencial é usada para resolver esse problema. Ela é um processo de correção do nú-mero de dentes feito por meio do uso de um con-junto de engrenagens. A divisão diferencial é usada sempre que for ne-cessário fresar uma engrenagem com um número primo de dentes maior do que 49. Isso porque 49 é o maior número de furos do disco da nossa fresadora. Cálculo com divisão diferencial Vamos retomar, então, os dados do problema: C = 40 (dentes da coroa) N = 97 (número de divisões desejadas) 1. Encontrar um número arbitrário, que não seja primo, próximo ao número de dentes da engrenagem a ser fresada. Para o nosso problema, vamos escolher 100, ou seja, N' = 100 (lê-se "ene linha"). 2. Calcular o número de voltas na manivela para N' = 100:

Vm = 'N

C =

10040

Simplificando:

Vm = 40 10

100 10÷÷

= 21024⋅⋅

= Df

208

3. Calcular as engrenagens. Para isso, usa-se a fórmula:

ZmovZmot

= '

.N

NC ∆


183

Em que: Zmot é a engrenagem motora, Zmov é a engrenagem movida, C é o número de dentes da coroa, N' é o número arbitrário de dentes, ∆N é a diferença entre N e N' Voltando ao problema e substituindo os valores na fórmula, temos:

ZmovZmot

= 100

3.40

1010010120

÷÷

= 1012

ZmovZmot

= 100120

6.106.12

= ( )( )2

1

6072

ZoumovidaZoumotora

OBS.: Geralmente, as fresadoras são acompanhadas de um jogo de engrenagens auxiliares com os seguintes números de dentes: 24 (2 engrenagens), 28, 32, 36, 40, 44, 48, 52, 56, 60, 64, 72, 80, 86 e 100. Para a montagem, a engrenagem motora (Z1) deverá ser fixada no eixo da árvore do divisor e a engrenagem movida (Z2) deverá ser mon-tada no eixo do disco. Porém, nem sempre são usadas apenas duas engrenagens para a correção.

Para a fração 7

12, você pode fazer:

712

= 1734

⋅⋅

. Então, você desmembra tem:

ZmovZmot

= 8784

⋅⋅

= 5632

= 2

1

ZZ

ZmovZmot

= 241243

⋅⋅

= 2472

= 4

3

ZZ


184

Determinação das engrenagens intermediárias Como essas duas novas engrenagens que foram montadas estão distantes uma da outra, é preciso colocar uma ou duas engrenagens intermediárias, que serão respon-sáveis pela transmissão do movimento. O que você precisa notar, entretanto, é que quando uma ou duas engrenagens inter-mediárias são montadas no aparelho divisor, isso pode alterar o sentido de giro do disco.

Número de engrenagens do cálculo

Número arbitrário (n') Escolhido

Quantidade de engrenagens intermediárias

2 Maior que n 1 2 Menor que n 2 4 Maior que n - 4 Menor que n 1

2200..44 FFrreessaarr uumm qquuaaddrraaddoo ccoomm aappaarreellhhoo ddiivviissoorr uunniivveerrssaall Os procedimentos para fresar com o aparelho divisor universal são os mesmos que para qualquer operação de fresagem. Assim, você escolhe o tipo e dimensões da fre-sa, dependendo do perfil que vai ser trabalhado, bem como do material da peça e da fresadora de que você dispõe. O que muda é que agora você vai precisar fazer alguns cálculos de divisão e também aprender como fixar a peça ao aparelho divisor. Vamos supor que você recebe uma peça cilíndrica. conforme desenho ao lado. Pede-se para você fresar em uma de suas extremidades um quadrado de 25 mm. Por onde começar?


185

Cálculo do aparelho divisor

Vm = NC

⇒ Vm = 404

⇒ Vm = 10

Significa que você precisa dar 10 voltas completas na manivela para fresar cada su-perfícies do quadrado. Como o diâmetro da peça tem 36 mm, será que é possível fre-sar o quadrado de 25 x 25 de lado como pedido? Qual a solução? Calcular o diâmetro mínimo que a peça deve ter. Calcule o diâmetro mínimo da peça. Veja a fórmula abaixo:

Substituindo vem : a² = 25²+25² a² = 625+625 a = 1250 a = 35,35 Com este calculo, você encontrou que o diâmetro mínimo da peça é de, aproximada-mente, 35,35 mm. Portanto, é possível fazer o quadrado, visto que a peça tem 36 mm de diâmetro. Com isso, você pode passar à fresagem. Fixe a peça. Para isso, fixe primeiramente uma das extremidades na placa do ca-

beçote divisor. Em seguida, a outra extremidade em um contraponta, caso o com-primento da peça (L) seja maior que 1,5 vez o diâmetro da peça (D). Se tratar de uma peça de comprimento (L) menor que 1,5 vez o diâmetro (D), não é preciso uti-lizar o contraponta. Nesse caso, utilize somente a placa universal. Veja figuras a-baixo:

Escolha a fresa e em seguida fixe-a. Determine os parâmetros de corte. Determine a profundidade de corte. Veja como fazer.

a =profundidade de corte D = diâmetro do material d =medida do quadrado

a = D - d 2

a² = b² + c²


186

Resolvendo, vem: a = 36 - 25 a = 11 2 2 a = 5,5 Você tem então que, para fresar um quadrado de 25 mm em um eixo de 36 mm de diâmetro, a profundidade de corte necessária é igual a 5,5. Veja figura acima.

• Tangencie a superfície da pela com a fresa. Zere o anel graduado do fuso de subida da mesa.

• Retire a fresa de cima da peça. • Suba a mesa até a profundidade de corte desejada. Usine a primeira face

plana. • Meça a face usinada. A medida encontrada deve corresponder à metade

do diâmetro da peça mais a metade da medida de um lado do quadrado, como na figura acima, ou seja: 18 + 12,5 = 30,5. A figura a baixo mostra a peça fixa à placa do divisor e com uma face já usinada.

• Gire a manivela do divisor 10 voltas para fresar a segunda superfície per-pendicular à primeira usine as demais superfície seguindo o mesmo pro-cedimento utilizando para a fresagem da segunda superfície não esqueça de conferir a medida a cada superfície usinada.


187

2211 FFRREESSAARR EENNGGRREENNAAGGEENNSS CCIILLÍÍNNDDRRIICCAA CCOOMM DDEENNTTEESS RREETTOOSS Já dissemos que as engrenagens podem ser produzidas em máquinas especiais além das fresadoras. Nas fresadoras, os dentes das engrenagens são usinados com fresas de perfil constante também chamadas de fresas módulo. Agora você vai aprender como fazer os cálculos para selecionar corretamente a fresa módulo e poder assim usinar as engrenagens. Mas primeiro vamos retomar o conceito de módulo. Módulo de uma engrenagem é o quociente resul-tante da divisão do diâmetro primitivo pelo número de dentes. O módulo é sempre expresso em milí-metros. Com o módulo, você pode calcular quase todas as dimensões de uma engrenagem. O mó-dulo é normalizado e expresso com números intei-ros ou decimais muito simples. Veja ao lado a figura de um módulo. Percebeu o que é módulo? Cada parte do diâme-tro primitivo, não é mesmo? Isso nos leva a dedu-zir que se o módulo é expresso em uma medida inteira ou decimal muito simples, também serão expressas por números inteiros e decimais muito simples a medida do diâmetro primi-tivo e outras dimensões múltiplas do módulo. 2211..11 EEssccoollhhaa ddaa ffrreessaa

As fresas para usinar engrenagens são as fresas módulo. Elas são fornecidas em um jogo de oito para cada módulo até o módulo 10. A partir deste módulo, as fresas módulo são fornecidas em um jogo de 15, porque os perfis dos dentes têm maior dimensão. Dica tecnológica Acima do módulo 4, recomenda-se que a engre-nagem seja desbastada com uma fresa apropria-da. E em seguida, para o acabamento, pode-se retomar a fresa de trabalho original. A escolha da fresa está condicionada ao número de dentes das engrenagens.

Nº da fresa módulo Nº de dentes da engrenagem (z) 1 12 e 13 2 14 a 16 3 17 a 20 4 21 a 25 5 26 a 34 6 35 a 54 7 55 a 134 8 135 para cima e cremalheira


188

Já para usinar engrenagens acima do módulo 10, o jogo de 15 fresas é fornecido co-mo segue: Nº da fresa 1 11 / 2 2 21 / 2 3 31 / 2 4 41 / 2 5 51 / 2 6 61 / 2 7 71 / 2 8

Nº de

Dentes (z)

12

13

14

15 E 16

17E 18

19 E 20

21E 22

23 E 25

26E 29

30 E 34

35E 41

42 E 54

55 E 79

80 E

134

135 ParaCima

2211..22 FFrreessaannddoo aa eennggrreennaaggeemm ((mmóódduulloo 33 ccoomm 2255 ddeenntteess)) Monte e prepare o cabeçote divisor. Para isso você precisa calcular o número de furos que o disco deve Ter. Este cálculo, como dissemos no início da aula, deve ser o da divisão indireta. Vamos ver como fazer? Cálculo da divisão indireta A divisão indireta é mais utilizada que a divisão direta, pois permite maior número de divisões. O nome divisão indireta provém do sistema de transmissão de movimento do manípulo para a árvore. Vamos à usinagem:

• Fixe a peça em um mandril e este no aparelho divisor.

• Fixe o disco no aparelho divisor e regule o setor para 9 furos. Veja a figura ao lado.

• Fixe a fresa. Esta deve ser para módulo 3, nº 4, uma vez que a engrenagem deve ter 25 dentes.

• Faça a primeira ranhura. Para isso, posicione a fresa no centro do eixo e trangencie a peça.

• Retire a fresa de cima da peça e suba a mesma até a profundidade de cor-te desejada.

• Inicie corte manualmente e em seguida complete o passe com o movimen-to automático.

Observação: Dê quantos passes forem necessários para obter a altura do dente que é h = 6,498 mm.

• Gire a peça para fresar a ranhura se-

guinte. Para isso, desloque novamente o manípulo do aparelho divisor em uma volta mais 9 furos. Faça a ranhura. A-pós isso, estará pronto o primeiro den-te.


189

• Meça o dente usinado. Veja ao lado a figura.

• Proceda da mesma maneira para fazer as demais ra-nhuras e dentes.

2211..33 FFóórrmmuullaass ppaarraa eennggrreennaaggeennss ddee ddeenntteess rreettooss ""MMóódduulloo"" ((mm))

Para achar Símbolo Conhecendo Fórmula

m

O passo m = Pπ

m

O diâmetro primitivo e o número de dentes m =

zd p

Módulo

m

O diâmetro exterior e o número de dentes m =

2+zDe

dp O módulo e o número de dentes dp = m . z Diâmetro primitivo

dp O diâmetro exterior e o Módulo

dp = De - 2m

p O módulo p = m . π Passo p A espessura p = 2 . e De O diâmetro primitivo

e o módulo De = dp + 2m

Diâmetro exterior De O módulo e o número

De dentes De = m (z + 2)

Número de dentes

Z O diâmetro primitivo e o módulo z =

md p

Altura h O módulo h = 2,166 . m e

O passo e =

2p

Espessura

e O módulo e = 1,57 . m

E O módulo e o número

total de dentes E = 2

)21( ZZm +

Distância

entre os centros

E Os diâmetros primitivos

E = 2

21 pp dd +

Largura L Módulo L = de 6 a 10 m Fundo f Módulo f = 1,16 m

Exercício Calculara as medidas e a relação do disco divisor para fazer uma engrenagem de den-tes reto onde:

z = 17 m = 2,25 RD = 140


190

2222 EENNGGRREENNAAGGEEMM CCIILLÍÍNNDDRRIICCAA DDEE DDEENNTTEESS HHEELLIICCOOIIDDAAIISS É uma engrenagem cilíndrica em que os dentes estão orientados seguindo uma traje-tória helicoidal. Utiliza-se como órgão de transmissão de movimento entre eixos para-lelos e entre eixos que se cruzam formando qualquer ângulo entre si.

Deve-se observar o ângulo de inclinação dos dentes para as seguintes aplicações:

a) Para engrenagens helicoidais com eixos paralelos, recomenda-se os seguin-tes ângulos:

Â = 10º, para rodas de pequenas velocidades; Â = 30º, para rodas de médias velocidades; Â = 45º, para rodas de altas velocidades;

b) Ângulos usuais para engrenagens helicoidais com eixos perpendiculares:

Ângulo da hélice Relação de Transmissão R. Condutora R. conduzida

1:1 45º 45º 1:1,5 56º 19' 33º 41' 1:2 63º 26' 26º 34'

1:2,5 68º 12' 21º 48' 1:3 71º 34' 18º 26'

1:3,5 74º 03' 15º 57' 1:4 75º 58' 14º 02'

1:4,5 77º 28' 12º 32' 1:5 78º 41' 11º 19'

OBS:

- Quando duas rodas helicoidais são montadas em eixos paralelos, uma deve ter a hélice à esquerda e a outra a direita.

- Quando trabalham com eixos ortogonais não devem transmitir forças ou tra-balho mecânico. Servem apenas para transmitir movimento auxiliar. Ex. Regu-ladores, comandos de distribuição;

- Para transmissão de grandes esforços usam-se eng. Helicoidais com dentes em forma de "V" ou duplo "VV", chamadas CHEVRONS.


191

2222..11 FFrreessaarr eennggrreennaaggeennss cciillíínnddrriiccaass ccoomm ddeenntteess hheelliiccooiiddaaiiss

Para fresar engrenagens cilíndricas com dentes helicoidais, é preciso conhecer o ân-gulo de inclinação (ß). Este apresenta os seguintes passos: passo normal, frontal e o passo da hélice (ph). Veja figura.

O passo da hélice é calculado por meio da seguinte fórmula:

ph = dptg

⋅πβ

Também é preciso conhecer o passo constante da fresadora bem como a grade de engrenagens.

O passo constante da fresadora (pc) é dado pelo valor da relação de transmissão do aparelho divisor vezes o valor do passo do fuso da mesa (pF), ou seja, pc = RD ⋅ pF

Com o passo constante da fresadora calcula-se a gra-de de engrenagens.

Grade de engrenagens é um conjunto de engrenagens que transmite movimento sincronizado entre o fuso da mesa e o aparelho divisor universal. Veja figura ao la-do: O número de dentes das engrenagens que compõem a grade é determinado por meio da seguinte relação:

Passo constante da fresadora = Engrenagens motrizes . passo da hélice da engrenagem Engrenagens conduzidas

Também é importante a escolha da fresa módulo. Esta pode ser feita utilizando-se o número de dentes normal e o ângulo ß ou calculando-se o número de dentes imaginá-rio da fresa. O cálculo do número de dentes imaginário (Zi) é feito por meio da seguin-te fórmula:

Zi = Z

cos3β

Com o resultado desta equação, consulta-se a tabela normalizada de fresas módulo e obtém – se o número da fresa.


192

2222..22 CCáállccuulloo ddaass eennggrreennaaggeennss aauuxxiilliiaarreess ppaarraa oo aappaarreellhhoo ddiivviissoorr Para calcular as engrenagens auxiliares para o aparelho divisor, você tem de aplicar a seguinte fórmula:

ZmovZmot

= Ph

CPf ⋅

Em que Zmot é uma das engrenagens motoras que deve ser montada no fuso da me-sa da fresadora; Zmov é uma das engrenagens movidas que deve ser montada no eixo do disco divisor; Pf é o passo do fuso da mesa; C é o número de dentes da coroa e Ph é o passo da hélice. OBS.:

• Quando temos 4 engrenagens auxiliares (Z1, Z2, Z3 e Z4), a engrenagem Z1 é montada no fuso da mesa da fresadora e a engrenagem Z4 é monta-da no eixo do disco do aparelho divisor. As engrenagens Z2 e Z3 são mon-tadas em um mesmo eixo, conforme mostra a ilustração a seguir.

• Se o sentido da hélice for à esquerda, é necessário colocar uma engrena-gem intermediária, se a hélice for à direita, usar duas engrenagens inter-mediárias.

2222..33 UUssiinnaannddoo eennggrreennaaggeemm hheelliiccooiiddaall ((DDaaddooss ddoo eexxeerrccíícciioo 11))

• Monte e prepare o aparelho divisor. • Fixa a peça em um mandril e este no aparelho divisor. • Fixe o disco no aparelho divisor e regule o setor para 16 furos. • Calcule o número de dentes das engrenagens que vão compor a grade de

engrenagens. • Monte a grade, conforme a figura da página anterior. • Fixe a fresa. Esta será módulo 3, nº 7, uma vez que a engrenagem é de 50

dentes. • Incline a peça em relação à fresa em 22º, conforme figura abaixo. A incli-

nação da peça pode ser tanto à direita quanto à esquerda, a depender do sentido dos dentes que se quer obter.


193

• Faça a primeira ranhura. Antes, posicione a fresa no centro do eixo e tan-

gencie a peça. • Retire a fresa de cima da peça e suba a mesa até a profundidade de corte

desejada. • Inicie o corte manualmente. Em seguida, complete o passe com movimen-

to automático. Dê tantas passadas quanto necessário para atingir h = 6,498mm.

• Gire o material para fresar a ranhura seguinte. Para isso, desloque nova-mente o manípulo do aparelho divisor em 16 furos. Faça a ranhura. De-pois, estará pronto o primeiro dente.

• Meça o dente usinado. • Proceda da mesma maneira para fazer as demais ranhuras e dentes.


194

2222..44 FFóórrmmuullaass ppaarraa eennggrreennaaggeennss hheelliiccooiiddaaiiss ssiisstteemmaa ""MMóódduulloo""

Para achar Símbolo Conhecendo Fórmula Módulo normal mn O módulo frontal mn = mf . cos β

Módulo frontal

mf

O módulo normal mf =

βcosnm

O módulo frontal e o número de dentes

dp = mf . z Diâmetro Primitivo

dp

O diâmetro externo e o Módulo normal

dp = de - 2mn

Diâmetro externo de O diâmetro primitivo e o módulo normal

de = dp + 2mn

Número de dentes

Z

O diâmetro primitivo e o módulo frontal Z =

n

p

md

Altura H O módulo normal h = 2,166 . mn Espessura do dente S O módulo normal S = 1,57 . mn

O módulo frontal e o número total dos dentes das duas en-

grenagens C =

2)( zXm f +

Distância entre os centros

C

Os diâmetros primitivos C = 2

21 pp dd +

Passo da hélice

Ph

O ângulo e inclinação da

Hélice e o diâmetro primitivo Ph =

βπ.tan g

d p ⋅

Ph = cot. β . dp . π Nº imaginário de

dentes

Z1 O número de dentes da

Engrenagem e o co-seno z1 = β3cos

Z

Espessura da engrenagem

B O módulo normal b = 6 a 10mn

Nota - A altura, a largura, a espessura e o diâmetro externo, calcula-se de acordo com as fórmulas das engrenagens de dentes retos, porém, o diâmetro primitivo, o número de dentes e o passo da hélice, calculam-se com o módulo frontal. 2222..55 CCáállccuulloo ppaarraa rrooddaass hheelliiccooiiddaaiiss qquuaannddoo ssee ttrraattaa ddee ttoommaarr ddaaddooss ddee uummaa rrooddaa sseerrvviinnddoo ddee mmooddeelloo oouu eemm eessttaaddoo ddee ddaanniiffiiccaaççããoo Para determinar o ângulo dos dentes de uma roda helicoidal quando se dispõe de a-mostra ou modelo, bastará molhar levemente com tinta as cabeças dos dentes, em sua periferia, utilizando uma almofada das empregadas para carimbos; feita esta ope-ração, procede-se de forma a fazê-la girar sobre um papel branco e deixará marcados no mesmo os sinais dos dentes, o que permitirá achar corretamente o seu ângulo. Ao tomar, pelas marcas contidas no papel, o ângulo da hélice, esta corresponde ao diâmetro externo da roda, devendo considerar-se isto previamente; o ângulo efetivo para as características da engrenagem é o correspondente ao diâmetro primitivo e, portanto, se procederá de forma a realizar o traçado para determinar o valor do ângulo em graus de acordo com os dados seguintes:


195

Pode-se também achar módulo normal tomando como referência a altura total do den-te e comprovando depois a espessura "e" fixando o calibre especial para dente com a altura L = Módulo normal.

Exercício 1 Fazer uma engrenagem cilíndrica de dentes helicoidais, em que: Z = 50 β = 22º mn = 3 Passo do fuso = 5 mm

RD = 140

Processo de execução 1º Cálculo do módulo frontal 2º Cálculo do diâmetro primitivo 3º Cálculo do diâmetro externo 4º Cálculo do número imaginário de dentes 5º Cálculo do passo da hélice 6º Cálculo da grade das engrenagens 7º Cálculo do número de voltas do manípulo do divisor.


196

Exercício 2 Fazer uma engrenagem cilíndrica de dentes helicoidais, em que: Z = 14 β = 30º mn = 2,25 Passo do fuso = 4 mm

RD = 140


197

2233 RREETTIIFFIICCAAÇÇÃÃOO A retificação é um processo de usinagem por abrasão que retifica a superfície de uma peça. Retificar significa corrigir irregularidades de superfícies de peças. Assim, a retificação tem por objetivo:

a) Reduzir rugosidades ou saliências e rebaixos de superfícies usinadas com máquinas-ferramenta, como furadeira, torno, plaina, fresadora;

b) Dar à superfície da peça a exatidão de medidas que permita obter peças se-melhantes que possam ser substituídas umas pelas outras;

c) Retificar peças que tenham sido deformadas ligeiramente durante um proces-so de tratamento térmico;

d) Remover camadas finas de material endurecido por têmpera, cementação ou nitretação.

2233..11 RReettiiffiiccaaddoorraass A retificadora é uma máquina empregada na usinagem de peças para das às suas superfícies uma exatidão maior e um melhor acabamento do que os conseguidos em máquinas convencionais. Os materiais ou peças geralmente precisam ser submetidos a tratamento térmico de têmpera para serem retificados. 2233..22 TTiippooss ddee rreettiiffiiccaaddoorraass Há basicamente três de retificadora: a plana, a cilíndrica universal e a cilíndrica sem centros (center less). Quanto ao movimento, em geral as retificadoras podem ser ma-nuais, semi-automáticas e automáticas. No caso da center less, ela é automática, pois se trata de uma máquina utilizada para a produção em série. Retificadora plana Esse tipo de máquina retifica todos os tipos de superfícies planas: paralelas, perpendi-culares ou inclinadas. Na retificadora plana, a peça é presa a uma placa magnética, fixada à mesa da retifi-cadora. Durante a usinagem, a mesa desloca-se em um movimento retilíneo da direita para a esquerda e vice-versa, fazendo com que a peça ultrapasse o contato com o rebolo em aproximadamente 10 mm. Há também o deslocamento transversal da me-sa. O movimento transversal junto com o movimento longitudinal permitem uma varre-dura da superfície a ser usinada. O valor do deslocamento transversal depende da largura do rebolo.


198

A retificadora plana poder ser tangencial de eixo horizontal e de topo de eixo vertical.

Retificadora cilíndrica universal A retificadora cilíndrica universal retifica superfícies cilíndricas, externas ou internas e, em alguns casos, superfícies planas em eixos rebaixados que exijam faceamento.

A peça é fixa, por exemplo, a uma placa universal como a utilizada no torno, que é dotada de um movimento de rotação. O rebolo em movimento de rotação entra em contato com a peça e remove o material. Retificadora sem centros (center less) Esse tipo de retificadora é muito usado na produção em série. A peça é conduzida pelo rebolo e pelo disco de arraste. O disco de arraste gira devagar e serve para imprimir movimento à peça e para produ-zir o avanço longitudinal. Por essa razão, o disco de arraste possui uma inclinação de 3 a 5 graus, que é responsável pelo avanço da peça.


199

Retificação sem centros (Center less) externa

Podemos afirmar que maior inclinação ocasiona maior velocidade de avanço da peça. É necessário, após um certo número de peças executadas, proceder-se à regulagem dos discos, para que se consiga a dimensão desejada. Podemos retificar os diâmetros internos sem os centros, conforme nos mostra a figura abaixo. Retificação sem centros (Center less) interna


200

2233..33 CCaarraacctteerrííssttiiccaass ee aacceessssóórriiooss As características mais comuns destas máquinas são:

- Dimensões da mesa - Curso máximo longitudinal - Curso máximo transversal - Velocidades do cabeçote porta-rebolo - Dimensões do rebolo - Potência dos motores - Capacidade de trabalho - Dimensões e peso da máquina

Acessórios Normais

- Rebolo - Jogo de chaves de serviço - Equipamento para balancear rebolo - Porta diamante para retificar o rebolo - Flange porta-rebolo - Extrator para polias e flanges - Polias do motor do cabeçote porta-rebolo

Condições de Uso e Manutenção Sendo que a retificadora é uma máquina idealizada para realizar trabalhos de grande precisão, sua fabricação é feita com muitos cuidado, o qual motiva um elevado custo; portanto, se deduz a necessidade de conservá-la em condições ótimas de uso. Isto se consegue da seguinte maneira:

a) Mantenha seu mecanismo bem acoplado b) Lubrifique as superfícies de rotação e deslizamento c) Revise periodicamente o filtro da bomba do circuito hidráulico d) Renove o fluído de corte quando não se encontra em condições normais, pro-

curando mantê-lo em bom estado de limpeza e) Renove SEMESTRALMENTE o óleo do cabeçote PORTA-REBOLO e ANU-

ALMENTE o óleo do sistema hidráulico.


201

2244 RREEBBOOLLOO A ferramenta de corte utilizada na retificadora é o rebolo, cuja superfície é abrasiva, ou seja, apresenta-se constituída de grãos de óxido de alumínio ou de carbeto de silício, entre outros. Por isso, a usinagem com rebolo é designada como um processo de usinagem por abrasão. Trata-se do mesmo sistema empregado pelo dentista quando ele utiliza um instrumento giratório com uma espécie de lixa redonda para limpar ou polir nossos dentes. O desgaste do material a ser usinado é muito pequeno, porque o rebolo arranca minúsculos cavacos durante a operação de corte, quando a aresta dos grãos abrasivos incide sobre a peça. O ângulo de ataque desses grãos é geralmente negativo. Veja a figura acima. O rebolo apresenta cinco elementos a serem considerados.

• Abrasivo - material que compõe os grãos do rebolo. • Granulação - tamanho dos grãos abrasivos. • Aglomerante - material que une os grãos abrasivos. • Grau de dureza - resistência do aglomerante. • Estrutura - porosidade do disco abrasivo.


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2244..11 TTiippooss ee ffoorrmmaass Existem vários tipos e formas de rebolo, adequados ao trabalho de retificação que se deseja fazer e, principalmente, à natureza do material a ser retificado. Veja a tabela a seguir. Tabela - Formas e aplicações dos rebolos

Forma Aplicação Forma Aplicação

Disco reto

Afiação de brocas e ferramentas diversas

Copo reto

Afiação de fresas fron-tais, fresas de topo,

fresas cilíndricas, ma-chos, cabeçotes porta-

bits.

Perfilado

Peças perfiladas

Copo cônico

Afiação de freas angu-lares, rebaixadores,

broca de 3 e 4 arestas cortantes, fresas fron-tais, fresas de topo.

Disco

Afiação de machos, brocas

Segmentos

Retificação plana de ataque frontal no face-amento de superfícies.

Prato

Afiação de fresas de forma, fresas detalona-das, fresas cilíndricas, fresas frontais, fresas

de disco.

Pontas montadas

Ferramentas de corte e estampos em geral.

Para que a superfície retificada apresente exatidão dimensional e bom acabamento, é necessário levar em conta o tipo de material a usinar, o tipo de trabalho a ser feito e o tipo de granulação e o aglomeramento do rebolo. Veja abaixo exemplo para a retifica-ção de aço não temperado.

Tipo de Trabalho Tipo de Granulação Tipo de Aglomerante Desbaste Grossa Vitrificado

Semi-acabamento Média Vitrificado Retificação fina Fina Resinóide, borracha, goma-laca, vitirificado

O aglomerante vitrificado, utilizado na maioria dos rebolos fabricados está entre 70% e 80% do total. Quanto à velocidade da mesa, existem as seguintes relações:

Material mole - maior velocidade da mesa Material duro - menor velocidade da mesa

Rebolo de liga vitrificada - baixa velocidade (Até 33 m/s) Rebolo de liga resinóide - alta velocidade (Até 45 m/s)


203

Quanto à dureza do rebolo: Quanto à estrutura:

2244..22 RRuuggoossiiddaaddee nnaa rreettiiffiiccaaççããoo Rugosidade são irregulares micrométricas que se formam na superfície da peça, du-rante o processo de usinagem. Na retificação, elas podem ser causadas por folgas nos eixos, irregularidades no mo-vimento da mesa, desbalanceamento do rebolo e granulação do abrasivo, entre outras causas. Observe o quadro abaixo a relação entre rugosidade (Ra), granulação do a-brasivo e a profundidade de corte do rebolo.

Ra = 12,5 µm

Granulação Profundidade

40 a 60 10 a 30 µm

Ra = 6,3 µm


80 a 100 5 a 15 µm

Ra = 0,8 µm


200 a 300 1 a 8 µm

2244..33 EEssccoollhhaa ee pprreeppaarraaççããoo ddee rreebboollooss Os fabricantes de rebolos adotam um códico internacional, constituído de letras e nú-meros para indicar as especificações do rebolo, conforme ilustração a seguir.

Para a escolha do rebolo são levados em conta: abrasivos, grãos, dureza, estrutura e aglomerantes.

Material mole - rebolo duro Material duro - rebolo mole

Desbaste - estrutura aberta Acabamento - estrutura fechada


204

Tipos de abrasivos Atualmente, são utilizados para confecção de rebolos grãos abrasivos obtidos artifici-almente, já que os de origem natural deixaram de ser aplicados pelo seu alto custo. Os principais são: Óxido de alumínio: (Al2O3) - Obtido a partir do mineral denominado "bauxita" por um processo de redução, apresenta-se em duas qualidades segundo o critério de pureza conseguida na sua elaboração:

• Óxido de alumínio comum (A) - De cor acinzentada, com pureza química em torno de 96-97%, e tendo como principal característica a sua alta tena-cidade, a qual se presta nos casos de retificação de materiais que tenham elevada resistência à tração.

• Óxido de alumínio branco (AA) - Com 99% de pureza, distingue-se pela sua cor, geralmente branca, e com propriedades semelhantes ao óxido de alumínio comum, porém devido a sua pureza e forma de obtenção (cristali-zado) torna-se mais quebradiço. Por isso, é empregado em retificações que requerem nível baixo de calor, gerado entre o rebolo e a peça, e ao mesmo tempo boa qualidade de acabamento em superfície com menor tempo de execução. Como exemplo podemos citar aços-ligas em geral.

Carbeto de silício (SIC) - Obtido indiretamente por meio da reação química de sílica pura com carvão coque em fornos elétricos. Este tipo de abrasivo apresenta maior dureza que os óxidos de alumínio, sendo conseqüentemente mais quebradiço. É em-pregado em materiais de baixa resistência à tração, porém, de elevada dureza. Como exemplo temos: vidros, porcelanas, ferros fundidos (tratados ou não superficialmente), plásticos, alumínio e carbonetos (metal duro). Esses abrasivos podem ser reconhecíveis, também, pela coloração: pretos e verdes, sendo este último empregado nas afiações de ferramentas de metal duro; por serem mais quebradiços que os pretos não alteram a constituição do metal duro. Carbeto de boro (B4C) - Com características superiores aos anteriores, é pouco em-pregado na fabricação de rebolo. É utilizado mais comumente em forma de bastonetes para retificação de ferramentas, devido ao seu alto custo. Diamante - Material mais duro encontrado na natureza, é utilizado em estado natural ou sintético na elaboração de rebolos para lapidação.


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2244..44 CCllaassssiiffiiccaaççããoo ddoo aabbrraassiivvoo qquuaannttoo aaoo ttaammaannhhoo ee ssiimmbboollooggiiaa O tamanho do grão (grana) é determinado por meio do peneiramento. O peneiramento é feito através de peneiras sucessivas, com um certo número de malhas por polegada linear.

O tamanho do grão correspondente aos fios contidos em 25,4 mm lineares da peneira que se utiliza para classificá-los. O diâmetro dos fios da peneira é aproximadamente 1/4 do passo. Dividindo 20 (nº convencional fixo) pelo nº da graduação, encontramos a dimensão média do grão em mm. Exemplo: Calcular a dimensão média de grãos abrasivos de um rebolo de granulação 60: 20 ÷ 60 = 0,33 mm → dimensão médio do grão = 0,33 mm OBS.: Os grãos de 220 em diante são separados por decantação. A tabela a seguir mostra os tipos de grana empregado no mercado:

Muito grosso Grosso Médio Fino Muito fino Pó 6 16 36 100 280 600 8 20 46 120 320 700

10 24 54 150 400 800 12 30 60 180 500 1000 14 (70) 220 1200

80 240 1600 Simbologia do grão abrasivo

A - Óxido de alumínio comum AA - Óxido de alumínio branco C - Carboneto de silício preto GC - Carboneto de silício verde DA - Mistura de 50% de óxido de alumínio comum com 50% de óxido de alumínio branco D - Diamantado (C) OBS.: Qualquer outro símbolo anexado aos mencionados determinam aperfeiçoamento das fábricas produtoras de grão ou rebolo.


206

2244..55 AAgglloommeerraannttee oouu lliiggaa Como já citamos, o elemento aglomerante do abrasivo permite que a ferramenta man-tenha a sua forma e resistência, dando-lhe condições de fazer o trabalho desejado e desprender o grão quando ele perder suas características de corte. A proporção e qualidade da liga bem como o abrasivo determinam dureza e grau de porosidade, exi-gidos pelo tipo de retificação. As ligas mais empregadas são: Vitrificadas (V): feitas à base de mistura de feldspato e argila, são as mais utiliza-

das, pois não sofrem ataque ou reação química pela água, óleo ou ácidos. São u-sadas nas máquinas retificadoras com velocidade periférica de no máximo 35 m/s. Resinóides (B): são feitos com base em resinas sintéticas (fenólicas) e permitem a

construção de rebolos para serviços pesados com cortes frios e em alta velocidade, que nunca deve superar 80 m/s. Borracha (R): utilizada em aglomerante de ferramentas abrasivas para corte de

metais e em rebolos transportadores das retificadoras sem centro (center less). Goma-laca (E) e Oxicloretos (O): atualmente em desuso e só aplicada em traba-

lhos que exijam cortes extremamente frios em peças desgastadas. Silicioso (s): permite o desprendimento dos grãos com relativa facilidade, dando

assim uma constante renovação de grãos abrasivos, proporcionando uma melhor eficiência no corte. Metálico (M): usado em rebolos de diamante ou carboneto de boro. Muito consis-

tente, evita que o abrasivo se solte com facilidade e é muito aplicado em abrasivos de granulação fina.

Simbologia das principais ligas: V = Vitrificadas O = Oxicloretos E = Goma-laca R = Borracha B = Resinóides S = Silicato M = Metálico Grau de dureza O grau de dureza de um rebolo é a medida do poder de retenção dos grãos abrasivos pelo aglomerante. Um rebolo muito duro retém seus grãos até depois de estes terem perdido a capacidade de corte. Um rebolo muito mole perde seus grãos antes de estes terem executado inteiramente o trabalho. No caso de usinagem de materiais que ten-dem a empastar o rebolo, deve-se usar um rebolo mole, que solte os grãos com mais facilidade. Estrutura Estrutura é o grau de compactação dos grãos abrasivos no rebolo e refere-se também à porosidade do rebolo. Um rebolo de estrutura aberta (maior porosidade) é indicado para trabalhos de aca-bamento, materiais macio e superfícies de contato muito extensas.


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2244..66 BBaallaanncceeaammeennttoo ddoo rreebboolloo Depois de escolher o rebolo, é preciso balanceá-lo e dressá-lo. Assim, ele fica bem equilibrado, evita vibrações na retificadora e permite a obtenção de superfícies de a-cabamento fino. Vamos ver, de modo geral, como se balanceia um rebolo. Primeiro, é preciso verificar se o rebolo está trincado. Para isso, é preciso suspender o rebolo pelo furo e submetê-lo a pequenos e suaves golpes, dados com um macete ou cabo de chave de fenda. Se o rebolo não estiver trincado, ele produzirá um leve som "metálico". Se tiver trincas, o som será "apagado". Neste caso, o rebolo deve ser substituído por outro em bom estado. Os rebolos possuem um "rótulo" de papel em suas laterais. Esses "rótulos" não devem ser retirados, pois servem para melhorar o assentamento dos flanges, visto que no processo de fabricação do rebolo, as superfícies ficam irregulares. No momento do aperto dos flanges, sem o rótulo pode ocorrer má fixação ou até mesmo a quebra do rebolo. Em seguida, o rebolo deve ser montado sobre o flange. Coloca-se flange superior de maneira que os dois flanges sejam unidos com parafusos de fixação. No caso de flange roscado, o sentido da rosca deve ser contrário ao sentido do movi-mento do rebolo.

O rebolo, assim preparado, é colocado sobre o eixo de balanceamento e o conjunto rebolo-eixo é assentado sobre as réguas do dispositivo de balanceamento.

O dispositivo de balanceamento deve estar nivelado, para que a inclinação das réguas de apoio não influencie no balanceamento do rebolo.

Os flanges possuem ranhuras onde são colocados con-trapesos para balancear a roda de um carro em que são colocados pequenos pesos.


208

Esses pequenos pesos podem ser movimentados dentro da ranhura. Se um lado do rebolo estiver mais pesado, ele vai girar ao se colocar o rebolo com o eixo de balance-amento sobre as réguas do dispositivo.

a) Introduza os contrapesos na ranhura e coloque-os na posição horizontal. b) Desloque os contrapesos para cima e fixe-os na mesma distância, compensa-

do o desequilíbrio figura 1 abaixo. c) Faça girar o conjunto 90º (figura 2) e corrija o balanceamento por meio dos

contrapesos. d) Faça girar o conjunto 180º (figura 3) e verifique o equilíbrio.

OBS.: Experimente em várias posições; o rebolo deve permanecer parado, caso tenha con-seguido um ótimo equilíbrio. Antes de iniciar uma retificação de peças é necessário retificar o rebolo para melhorar as seguintes características: planicidade, concentricidade e superfície cortante. Esta operação de retificação do rebolo também é chamada dressagem. O primeiro passo é fixar bem o rebolo no eixo da retificadora da máquina. Neste mo-mento, deve-se observar também a folga radial, que não deve ultrapassar 0,005 mm, e a folga axial, a qual não deve ser maior que 0,02 mm. Em seguida, fixamos o dia-mante de retificação na mesa da retificadora, geralmente com uma placa magnética. Liga-se o rebolo e faz-se com que ele tangencie o diamante. Nesse momento, é preci-so ter muito cuidado, pois a posição do diamante em relação ao rebolo não deve per-mitir que o rebolo "puxe" o diamante para baixo de si. Caso contrário, isso pode provo-car a quebra do rebolo e trazer riscos para o operador.

A dressagem consiste em passar o rebolo inúmeras vezes pelo diamante, com peque-nas profundidades de corte e com movimentos lentos de avanços transversais da me-sa. As profundidades são de aproximadamente 0,02 mm para o desbaste e 0,005 mm para o acabamento. Para evitar aquecimento excessivo das peças submetidas à operação, deve-se usar fluido de corte em abundância sobre o diamante e o rebolo.


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Dica tecnológica Não ligue o refrigerante antes de ligar o rebolo para evitar que ele se encharque e pre-judique o balanceamento. Outro fator importante a ser considerado na preparação da retificadora consiste na determinação da velocidade de corte do rebolo e do movimento da máquina. A velocidade de corte do rebolo é de grande importância e depende do tipo do aglo-merante. Numa velocidade muito baixa, haverá desperdício de abrasivo e pouco ren-dimento do trabalho. Uma velocidade muito alta pode causar rompimento do rebolo. Geralmente, as máquinas têm rotações fixas que correspondem à velocidade de corte ideal. De modo geral, na prática, são adotadas as seguintes velocidades, segundo o aglomerante:

Aglomerante Velocidade de corte Vitrificado Até 33 m/s

Resina Até 45 m/s Borracha Até 35 m/s Metálico Até 30 a 35 m/s

Quanto à velocidade do rebolo, também deve ser considerado o seguinte:

• Quanto mais alta a velocidade do rebolo em relação à velocidade da peça, menor deve ser o grau do aglomeramento;

• Os aglomerantes orgânicos (resinóide, borracha, goma-laca) devem ser empregados para velocidades mais altas.

Para manter um rebolo na velocidade periférica, e se sua máquina permitir, aumente progressivamente a rotação por minuto (rpm). Com isso você evita o desgaste exces-sivo do rebolo. Deve-se empregar sempre a velocidade indicada pelo fabricante para cada tipo de rebolo. 2244..77 PPrreevveennççããoo ddee aacciiddeenntteess Na usinagem por abrasão os acidentes são, em geral, causados pelo quebra dos rebo-los. Este fato se deve a várias causas: ocorrência de trincas durante o transporte ou armazenamento dos rebolos, montagens defeituosas; excesso de velocidade no traba-lho, pressão demasiada em rebolo de pouca espessura, contato muito brusco do rebo-lo com a peça a retificar, uso do rebolo muito duro etc. Por isso, são necessárias as seguintes medidas preventivas: antes de qualquer opera-ção, verificar se o rebolo está em bom estado e se ele é adequado ao serviço a ser feito; limpar bem o rebolo e evitar choques e pressões excessivas sobre sua superfície para ele não estourar.


210

Para prevenir ferimentos, o operador deve observar os seguintes procedimentos:

• Ao iniciar a rotação, ficar de lado e não em frente do rebolo; • Usar óculos de proteção; • Em caso de usinagem a seco, ajustar um coletor de aspiração de pó junto

ao protetor e usar máscara contra pó, para evitar inalação de poeira, pre-judicial ao aparelho respiratório;

• Usar luvas durante trabalhos em que a peça for guiada manualmente. O atrito do rebolo produz aquecimento da peça que pode queimar a mão;

• Com relação à máquina: dobrar o volante antes de ligar o movimento au-tomático de avanço; não usar roupas soltas; no caso de aparelhagem elé-trica, usar um estrado de madeira para isolar o operador.

• Não empilhar rebolos, pois eles podem empenar ou quebrar. Além disso, o armazenamento deve ser em local apropriado. Veja a figura.

Em caso de acidente, o operador deve proceder do seguinte modo:

• Declarar o acidente, relatando como ele ocorreu, o movimento, o lugar e as testemunhas;

• Somente permitir a retirada de ciscos dos olhos por pessoa competente, de preferência médico;

• No caso de queimadura, limpar a ferida com água oxigenada ou com álco-ol, fazer um penso úmido e consultar logo o médico.


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2244..88 AAbbrraassiivvoo ee RReessppeeccttiivvaa GGrraannuullaaççããoo A moderna concepção no emprego de ferramentas superbrasivas em trabalhos de afiação, indica que o abrasivo ideal deve possuir uma grande capacidade de auto-fragmentação (friabilidade) que possibilite a constante presença de pontas cortantes na face do rebolo. A grande característica presente no abrasivo utilizado em todos os rebolos DIFER, junta-se a indicação do emprego de uma granulométrica especifica, de modo que se torne ideal a todas as operações de afiação aplicadas no mercado. Tais elementos são de suma importância ao bom rendimento dos rebolos para afiação de metal duro, ligas ferrosas e outros, conforme tabela abaixo, tanto nas operações a seco como nas refrigeradas, obtendo comprovante, dessa forma, os melhores resulta-dos operacionais no emprego deste tipo de ferramenta, em relação a qualquer de seus similares no mercado. Em função de seu trabalho, especifique o abrasivo e a granulométrica adequada. Abrasivo Símbolo Material a ser Trabalhado Diamante* D Vidro, cerâmica, refratátriosão, ferrite, carboneto de tungstênio (metal

duro) com ou sem cementação, aleações de aço/metal duro e outros materiais não metálicos ou metálicos não ferrosos.

C.B.N.** B Todas e quaisquer ligas ferrosas moles (< 50Rc), ou duras (> 50Rc), tais como: ferro fundido, aço ao carbono, aços de construção, aços para ferramentas e matrizes, aços rápidos, aços inoxidáveis, aços-liga endu-recidos, superligas e outras.

* Todos os abrasivos utilizados pela DIFER são sintéticos. ** Nitreto Cúbico de Boro.

FEPA DIN ASTM [malha/pol.] ** Acabamento em Tipo de trabalho Diamante C.B.N. Diamante Diamante – C.B.N. Diamante C.B.N.

Alto desbaste

D 301 D 251

B 301 B 251

D 250 50/60 60/70

0.85/1.25

1.00/1.30

Desbaste D 213 D 181 D 151

B 213 B 181 B 151

D 150 70/80 80/100

100/120

0.70/1.10 0.90/1.20

Semi-Acabamento

D 126 D 107

B 126 B 107

D 100 120/140 140/170

0.25/0.70 0.60/1.00

Acabamento D 91 D 76

B 91 B 76

D 70 170/200 200/230

0.15/0.45 0.35/0.80

Acabamento Fino

D 64 D 54 D 46

B 64 B 54 B 46

D 50 230/270 270/325 325/400

0.08/0.20 0.25/0.45

* Granulações recomendadas. ** Valores de acabamentos para rebolos polimerizados.


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2244..99 LLiiggaa ((TTiippoo –– RReeffrriiggeerraaççããoo –– DDuurreezzaa)) A escolha correta na liga (metálica ou resinóide) para ser empregada na fabricação do rebolo, quer seja de diamante ou CBN, o esclarecimento ou precaução se o rebolo será utilizado com ou sem refrigeração e ainda a seleção de dureza da liga, são espe-cificações de substancial a importância ao bom desempenho do rebolo e dependem do tipo de trabalho a ser executado; portanto, uma descrição objetiva sobre a aplica-ção do mesmo, nos dará condições de determina-las adequadamente. Tipo As ligas ou aglutinantes s substâncias responsáveis pela fixação do abrasivo no corpo do rebolo que a esse são misturadas ainda na condição de pós e que através de dois processos de transformação (Polimerização ou Sinterização), formam a sólida camada abrasiva. Veja na tabela os tipos de liga por nós utilizados na fabricação dos rebolos.

Processo de transformação Liga Símbolo Polimerização Resiníde K Sinterização Metálica M

Refrigeração Os trabalhos de retífica em regime de produção geralmente são realizados com refri-geração do rebolo, porém, muitos trabalhos de afiação, pó necessidade são feitos sem refrigeração. Este informe é importantíssimo para a fabricação do rebolo e diretamente decisivo na escolha, por nós, do abrasivo e demais parâmetros para se obter um bom rendimento do mesmo. Veja na tabela abaixo a simbologia utilizada:

Características de trabalho Símbolo Com refrigeração Não Sem refrigeração T

Recomendamos sempre que seja possível a utilização de fluido refrigerante, porém é necessário que tal fluído incida diretamente na superfície de contato entre o rebolo e o produto e também que seja abundante e contínuo para proporcionar um adequado resfriamento do produto e da camada abrasiva do rebolo, como também manter esta livre dos cavacos provenientes da retificação. Verifique abaixo dos refrigerantes mais adequados em função do abrasivo empregado:

Abrasivo Refrigerante Diamante (D) Solução de 2% de anti-corrosivo em água.

C.B.N. (B) Óleo sulfurado ou sulfoclorinado puro ou uma solução de 5-10% de óleo solúvel de alta vis-

cosidade em água.


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Dureza Para melhor adaptarmos nossos rebolos aos respectivos serviços, fabricamo-nos em cinco escalas de dureza tanto para liga resinóide como metálica. Naturalmente, como acontece na linha de rebolos convencionais (SIC-AL2O3), deve-se utilizar as escalas de maior dureza para os materiais de fácil usinagem (mais moles) e as escalas de menor dureza para os materiais de difícil usinagem (mais moles) e as escalas de me-nor dureza para os materiais de difícil usinagem (mais duros). Verifique na tabela, como estão distribuídas estas escalas:

Escalas relativas de dureza Símbolo Muito mole G

Mole J Média N Dura R

Muito Dura T 2244..1100 CCoonncceennttrraaççããoo ddee AAbbrraassiivvoo nnaa CCaammaaddaa A quantidade de abrasivo (Diamante ou CBN) aplicada nos rebolos está ligada ao ren-dimento, portanto, é necessário ter muita cautela para especificar a concentração mais adequada para cada operação. Está especificação deve ser determinada, principalmente, em função do diâmetro do rebolo, da largura da camada abrasiva, da granulação do abrasivo e do tipo de traba-lho a ser executado. É importante observar que, a concentração está intimamente li-gada a granulométrica; regra geral para granas muito finas (54µ), deve-se aplicar con-centrações médias para que o rebolo tenha penetração de corte nas granas grossas (18µ) aplica-se concentração média-alta para executar o trabalho com eficiência, sem perda de perfil ou forma. Conclui-se assim que, a concentração deve acompanhar o crescimento do grão abra-sivo, portanto, quanto maior o grão maior a concentração. Para se ter uma idéia de como deve variar a concentração, em relação à granulação, demonstramos abaixo o número de partículas existentes em 1 quilate, das seguintes granulométricas de pó superabrasivo.

US Mesch FEPA Tamanho médio da part. em µ

Número de particulas em um quilate

60/80 252 210 6140 80/100 181 163 13770 120/140 125 113 35160 170/200 91 81 111700 270/325 54 49 552000

Assim, como a concentração está calculada por volume, a área de contato com o re-bolo será formada de poucas partículas de grande dimensão ou muitas de pequena dimensão. Esta regra não poderá ser seguida em casos de perfil ou rebolos de banda larga, quando no primeiro (perfil) é importante que o rebolo não se deforme; caminhamos aí para uma grana fina com concentração mais alta e no segundo (banda Larga) para um grana grossa com concentração mais baixa para que o mesmo tenha penetração de corte, visto que a banda larga aumenta o ponto de contato, formando uma parede não penetrável.


214

Outros fatores devem ser analisados quanto a vida do rebolo, o acabamento exigido, o ritmo de produção desejado, o fato de o rebolo trabalhar a seco ou refrigerado, etc. A DIFER oferece seus produtos em várias concentrações, que são indicadas de forma a proporcionar os melhores índices de produtividade, em relação ao seu custo. A concentração expressa nada mais é do que o peso do abrasivo [K] contido na uni-dade do volume [cm³] da camada abrasiva. Seus valores reais originam-se do sistema inglês, de pesos e medidas, o que explica o fato de não serem números inteiros. EX.: 18/pol.³ - 1,1 K/cm³. Por facilidade convencionou-se números com certa coerência, porém sem nenhuma relação matemática com os valores reais, mas que forma bem aceitos na pratica, para estabelecer uma equivalência com as concentrações mais empregadas. Destes critérios, originou-se a seguinte tabela:

Concentração prática Concentração real K/cm³ Porcentagem de abrasivo no volume de camada

25 .......................................... 1,1 ...................................................... 6,25% 38 .......................................... 1,7 ...................................................... 9,38% 50 .......................................... 2,2 ...................................................... 12,50% 63 .......................................... 2,8 ...................................................... 15,63% 75 .......................................... 3,3 ...................................................... 18,75% 100 .......................................... 4,4 ...................................................... 25,00% 125 .......................................... 5,5 ...................................................... 31,25% 150 .......................................... 6,6 ...................................................... 37,50% 200 .......................................... 8,8 ...................................................... 50,00%

2244..1111 VVeelloocciiddaaddeess ppeerriifféérriiccaass rreeccoommeennddaaddaass ppaarraa oo eemmpprreeggoo ddee rree--bboollooss DDIIFFEERR As rotações empregadas nas operações de afiação com rebolos polimerizados DIFER, devem ser determinadas a partir das recomendações feitas na tabela abaixo, e em função do diâmetro externo do rebolo utilizado. É importante ressaltar que a utilização de velocidade são periféricas, gradativamente maiores, é fator de grande economia, desde que não sejam alteradas as condições de estabilidade dinâmica do conjunto rotor (rebolo – eixo – flange) nem sejam registradas nas superfícies de contato entre o rebolo e o produto, temperaturas excessivamente altas. Velocidades periféricas (m/s)

Rebolos de Diamante (D) Liga Com refrigeração (N) Sem refrigeração (T) Resinóide (K) 20-30 10-25 Metálica (M) 15-20 -

Rebolos de C.B.N. (B) Liga Com refrigeração (N) Sem refrigeração (T) Resinóide (K) 30-35 20-25 Metálica (M) 20-45 -


215

Tabela de (r.p.m.) em função dos diâmetros dos rebolos e das velocidades peri-féricas comuns

VC ∅ [m/m]

10 m/s 15 m/s 20 m/s 25 m/s 30 m/s 35 m/s 45 m/s

20 9500 14400 19000 24000 28750 33500 41100 25 7600 11400 15300 19100 23000 26800 34500 40 4850 7250 9600 12100 1440 16800 21500 50 3880 5800 7650 9700 11500 13500 17400 75 2570 3880 5100 6450 7650 9000 11600 90 2130 3220 4250 5400 6370 7500 9600 100 1920 2880 3820 4840 5730 6750 8700 125 1540 2300 3050 3870 4600 5400 6900 150 1270 1910 2250 3200 3800 4500 5800 175 1090 1640 2180 2740 3300 3880 4950 200 950 1440 1910 2400 2880 3370 4300 220 860 1300 1740 2170 2600 3050 3900 250 760 1150 1520 1900 2300 2680 3450 300 630 950 1270 1580 1900 2220 2860 350 540 820 1090 1360 1640 1900 2450 400 440 720 960 1190 1450 1660 2150 500 380 570 760 950 1150 1330 1720

Condições Gerais de trabalho Devido a multiplicidade de trabalhos que podem ser realizados pelos rebolos DIFER, não é possível, previamente. Se determinar condições generalizadas para emprego dos mesmos; porém, a titulo de exemplo podemos recomendar as seguintes: Profundidade de Passe em função da Granulação do Abrasivo e do avanço Pré-Fixado

Granulação ASTM [malha/pol.] Profundidade de passe [mm] Avanço [mm]/passe

50 a 80 0,050 1,50 100 e 140 0,020 1,25 170 e 230 0,010 1,00 270 e 400 0,005 0,75


216

2244..1122 RReebboollooss ddee ddiiaammaannttee oouu CC..BB..NN.. ppoolliimmeerriizzaaddooss ee ssiinntteerriizzaaddooss

Form

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1 2 3 4 5 6 7 8 9

11V9 125 40 ∅ 20 3 10 B126 KTN 100

2

4

5

1

6

3


217

2244..1133 RReebboollooss ddee ddiiaammaannttee oouu CC..BB..NN.. ppoolliimmeerriizzaaddooss ee ssiinntteerriizzaaddooss

2244..1144 RRuuggoossiiddaaddee Na indústria moderna existe a necessidade de definir-se o acabamento superficial com valores numéricos, para que isto venha a facilitar/garantir o serviço do Controle de Qualidade. Não é possível definir um acabamento superficial, apenas olhando para a peça. Nestas medições são usados aparelhos específicos como: Peter-o-meter, Hommel, Tester, Thaylor Hobson e outros. Com a ajuda destes equipamentos, podemos definir os valores medidos em “Ra” e “Rt” ou nos valores “CLA” e “RMS”. Quando se fala sobre acabamentos em valores numéricos é importante indicar qual desses valores foi medido e se foi o micrometros ou polegadas (MICRO – INCH). Aproximadamente 40 micro-inchs equivalem a um microm. O acabamento superficial de uma peça retificada com superabravisos (DT/CBN), está intimamente ligado a rigidez do equipamento, ao uso de refrigeração, a velocidade de remoção e uma série de outros fatores, mas, principalmente, a granulação dos abravi-sos a serem utilizados. De testes práticos realizados em nossos laboratórios, apresentamos duas tabelas, uma para diamante e outra para bornitrid, indicando as faixas de rugosidade que po-demos obter para cada granulação. Estas informações permitem iniciar um trabalho com a rugosidade muito próxima a desejada.


218


219

2255 RREETTIIFFIICCAAÇÇÃÃOO PPLLAANNAA As retificadoras planas retificam peças com quaisquer tipos de superfícies planas: pa-ralelas, perpendiculares ou inclinadas. Conforme a posição do eixo porta-rebolo em relação à superfície da mesa da retifica-dora, a retificadora plana pode ser tangencial de eixo horizontal e de topo de eixo vertical.

Na retificadora plana tangencial de eixo horizontal, utiliza-se um rebolo cilíndrico (tipo reto plano). Na retificadora vertical, utiliza-se um rebolo tipo copo ou anel, cuja superfí-cie de corte tem, em sua parte plana, a forma de coroa circular. Além disso, é também utilizado um rebolo de segmentos. Após a preparação da máquina: limpeza, balanceamento, fixação do rebolo escolhido e dressagem, inicia-se a operação de retificação. Antes, porém, é preciso aprender como fixar a peça na retificadora plana.


220

2255..11 FFiixxaaççããoo ddaa ppeeççaa Há várias formas de fixar a peça. Você pode fixá-la diretamente à mesa, ou pode fixá-la com transpassadores, no caso de peças de formato irregular.

Outro modo de fixar a peça à mesa da retificadora é por meio de uma mesa de seno magnética. Em geral é utilizada na usinagem de superfícies inclinadas.


221

É possível também fazer a fixação da peça à mesa por meio de uma morsa retificado-ra. Trata-se de uma forma de fixação utilizada na retificação de materiais não-ferrosos.

Além dessas, uma das fixações mais comuns é a feita por meio de placas magnéticas. Trata-se de uma fixação utilizada para retificar peças de materiais ferrosos, que têm a propriedade de serem atraídos por ímãs. As placas magnéticas podem ter forma prismática (retangular) e cilíndrica.

Retificar superfície plana Esta operação é feita com mais freqüência na retificadora plana tangencial que possi-bilita fino acabamento nas superfícies de peças como bases, réguas etc. Como medida de segurança, o operador deve usar óculos de proteção e máscara con-tra pó, no caso de retificação a seco. Também, deve manter as mãos afastadas do rebolo em movimento para evitar acidentes. 2255..22 PPrroocceeddiimmeennttooss ddee rreettiiffiiccaaççããoo ((rreettiiffiiccaarr uumm bbllooccoo ddee aaççoo)) Lembre-se de que, em primeiro lugar, você deve preparar a máquina. Esse preparo consiste de: limpeza da máquina, balanceamento, fixação e dressagem do rebolo, previamente selecionado, na máquina. Durante a dressagem ou retificação do rebolo, você deve ter o seguinte cuidado: o fluido de corte deve cobrir sempre a área de contato do diamante com o rebolo.


222

Após a retificação do rebolo, é necessário limpar a superfície da placa magnética com panos não felpudos, de modo a não deixar resíduos do pó abrasivo. Em seguida, co-loque o bloco, suavemente, sobre a placa magnética. A superfície do bloco a ser retifi-cada deve ficar para cima.

Fixe a peça na placa magnética e aproxime o rebolo da superfície a ser usinada, movimentado o cabeçote manualmente, mas sem tocar a peça, conforme figura.

A seguir, desloque a mesa manualmente até o rebolo sobrepassar a peça no seu comprimento total, numa distância aproximada de 10 mm de cada lado. Após isso, aperte firmemente os limitadores e ponha o rebolo em funcionamento, mantendo-se de lado para não se acidentar. Quando o rebolo entrar em funcionamento, acione o movimento da mesa de modo que o rebolo entre em contado com a parte mais alta da superfície do bloco.Leve o anel graduado a zero. Desloque a mesa na posição transversal e longitudinal até que o bloco fique livre do rebolo. Dê a profundidade de corte e regule o valor do avanço transversal da mesa por pas-sada. Esse valor depende da largura do rebolo. Dica Tecnológica: Na prática, usa-se 1/3 da largura do rebolo para a retificação de desbaste e 1/10 da largura do rebolo para retificação de acabamento. Retifique a peça. Quando a superfície do bloco estiver com o acabamento desejado, desligue a máquina e retire o bloco para conferir as medidas. Mas tenha o cuidado de retirar o bloco só depois que o rebolo estiver totalmente parado.

Retire o bloco sem arrastá-lo sobre a placa magnética para que a superfície retirada e a mesa não sejam danificadas. OBS.: Na retificação de peças de ferro fundido cinzento recomenda-se operação a seco.


223

25.3 Sobremetal para retificação. O sobremetal que se deve deixar para a retificação é função da dimensão das peças planas ou do diâmetro em peças cilíndricas e fica em torno de 0,1 a 0,6 mm.

Comprimento da peça > 12 D (estado da superfície torneada Ra = 12,5 µm

Comprimento da peça > 12 D (estado da superfície torneada Ra = 6,3 µm

Comprimento da peça < 12 D (estado da superfície torneada Ra = 6,3 µm

Comprimento da peça < 12 D (estado da superfície torneada Ra = 12,5 µm 2255..44 VVeelloocciiddaaddee ddee ccoorrttee Denominamos velocidade de corte na retificação à velocidade relativa entre o rebolo e a peça no ponto em que se dá o corte do material. Na retificação Cilíndrica, tanto a interna como a externa, em virtude de que a peça e o rebolo possuem o mesmo sentido de rotação a velocidade de corte corresponde a soma das velocidades periféricas do rebolo e da peça, uma vez que no ponto de con-tato entre ambos os sentidos são opostos.


224

Na retificação plana tangencial, a peça passa sob o rebolo com movimento retilíneo alternativo o que faz com que o rebolo trabalhe em oposição durante uma passada e em concordância na passada seguinte.

Trabalhando em oposição, a velocidade de corte cor-responde à soma da velocidade periférica do rebolo V com a velocidade da mesa porta-peças v.

Trabalhando em concordância, a velocidade correspon-de à diferença entre a velocidade periférica do rebolo com a velocidade da mesa. Como você vê, a velocidade de corte na retificação plana tangencial varia em cada passada, porém essa variação é muito pequena e não é levada em consideração. Veja um exemplo: Velocidade da peça 18 m/min = 0,3 m/s Velocidade periférica do rebolo = 28 m/s Velocidade de corte máxima = 28 + 0,3 = 28,3 m/s Velocidade de corte mínima = 28 - 0,3 = 27,7 m/s 2255..55 VVeelloocciiddaaddee ppeerriifféérriiccaa Os rebolos não devem ultrapassar a velocidade periférica máxima indicada, pois, com o aumento da velocidade, ocorre o aumento da força centrífuga que poderá romper o rebolo. Na tabela abaixo vemos as velocidades máximas recomendadas para cada tipo de aglomerante.

Aglomerante Velocidade periférica máxima Vitrificada Borracha

Resina sintética Silicato Metálica

35 m/s 35 m/s 45 m/s 30 m/s 35 m/s

Aumentando a velocidade de um rebolo, ele se comporta como se fosse mais duro. Aumentando a velocidade da peça, o rebolo se comporta como se fosse mais mole.


225

Na tabela a seguir podemos verificar a velocidade periférica recomendada em função de retificação.

TIPO DE RETIFICAÇÃO

TIPO DE REBOLO AGLOMERANTE MATERIAL A RETIFICAR m/s

Aço temperado 20-28 Aço natural (sem tratamento) 29-23 Ferro fundido, bronze, latão 20-30

Retificação cilíndrica exterior

De disco

Vitrificado ou

Silicato Alumínio 18-20


Retificação Cilíndrica Interna

Cilíndrico

Vitrificado ou

Silicato Alumínio 7-16


De disco Alumínio 16-20


Retificação

Plana

De copo

de seguimentos

Vitrificado ou

Silicato

Alumínio 16-20 Nos rebolos se distinguem dois tipos de velocidade a periférica ou tangencial e a angular. Velocidade Periférica ou Tangencial Expressa-se em metros por segundo, sendo esta o percurso de um ponto da periferia em metros, durante um segundo (m/Seg.). Velocidade Angular do Rebolo Adotado na prática como número de revoluções do rebolo em um minuto (rpm). 2255..66 FFóórrmmuullaa ppaarraa oobbtteerr aa vveelloocciiddaaddee ppeerriifféérriiccaa ((mm//SSeegg..))..

60000.114,3

×××

=NDV em metros por segundo

Para obter rpm D

VN×

××=

14,360000.1

Exercícios: 1. Calcular a velocidade periférica desenvolvida por um rebolo de 500 mm de diâme-

tro e que gira a 2300 rpm. 2. Calcule o número de rotações por minuto de um rebolo de 600 mm para que o

mesmo desenvolva uma velocidade periférica de 35 m/s.


226

Velocidade da mesa na retificação plana tangencial Na retificação plana tangencial a velocidade longitudinal da mesa depende de diversos fatores tais como:

• Material a Retificar; • Características do Rebolo; • Profundidade do Passe; • Etc.

As velocidades muito altas geralmente desgasta rapidamente o rebolo. A tabela abaixo fornece alguns valores orientativos considerando apenas o fator mate-rial a retificar.

MATERIAL A RETIFICAR VELOCIDADE DA MESA M/MIN Aço ao carbono 6 a 15

Aços liga 5 a 12 Ferro fundido 8 a 15 Bronze e latão 10 a 16 Metais leves 14 a 25 Metal duro 5 a 5

Número de passes da mesa na retificação plana tangencial Uma vez conhecida a velocidade longitudinal da mesa, torna-se fácil determinar o nú-mero de passes que ela deverá desenvolver por minuto de trabalho. Veja a fórmula

LtVtnc =

Onde: Vt = Velocidade da mesa em m/min Lt = Comprimento total do passe Nc = Número de passes por minuto Lembre-se Na retificação plana tangencial a peça sai fora do rebolo aproximadamente 20mm em cada extremo. Assim para calcular o comprimento total do passe (Lt) basta acrescen-tar ao comprimento da peça (Lp) duas vezes 20mm. Então temos: Lt = Lp + 2 x 20. Exercício Determinar o número de passes por minuto que a mesa de uma retificadora plana tan-gencial deve efetuar ao retificar uma peça de ferro fundido de 350 mm de comprimen-to.


227

2266 RREETTIIFFIICCAAÇÇÃÃOO CCIILLÍÍNNDDRRIICCAA Essa operação tem a finalidade de dar fino acabamento a superfícies de peças cilín-dricas, com exatidão de medidas. As superfícies cilíndricas externas que podem ser retificadas nesse tipo de máquina são ilustradas nas figuras, a seguir.

Nas figuras anteriores, você deve Ter observado que algumas peças apresentam ca-nal para saída de rebolo. Esse canal pode Ter várias formas, mas a norma DIN esta-belece dois tipos básicos: E e F. Veja na tabela na página seguinte as dimensões des-ses canais.


228

Quanto à fixação da peça a ser retificada na máquina, ela pode ser:

2266..11 PPrroocceeddiimmeennttoo ddee rreettiiffiiccaaççããoo Vamos supor que você queira retificar um eixo cilíndrico de aço com superfície cilíndri-ca passante. Como você já viu em aulas anteriores, o primeiro passo deve ser a sele-ção, balanceamento e dressagem do rebolo.

Preparado o rebolo, você vai fixar a peça entre pontas. Para isso, monte a ponta "seca" no cabe-çote porta-peças e o pino de arraste na placa lisa, conforme ilustra a figura ao lado.


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Em seguida, monte o cabeçote contraponta. Na montagem do contraponta sobre a mesa, verifique, antes, se a mesa e a base do dispositivo contraponta estão limpos. Essa limpeza é necessária para evitar desalinhamento da peça. A seguir, fixe a peça entre pontas. Lubrifique com graxa os contatos do contraponta e da ponta com a peça para evitar grimpagem.

Depois, é preciso regular o curso do deslocamento longitudinal da mesa. A regulagem é feita por meio dos limitadores de curso da mesa e tem a finalidade de evitar que o rebolo bata no arrastador e no contraponta.

É preciso ter cuidado para que o rebolo não ultrapasse mais de 1/3 de sua largura nas extremidades da peça. Esse procedimento pode ser seguido sem que o rebolo esteja em movimento. O passo seguinte consiste em regular o paralelismo da peça em relação ao rebolo. Para isso, você deve ligar o rebolo e o cabeçote porta-peças em movimento de rotação. Encoste o rebolo na peça cuidadosamente, zerando o anel graduado de pe-netração do rebolo. Após esse passo, faça uma pequena penetração do rebolo e ligue o avanço transver-sal da mesa, dando tantos passes quanto forem necessários para limpar a superfície da peça. Dica Tecnológica Para observar melhor o movimento de contato do rebolo com a peça, passe uma ca-mada fina de tinta de traçagem na peça. Depois de limpar a superfície da peça (eixo), você vai medir suas duas extremidades para corrigir o paralelismo da peça. Após a correção do paralelismo do eixo, dê mais uma passada do rebolo no eixo, com corte de pequena profundidade. Meça o eixo novamente e verifique se o paralelismo foi corrigido. Se foi feita a correção, usine o eixo com passes sucessivos até que fique de acordo com a dimensão desejada.

Se você verificar que a correção não foi feita, faça-a novamente e repita os passes quantas vezes forem necessários.


230

2266..22 EEssccoollhhaa ddaa vveelloocciiddaaddee ppeerriifféérriiccaa ddaa ppeeççaa É importante que você saiba que a velocidade periférica não é escolhida por acaso. Ela depende de muitos fatores dentre os quais podemos citar:

• Material da peça; • Velocidade periférica do rebolo; • Características do Rebolo (dimensões, forma, abrasivo, granulação, dure-

za, etc.); • Forma e dimensões da peça; • Profundidade do passe e movimento de alimentação; • Tipo de operação; • Etc.

Pois bem, você não deve esquecer que a sua peça não é a primeira a ser retificada. Antes dela, muitas outras já o foram, o que permitiu, através de experiências, estabe-lecer tabelas que orientem os retificadores nesses casos.

Velocidades periféricas da peça em metros por Segundo Material Desbaste Acabamento Retificação interna

Aço ao carbono 0,15 a 0,20 0,20 a 0,25 0,30 a 0,40 Aço ao carbonotemperado 0,20 0,25 a 0,30 0,40 a 0,50

Aços liga 0,15 0,15 a 0,20 0,40 a 0,50 Ferro fundido 0,25 a 0,30 0,25 a 0,30 0,60 Bronze latão 0,30 a 0,35 0,30 a 0,35 0,70

Alumínio 0,30 a 0,35 0,30 a 0,35 0,80 Velocidade de rotação da peça para retificação cilíndrica Na retificação cilíndrica, como você já sabe, além da velocidade de rotação do rebolo torna-se necessário determinar a velocidade de rotação da peça. A velocidade de rotação da peça é determinada em função da velocidade periférica desejada. Cálculo da rpm para a peça A fórmula que nos fornece a velocidade de rotação da peça (n) em rotações por minu-to é deduzida da fórmula da velocidade periférica do seguinte modo:

Vp = D n× ×

×π

1000 60 → n =

VpD×

×60000

π

Exercício Calcular a velocidade de rotação de uma peça de ferro fundido de 40 mm de diâmetro para retificação externa em passe de desbaste. Para facilitar a correção utilize o valor médio.


231

2266..33 VVeelloocciiddaaddee ddaa mmeessaa nnaa rreettiiffiiccaaççããoo cciillíínnddrriiccaa Na retificação cilíndrica, a velocidade do movimento longitudinal da mesa varia con-forme o número de rotações por minuto da peça. Observe a figura ao lado. Sendo “a” o avanço da mesa em metros por rotação da peça e “n” o número de rotações por minuto da peça; a velocidade de translação Vt, da mesa será dada pela ex-pressão: Vt = a x n Os valores de “a” dependem da espessura “S” do rebolo que estamos empregando e da natureza do trabalho que executamos (desbaste ou acabamento): a = 1/2 a 4/5 da espessura (S) nos trabalhos de desbaste. a = 1/10 a 1/4 da espessura (S) nos trabalhos de acabamento.

Avanço transversal por rotação da peça (mm/volta) Material Desbaste Acabamento

Aço 0,25.s a 0,50.s 0,15.s a 0,25.s Ferro fundido 0,30.s a 0,50.s 0,20.s a 0,30.s Bronze e latão 0,60.s a 0,75.s 0,25.s a 0,50.s

Alumínio 0,60.s a 0,75.s 0,25.s a 0,50.s Sendo s = espessura do rebolo em milímetros.

Exercício Calcular a velocidade de translação Vt da mesa para retificar externamente, em passe de acabamento uma peça de ferro fundido de 60 mm de diâmetro e 120mm de com-primento, usando um rebolo de 25 mm de espessura.

Adotar Vp 18 m/min e a = 5S

Número de passes da mesa na retificação cilíndrica Para calcular o número de passes (nc) efetuadas pela mesa por minuto de trabalho, basta dividir a velocidade da mesa Vt pelo comprimento da peça (Lp) (em metros). A fórmula é esta:

LpVtnc = passes / min


232

Um Lembrete! Como na retificação cilíndrica o rebolo devo sair fora da peça aproximadamente a me-tade da sua espessura (S/2), o comprimento de cada passe torna-se igual ao compri-mento da superfície a retificar (Lp), como você pode observar na figura.

Exercício 1. Calcular o número de passes por minuto da mesa da retificadora ao retificar uma

peça de 235 mm de comprimento, sendo que o número de rotações por minuto da peça (n) é=60 e o avanço da mesa em metros por rotação da peça (a) é = 0,22 m.

2266..44 AAvvaannççoo ddee ppeenneettrraaççããoo ddoo rreebboolloo A penetração do rebolo está relacionada com o tamanho dos grãos desta, por tanto, quanto menor for o tamanho do grão abrasivo menor deverá ser o volume de material removido (figura abaixo). De acordo com isto, o avanço de penetração não poderá ser maior que a dimensão dos grãos abrasivos do rebolo.

Recomenda-se, como regra geral, para os distintos trabalhos os seguintes avanços em mm. Para desbaste 0,1 a 0,15 Para semi-acabamento 0,05 a 0,02 Para acabamento 0,02 a 0,005 A escolha da profundidade do passe depende de muitos fatores tais como:

• Potência disponível no rebolo; • Potência disponível na peça; • Estabilidade da máquina; • Tipo de retificação; • Características do rebolo; • Etc.


233

2277 DDEEFFEEIITTOOSS NNAA RREETTIIFFIICCAAÇÇÃÃOO EE SSUUAASS CCAAUUSSAASS Uma peça pode estar aparentemente bem retificada, porém levada a cuidadosa inspe-ção visual ou ótica podemos encontrar alguns defeitos superficiais, que se podem cor-rigir facilmente conhecendo as causas. Certas falhas na retificação são produzidas por causas como: defeitos da peça antes de ser retirada, mal funcionamento da máquina ou por inabilidade do operador e esta-do emocional deste. Tipos e Características de Alguns Defeitos Fendas: são riscos irregulares na superfície. Queimaduras: são manchas de cor azulada em espaços irregulares ou não, sobre a superfície. Facetas: são ondulações da superfície em forma de irregular ou não. Espiras: são marcas em forma helicoidal sobre a superfície cilíndrica. Estrias: são marcas finas, pouco espaçadas, em forma de sulcos. Piques ou arrancamento de material: são marcas de forma irregular e de profundidade variada (em forma de riscos). 2277..11 PPrriinncciippaaiiss ddeeffeeiittooss nnaa rreettiiffiiccaaççããoo ppllaannaa Defeito:

• Queimaduras e fendas Causas:

• Passe muito profundo • Velocidade de translação muito rápida ou

muito lenta (conforme a profundidade do passe).

• Ataque muito brusco do rebolo. • Escorregamento (patinar) das correias. • Movimento irregular da mesa. • Má retificação do rebolo. • Fluido de corte insuficiente ou mal dirigido. • Fluido de corte de composição mal dosada.

Defeito:

• Facetas • Defeitos de paralelismo

Causas:

• Rebolo desequilibrado. • Jogo no eixo porta-rebolo. • Mau estado do mecanismo de translação da mesa. • Deformação ou desgaste das guias ou da mesa. • Jogo no eixo porta-rebolo.


234

2277..22 PPrriinncciippaaiiss ddeeffeeiittooss nnaa rreettiiffiiccaaççããoo cciillíínnddrriiccaa Alguns dos principais defeitos e causas que se produzem durante a retificação cilíndri-ca são os seguintes: Defeito:

• Queimadura e fendas Causas:

• Velocidade de translação muito rápida. • Passe muito profundo. • Ataque muito brusco do rebolo • Escorregamento (patinar) das correiais. • Movimento irregular da peça. • Má retificação do rebolo. • Refrigeração insuficiente ou mal dirigi-

da. • Fluido de corte de composição mal dosada.

Defeito:

• Marcas em forma de espiras Causas:

• Má posição das lunetas. • Má fixação da peça • Mau alinhamento das pontas. • Excesso de lubrificação nas guias. • Jogo excessivo ou desgastes anormais

da máquina. • Má retificaçãodo rebolo.

Defeito:

• Estrias Causas:

• Velocidade de translação excessiva. • Má retificação do rebolo:

- Diamante muito pontudo ou mau estado. - Retificação do rebolo muito grosseira.


235

Defeito:

• Irregularidade nas dimensões das peças. Causas:

• Folga no eixo porta-rebolo. • Flutuamento da mesa.

- Diamante muito mole ou muito pequeno. - Porta-diamante mal fixado.

• Refrigeração insuficiente. Defeito:

• Facetas com cantos (arestas) vivos Causas:

• Má fixação da peça • Profundidade excessiva do passe • Vibrações da máquina. • Rebolo desequilibrado.

Defeito:

• Facetas com cantos (arestas) arredondadas Causas:

• Má movimentação da peça. • Má movimentação do rebolo. • Jogo no eixo porta-rebolo. • Rebolo desequilibrado.

Defeito:

• Facetas em hélice Causas:

• Eixo porta-rebolo em mau estado. • Falta de simetria dos canais de lubrifi-

cação dos mancais do eixo porta-rebolo.

• Rebolo desequilibrado. • Face de trabalho do rebolo em mau es-

tado. • Fluido de corte sujo.


236

Defeito:

• Falta de concentricidade em diferentes partes na mesma peça Causas:

• Má posição das lunetas. • Pontas mal montadas. • Mau alinhamento dos centros da peça. • Deformações na estrutura da máquina.

Defeito:

• Ovalização das peças Causas:

• Centro das peças mal feitos ou diferentes. • Mau alinhamento dos centros. • Excesso ou falta de folga entre as pontas e peças. • ângulos diferentes das pontas. • Pontas da máquina em mau estado. • Movimentação defeituosa da peça. • Refrigeração intermitente.

Defeito:

• Piques e arrancamentos de material Causas:

• Movimento irregular da mesa. • Excentricidade do eixo porta-rebolo. • Má retificação do rebolo (vibrações do diamante). • Fluido de corte sujo.

2277..33 -- PPrriinncciippaaiiss ddeeffeeiittooss nnaa rreettiiffiiccaaççããoo iinntteerrnnaa Defeito:

• Queimaduras e fendas Causas:

• Passe muito profundo. • Ataque muito brusco do rebolo. • Velocidade de translação muito rápida. • Falta de potência do motor. • Escorregamento (patinar) das correias. • Má retificação do rebolo. • Fluido de corte insuficiente ou mal dirigido.


237

Defeito:

• Facetas Causas:

• Movimentação defeituosa da peça. • Movimentação defeituosa do rebolo. • Folga no eixo porta-rebolo. • Eixo porta-rebolo muito fraco (fino). • Vibrações da máquina. • Rebolo desequilibrado.

Defeito:

• Peças abauladas (na entrada e saída) Causas:

• Eixo porta-rebolo muito longo (falta de ri-gidez).

• Curso muito longo do rebolo.


238

2288 AAFFIIAAÇÇÃÃOO DDEE FFEERRRRAAMMEENNTTAASS Afiação é a operação de dar forma e perfilar arestas de ferramentas novas (última fase do processo de fabricação) e de restaurar o corte ou o perfil de ferramentas desgasta-das pelo uso. A afiação das ferramentas é feita somente nas superfícies que determinam os ângulos de incidência, de cunha e saída. Os símbolos indicadores de cada um desses ângulos são os seguintes: α - ângulo de incidência; β - ângulo de cunha; γ - ângulo de saída. Classificação das Ferramentas de Corte As ferramentas de corte são classificadas em: monocortantes e policortantes. As fer-ramentas monocortantes têm uma aresta de corte como as ferramentas do torno e da plaina. As ferramentas policortantes têm várias arestas de corte. São as fresas, as brocas, os escareadores e as serras. No caso de afiação de ferramentas por meio de rebolos, é preciso especificar o rebolo adequado ao tipo de material de que foi feita a ferramenta. Geralmente, esses materi-ais são o aço-carbono, o aço rápido, o metal duro e o sinterizado especial. O aço-carbono é usado em máquinas com baixa velocidade de corte, tem baixa dure-za e perde rapidamente o poder de corte. O aço rápido é resistente ao calor e ao desgaste. Antes do aparecimento dos sinteri-zados, era considerado o material mais adequado para fabricação de ferramentas. O metal duro é obtido por processos de sinterização. Ele permite a fabricação das ferramentas adequadas a trabalhos em alta velocidade, uma vez que resiste à tempe-raturas de até 900ºC. O sinterizado especial é a última geração de material utilizado para a fabricação de ferramentas. Ele está classificado em dois grupos: pastilhas cerâmicas e superabrasi-vos sinterizados. Especificação do rebolo (Quanto ao material da ferramenta a afiar) Para o aço-carbono e o aço rápido, podemos utilizar o rebolo de óxido de alumínio, para fazer a afiação. Para o metal duro, devemos utilizar o rebolo de carboneto de silício. É aconselhável o uso de rebolos de diamante para fazer a afiação, a qual pode ser manual ou por meio de máquinas afiadoras.


239

Afiação A afiação das ferramentas monocortantes (torno, plaina) pode ser feita manualmente ou em máquinas. Quando manual, o resultado depende da habilidade do operador. As afiadoras dispõem de suportes orientáveis de ângulos, de modo a posicionar a face da aresta a retificar segundo uma inclinação justa em relação à superfície do rebolo. Deve-se movimentar a ferramenta sobre a superfície do rebolo para não desgastar o rebolo de formar irregular e reduzir, também, a possibilidade de aquecimento da aresta de corte da ferramenta. As ferramentas policortantes são afiadas em máquinas especiais, sendo impossível afiá-las manualmente. Nessas máquinas é possível afiar todo tipo de fresas: cilíndri-cas, angulares, com dentes postiços etc.

Brocas helicoidais são afiadas por uma máquina especial. A afiação é necessária para que a broca mantenha um bom poder de corte do material e para que suas arestas ou fios cortantes fiquem simétricos em relação ao eixo da broca. Às vezes, é necessário afiar ferramentas de corte com três tipos de operações: des-baste, semi-acabamento e acabamento, utilizando-se rebolos diferentes em cada ope-ração. No caso, por exemplo, de ferramentas lascadas, muito danificadas ou na fabricação das ferramentas, elas devem passar pela operação de desbaste. São desbastados os ângulos de cunha, ângulos laterais, ângulos de incidência e do raio de ponta. Quando as ferramentas não estão lascadas, não é necessária a operação de desbas-te. É suficiente uma operação de semi-acabamento ou de simples acabamento nas arestas cortantes.


240

Segue ilustrações de afiadoras.

2288..11 OOppeerraaççããoo ddee AAffiiaarr Vamos supor que você queira apenas reavivar arestas cortantes de uma ferramenta. Nesse caso, você poderá fazer apenas uma afiação manual utilizando do esmeril ou uma pedra abrasiva. Vamos supor que você precise afiar fresas por meio de rebolo. Para essa operação, é preciso levar em conta que cada dente da fresa é limitado por duas superfícies ativas: uma de saída e uma de incidência. O dente da fresa deve se manter numa mesma posição em relação ao rebolo. Durante a afiação, a mesa é acionada pelo operador com movimentos rápidos de vai-vém. A fresa deve ser mantida constantemente apoiada na guia da máquina afiadora.

Os processos de afiação variam de acordo com o tipo de dentes das fresas, ou seja: retos, helicoidais e com perfil constante. A afiação consta dos seguintes procedimentos:


241

2288..22 FFiixxaaççããoo ddaass ffrreessaass nnaa mmááqquuiinnaa ddee aaffiiaarr Para fixar as fresas, você precisa considerar o seguinte:

• As fresas com haste são em geral mantidas entre pontas, o que permite obter uma concentricidade perfeita. O eixo da fresa deve estar em posição paralela à mesa.

• As fresas de topo são mantidas, em geral, num cabeçote porta-fresa incli-

nado, com um ângulo de incidência de 6º, aproximadamente, o qual varia de acordo com o tipo de fresa: H, N e W. Um jogo de adaptadores cônicos permite a fixação das diversas hastes cônicas.

• As fresas com um furo roscado são atarraxadas num mandril que pode ser mantido entre pontas ou montado sobre o cabeçote porta-fresa.

• As fresas com haste cilíndrica podem ser afiadas entre pontas ou fixadas no cabeçote porta-fresa por meio de pinças cônicas.


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Regulagem da máquina Vamos supor que você vai afiar a parte externa da fresa usando um rebolo reto plano.

Coloque a extremidade da escora-guia numa das seguintes posições:

• Horizontal - para fresas com dentes retos; • Inclinada - para fresas com dentes helicoidais.

Apóie o dente da fresa na escora-guia. Em seguida coloque, paralelamente, o eixo porta-rebolo e o eixo porta-fresa num mesmo plano horizontal. Depois faça descer a fresa e aproxime um de seus dentes ao rebolo (com diâmetro adequado ao dente). Operação de afiar Aproxime a fresa alguns milímetros do rebolo e verifique se ele gira livremente, antes de pôr o motor em movimento. Aproxime o carro com cuidado até pôr o rebolo em contato com o dente da fresa. Mo-vimente a mesa com uma das mãos num movimento de vaivém bastante rápido. Ao mesmo tempo, guie a fresa com a outra mão. Afaste a fresa, lateralmente, do rebolo e faça um passe de 0,02 mm (p=0,02). Vá afi-ando dente por dente, mantendo a mesma referência para todos os dentes. Depois de uma volta completa, avance o carro para um novo passe de 0,02 mm e con-tinue a afiação até compensar todo o desgaste da fresa. Para o acabamento, faça passes de 0,01 mm. Após terminar a afiação, retire as rebar-bas do gume com uma pedra abrasiva.


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2299 UUSSIINNAAGGEEMM PPOORR EELLEETTRROOEERROOSSÃÃOO Em 1751, Joseph Priestley descreveu o processo (físico - químico) para produção de um pó metálico coloidal, através de descargas elétricas. Na década de 30, o processo foi utilizado para solucionar problemas de fabricação de maquinas e equipamentos quando era preciso recuperar peças em cujo interior havia ferramentas quebradas (machos, brocas, alargadores, etc). Com a eclosão da Segunda Guerra Mundial, que acarretou enormes dificuldades na obtenção de matérias-primas, além de exigir aumento da produção industrial a curto prazo e com o mínimo possível de desperdício, um grupo de cientistas liderados por N. R. Lazarenko desenvolveu o processo, possibilitando a sua comercialização. Foi o inicio da era da eletroerosão. Atualmente, o progresso tecnológico proporcionou à eletroerosão avanços tão grandes a ponto de permitir usinagem (não convencional) com precisão de até 0,005mm. A eletroerosão é um fenômeno muito complexo, tanto que os conhecimentos que se têm sobre o assunto vêm de experiências práticas, havendo, portanto, possibilidades de encontrar explicações contraditórias do fenômeno. Por isso, iremos expor alguns conceitos muito simplificados sobre o processo. A erosão ocorre por meio de uma descarga elétrica entre dois elementos condutores de eletricidade (peça a ser usinada e Eletrodo) que, colocados em um líquido dielétri-co, irá reproduzir na peça uma cópia fiel com todas as suas características mas ao inverso do mesmo. Geralmente a peça a ser usinada é fixada na mesa de coordenadas da máquina e o Eletrodo no cabeçote porta-Eletrodo, sendo que para a mesa da máquina a polaridade é negativa e para o cabeçote porta-Eletrodo positiva. O Eletrodo não fica em contato com a peça, e a uma cesta distância dispara uma cen-telha. Esta distância chamada GAP (comprimento da centelha), depende da regula-gem da intensidade de corrente. Vejamos como ocorre a usinagem por eletroerosão: Inicialmente o Eletrodo vem se aproximando da peça que é comandada por um acio-namento hidráulico eletrônico, até uma distância denominada (GAP), no qual o poten-cial elétrico excede o necessário á perfuração da camada dielétrica. Nesse instante o dielétrico, que tem a função de isolante, passa a ser condutor (na região do Eletrodo), formando uma ponte entre peça e Eletrodo, e é provocada uma descarga elétrica (cen-telhamento), que poderá ter seu tempo de duração regulado através de comandos eletrônicos: o tempo de duração das descargas elétricas é medido em mi-cro/segundos. Existe uma pausa entre uma descarga e outra que também é regulada eletronicamente e cujo tempo também é medido em micro/segundos. Durante o impacto da centelha com a peça foi estimado que, dependendo da intensi-dade de Corrente aplicada, o grau de temperatura poderá variar de 2.5000º C a 50.0000º C. A freqüência das descargas poderá alcançar até 200.000 ciclos por se-gundo. Durante o impacto dos elétrons (centelha) com a superfície da peça a ser usinada, que ocorre a uma temperatura elevada, o material desintegra-se em forma de minúsculas esferas. Parte do material é vaporizado, provocando gases, sendo que de 12 a 72% não são identificáveis. Entre os conhecidos encontram-se: hidrogênio, metano, propa-no, acetileno e óxido de carbono.


244

A usinagem por eletroerosão é aplicada, em grande escala, em ferramentaria, para usinagem de estampos de corte, em moldes para injeção de plástico, em estampos para forjaria, em coquilha e, principalmente, em usinagem de pastilha de metal duro. Aplicação É utilizada para usinar peças que seriam difíceis de serem trabalhadas pelos proces-sos convencionais, quer pela complexidade de trabalho, quer pela dureza das mes-mas. Vantagens 1. Usinar peças em aço temperado sem provocar deformação. Isso se passa,

diferentemente, com os processos convencionais, onde a usinagem do material é feita em estado normal de fabricação. Posteriormente é feito o tratamento térmico, onde se ocasionam as liberações das tenções, provocando deformações.

2. Todo trabalho executado por eletroerosão sofre em sua superfície um ligeiro endu-

recimento, que não modifica as propriedades mecânicas, ao contrário, exerce papel de uma camada de proteção.

Ilustraremos a seguir, alguns tipos de trabalhos executados na máquina de eletroero-são, de difícil usinagem pelos processos convencionais.

Estampo de Corte Para molde de injeção

Matrizes para forjaria

Eletrodo Matriz


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Cunhagem

Mostra ferramentas de metal duro com perfil cortante para usinagem.

É uma ferramenta destinada à usinagem de peças por processo eletrônico, em máqui-nas de eletroerosão. Em principio, todos os materiais condutores de eletricidade podem ser usados como Eletrodo, mas deve-se escolher o que melhor se adapte ao tipo de material a ser usi-nado. Dentre os mais utilizados podemos salientar: cobre eletrolítico, grafite, cobre tungstê-nio e cobre sinterizado, por apresentarem boa condutibilidade e menor desgaste.


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Construção Os Eletrodos podem ser constituídos por máquinas convencionais de usinagem (fre-sadoras, tornos, plainadoras, fresadoras pantográficas etc.) e por processo de galva-noplastia (eletrodeposição). O sistema a ser empregado na construção dos Eletrodos dependerá do material a ser utilizado na sua confecção e das características que o perfil possui. Tipos de Perfis

Regulares Irregulares

Observação Para perfis regulares, pode-se confeccionar o Eletrodo com qualquer material citado. Para perfis regulares devem ser considerados o custo e a facilidade da sua constru-ção. Construção Rasgo "A" = medida 0,5 x 6mm O Eletrodo da fig. 1, para ser confeccionado devemos sele-cionar um dos materiais já mencionados. Material Grafite Vantagem O grafite é um material de fácil usinagem. O rasgo "A", da fig. 1, será de mais fácil e-xecução. Desvantagens a) Material muito frágil. b) Não pode ser desgastado em solução ácida.

A


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Material Cobre eletrolítico Desvantagem A usinagem do Eletrodo da fig. 1 será dificultada, devido à profundidade do rasgo "A", por ser um ma geral pastoso. Material Cobre tungstênio, cobre sinterizado. Desvantagem Por serem materiais de maior custo. O Eletrodo da fig. 2 pode ser confeccionado com qualquer um dos materiais citados, pois o perfil favorece a usinagem. Material Cobre eletrolítico. Vantagem O Eletrodo da fig. 2 tem o perfil de fácil execução e menor custo. Observação Para usinagem de metal duro (pastilha de carboneto), recomenda-se confeccionar o Eletrodo com cobre tungstênio, pois o tungstênio possui maior resistência ao calor, facilita a usinagem e além disso, proporciona baixíssimo grau de desgaste do Eletro-do. Em casos de execução de perfuração passante (fig. 3), podemos utilizar Eletrodos montados (fig. 4).

Peça Usinada


248

Vantagens a) Este processo é utilizado para a usinagem em conjunto dos Eletrodos (Eletrodo de

desbaste e de acabamento), calculado em função da fórmula: Mf = Mn - (2 GAP + 2r + Cs =) Desbaste Fórmula para acabamento : Mf = Mn - (2 GAP + 2r) b) Uma vez feito o alinhamento para o Eletrodo de desbaste, o de acabamento já fica

alinhado e localizado. Na construção de Eletrodos devem se levar em conta a profundidade a ser usinada e o desgaste do mesmo. Para se determinar as medidas laterais, deve-se primeiro determinar a amperagem em função da área de erosão.

Haste

Eletrodo de acabamento

Bucha es-paçadora

Arruela

Paraf. Fixação

Eletrodo de Desbate


249

Construção Geralmente para usinagem das cavidades são confeccionados dois (2) Eletrodos (desbaste e acabamento). Dimensões do Eletrodo de desbaste Suas medidas do determinadas pelo comprimento da centelha (GAP), pela rugosidade desejada e pelo coeficiente de segurança. Fórmula Mf = Mn - (2 GAP + 2r + Cs) Mf = Medida final Mn = Medida nominal GAP = Comprimento da centelha r = Rugosidade cs = Coeficiente de segurança (10%) Dimensões do Eletrodo de acabamento Suas dimensões são determinadas em função da rugosidade que se deseja obter. Fórmula Mf = Mn - (2 GAP + 2r) Observação Para ambos os casos (acabamento e desbaste), quando se deseja obter medida frontal (profundidade), calcular somente um (1) GAP e uma (1) rugosidade.

Exemplo Usinar uma cavidade retangular, como mostra a f i g. 6. Dimensões dos Eletrodos (desbaste e acabamento - fig. 7) e tabela a seguir.

Eletrodo

Peça

GAP

GAP

r

r


250

Eletrodos Medida A e B Medida C Desbaste Mn – (2 GAP + 2r + Cs) ± 1/3 da profundidade da cavidade dependerá Acabamento Mn – (2 GAP + 2r) Da área de erosão Observação 1. A espessura do Eletrodo (C) deve ser, sempre que possível, menor que a profun-

didade da cavidade (tabela fig. 7), para evitar a conicidade na cavidade. Vantagem Facilita a limpeza. 2. Tratando-se de Eletrodos com perfis complexos, pode-se utilizar apenas um Ele-

trodo para usinagem da cavidade, iniciando em posição de acabamento. Vantagem Evita perda de tempo para confeccionar o Eletrodo de acabamento. Desvantagens a) Processo de usinagem lento. b) Desgaste acentuado do Eletrodo. c) Necessidade de usinar a parte frontal do Eletrodo para manter o perfil inicial. 3. Em usinagem por eletroerosão não se obtêm cantos vivos, porque as centelhas

são todas do mesmo comprimento (fig. 8). O valor do raio será sempre aproxima-damente a medida do GAP.


251

Nota As cargas elétricas tendem a se concentrar nas pontas; por esse motivo a freqüência das descargas será maior nas arestas. Conseqüentemente, o desgaste do Eletrodo será maior onde houver maior freqüência de descarga (fig, 9).

A usinagem pelo processo de eletroerosão, devido a influência do ''GAP'', provoca medida maior que a do Eletrodo. Deve-se fazer com que os Eletrodos (desbaste e acabamento) tenham medidas menores que a medida nominal em função do GAP que se vai obter durante a usinagem. Em Eletrodos de perfis regulares a redução poderá ser feita pelos meios convencio-nais de usinagem, já em Eletrodos com perfis complexos seria praticamente impossí-vel fazer a redução. Para tanto, usamos o recurso da solução ácida composta de ácido nítrico e água, que atacará toda a superfície submersa, uniformemente (fig. 10).

Para se obter a medida desejada deve-se, inicialmente, medir um. ponto de referência do Eletrodo e, periodicamente, fazer a verificação no mesmo ponto, até atingir a medi-da requerida. A velocidade de ataque da solução depende da porcentagem de ácido que foi adicio-nado, quanto maior for a porcentagem de ácido maior será a velocidade.


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Observação Quanto mais lento for o processo de ataque, mais uniforme ficará a superfície. Precauções 1. Use luvas de borracha e óculos de proteção, para evitar queimaduras com a solu-

ção. 2. Lave a peça com água antes de efetuar a medição. Cobre eletrolítico É aquele que apresenta em sua composição o mínimo possível de impurezas, ou seja, 99% de cobre e apenas 1% de impurezas. Cobre tungstênio (liga) É uma liga de cobre e tungstênio. A porcentagem de tungstênio poderá variar (70 a 80%) conforme o trabalho desejado. Grafite Composição de átomos de carbono. Para utilização em eletroerosão deve-se selecio-nar o mais-compacto e de menor porosidade. Eletrodos sinterizados São Eletrodos de liga:

- Cobre e tungstênio (70%). - Tungstênio, cobre e níquel. - Tungstênio e prata.

Os três tipos poderão ter suas hastes soldadas ou coladas com resina. Poderão ser usinados com ferramentas de metal duro. Caracterizam-se por ótimo acabamento e mínimo desgaste do Eletrodo. Formatos encontrados no comércio Peças retangulares (mm)

70 x 140 Espessura de 10 a 40mm100 x 100 43 x 260 60 x 200

Peças cilíndricas (mm)

Comprimento Comprimento Comprimento 35,7 Até 30,0 61,7 Até 40,0 98,0 Até 50,0 41,7 66,2 111,0 43,0 72,1 124,0 47,7 74,0 127,0 51,7 78,0 150,0 53,5 84,4 170,0

96,0


253

3300 GGEERRAADDOORR Descrição O gerador é um constituinte importante do equipamento de eletroerosão. Através dele, é transformada a corrente alternada com ondas senoidais da rede industrial em corrente contínua com ondas retangulares, as quais apresentam uma maior facilidade de controle e utilização. Estas ondas retangulares, através das placas de controle eletrônico, têm todos os seus parâmetros controlados (duração de pulso, intensidade do pulso, pausa entre dois pulsos consecutivos) e adaptados de acordo com as necessidades operacionais.

Rede industrial (CA) Gerador Corrente utilizada (CC) (a) Corrente alternada (b) Comente retificada (c) Comente retificada e filtrada (d) Comente continua ideal

T = Período (segundos)


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Parâmetros importantes controlados pelo gerador em eletroerosão Amplitude de pulso Representa a corrente de descarga (1) consumida no processo de centelhamento. É um parâmetro de extrema importância na qualidade e rendimento da operação. O limi-te de corrente esta intimamente ligado à condição de operação existente no "gap". A medida que o eletrodo erosiona a peça, a geometria do ''gap'' esta em constante modi-ficação, alterando a troca de calor e o equilíbrio térmico deste ponto. A corrente esco-lhida vai depender : 1- Da rugosidade necessária (acabamento superficial). 2- Do máximo desgaste do eletrodo permitido. 3- Da velocidade de erosão desejada. 4- Das características térmicas do eletrodo. 5- Das condições de “gap“. 6- Da área de contato Eletrodo/peça. Supondo-se uma área de erosão constante, a taxa de erosão é proporcional à comen-te.

Comprimento de onda Relaciona-se à duração do pulso (duração do tempo de descarga) e é definido pelo termo Ton, tendo como unidade de referência o microssegundo (µs). Ciclo Ativo (%) = ton . X 100 Ton + toff Ex.: Utilizando-se eletrodo de cobre eletrolítico com área de contato de 15 cm² e con-sultando a tabela obtém-se: Ton = Tempo de descarga = 100 µsão Toff = tempo de pausa = 17 µs. (posição 20) Ciclo Ativo (%) = 100 µs . X 100 = 85% 100 µs + 17 µs Ciclo Ativo = 85% = % duração tempo descarga (ton) Ciclo não Ativo = 15% = % duração tempo pausa (toff)


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Intervalo É definido pelo termo t off. Relaciona-se ao tempo de pausa entre duas descargas consecutivas Neste tempo de pausa acode a interrupção da descarga - Esta dividido em 23 posições. Cada posição representa um tempo de pausa em microssegundos, sendo função do tempo de descarga ton escolhido. Ex.: Para t off na posição 23' e ton de 100 µs o valor de pausa é 8 µs.

a) Física – Ondas b) Eletroerosão

Parentes Importantes na eletroerosão Polaridade e duração do pulso (ton). Na máquina de eletroerosão existem cabos de polaridade, diferenciados em cores. Um cabo é ligado à mesa de trabalho ou pra e o outro ao eletrodo. A colocação ade-quado de cada um, para obter maior rendimento é explicado a seguir. A contínua troca de posição entre partículas (+) e (-) do eletrodo e peça ocasiona um fluxo de corrente através do canal de descarga, gerando calor suficiente para provocar a fusão do mate-rial.


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Utilizando pulsos de curta duração Com pulsos de curta duração (baixo ton), mais partículas negativas que positivas en-tram em movimento. Quanto mais particular de um determinado tipo fluírem na direção do eletrodo ou peça, é mais intenso o calor gerado, e maior a quantidade de material removido deste.

Detalhe “X” Detalhe “X”

Conclusão: Para obter o máximo de rendimento na erosão com baixo ton, liga-se o cabo de polari-dade (+) à peça e (-) ao entrado. Normalmente, utiliza-se baixo ton em acabamento e erosão em metal duro. Utilizando pulsos de longa duração


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Utilizando pulsos de longa duração Com pulsos de longa duração (alto ton) partículas positivas e negativas em igual quan-tidade entram em movimento. Mas, devido à maior massa das partículas (+), maior será a quantidade de material removido na área de atuação destas.

Detalhe “X” Detalhe “X”

Conclusão: Para obter o máximo de rendimento na erosão com alto ton,, liga-se o cabo de polari-dade (+) ao eletrodo e polaridade (-) à pela.


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Desgaste do letrado alterando ton, toff e l. Desgaste do eletrodo para: ton = constante toff = constante l = variável Quanto maior a intensidade de corrente (l), maior a remoção partículas de material da peça, mas, conseqüentemente, maior é o desgaste do eletrodo para um intervalo toff e tempo de descarga ton inalterados. I = Constante Parâmetros ton = Variável (aumentando) toff = Variável (aumentando)


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Desgaste do letrado para: I = constant ton = variável toff = variável Para rápidas remoções de material da peça e pouco desgaste do eletrodo utiliza-se pausa toff pequena e tempo descarga ton alto. Mas não pode ser exagerado, existindo um ponto de máximo tendimento diminuído após o mesmo. Maior ton utilizado: 750 µs tempos maiores causam pequenas trincas que poderiam comprometer a superfície erosionada. Ex.: Peças de aeronáutica ou de segurança. I = Constante Parâmetros ton = Variável (aumentando) toff = Variável (aumentando)


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Desgaste do Eletrodo para: I = constante Ton = instante Toff = vaiava Quanto menor a interrupção no tempo de descarga (menor toff), maior é a velocidade de arranque de material da peça e menor o desgaste do eletrodo. I = Constante Parâmetros ton = Variável (aumentando) toff = Variável (aumentando)


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Rugosidade A fig. indica a influência da l, do ton, do toff na qualidade final da suplicie e no "gap" de uma peça erosionada. Quanto maior a l, maior a rugosidade e o "gap". Quanto maior o ton, maior a rugosidade e o “gap”. I = Constante Parâmetros ton = Variável (aumentando) toff = Variável (aumentando)

ton = Constante Parâmetros toff = Constante I = Variável (aumentando)


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Conclusão Quanto maior a intensidade de corrente, maior é a quantidade de material retirado, mas, conseqüentemente, apresenta-se uma rugosidade superficial e “gap” maior para ton e toff constante. Quanto maior o ton, maior é a quantidade de material retirado, mas conseqüentemente apresenta-se uma rugosidade superficial e ''gap'' maior para uma corrente de descarga l e tempo de pausa 'off constantes. No processo de usinagem por eletroerosão destaque especial deve ser dado ao sis-tema de limpeza, que deverá ser o mais eficiente possível, para permitir uma usina-gem perfeita. Nas figuras abaixo ilustramos alguns processos e dispositivos que poderão ser utiliza-dos.

As figuras acima mostram a limpeza feita por sucção, através do Eletrodo, em cavida-des não-passantes. Vantagem Neste processo o dielétrico que passa entre a peça e o Eletrodo mantém-se sempre limpo, pois as impurezas são eliminadas, indo para o filtro, sem contaminar o tanque de usinagem. Desvantagem Na Fig. 2 o furo de limpeza foi feito perpendicular. Vemos a saliência que se vai for-mando conforme o Eletrodo vai penetrando na peça, havendo necessidade de, perio-dicamente ir removendo a Saliência com alicate.


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Observação O furo destinado à limpeza sempre que possível, deve ser feito inclinado (fig. 1), para evitar a formação de saliências que irão obstruir a passagem das partículas. A fig. 3 mostra o sistema de limpeza feito por sucção através da peça. Esse processo de limpeza, pode ser utilizado em cavidades passantes ou não-passantes, que apre-sentem meio de passagem do dietético.

A fig. 4 mostra o processo de limpeza por injeção de dielétrico através do Eletrodo em cavidade não passante.


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A fig. 5 mostra o processo de limpeza por injeção através da própria peça a ser usina-da, em cavidade não-passante que tenha meios de passagem do dielétrico.


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Desvantagem Nos processos indicados nas figs. 4 e 5, as partículas erodidas podem ocasionar con-tato entre pela e Eletrodo, fechando em curto-circuito e causando um alargamento nas dimensões da cavidade ou conicidade nas paredes laterais.

A fig. 6 mostra um dispositivo adaptado à peça que é sustentado por calço regulável. Vantagem Esse dispositivo é bastante versátil, podendo ser adaptado com facilidade a vários tipos de trabalho.


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Dimensões As dimensões devem ser menores que a mesa de trabalho, para que o dispositivo possa ser utilizado nos vários tamanhos de peças. Observações A pressão do dielétrico deverá ser regulada de tal forma que não venha provocar ex-cessivo desgaste no local em que está sendo feita a injeção ou sucção do dielétrico. Deve-se partir sempre do mínimo necessário para a limpeza, que é indicado pelo ma-nômetro ou vacuômetro. As figs. 8 e 9 mostram pressão excessiva do dielétrico causando atritos excessivos das partículas desprendidas.

Consiste em perfurar uma peça em toda a sua espessura ou fazer uma cavidade não-passante. Essa operação é básica em usinagem por eletroerosão. É empregada na confecção de estampos para corte, moldes para plásticos, coquilhas, matrizes para forjaria etc.


267

Processo de Execução 1º Passo – Sistematize a limpeza a) Selecione o sistema de limpeza apropriado (sucção, injeção ou jato de dielétrico. Observações 1) Para cavidades não-passantes a limpeza deve ser feita através do Eletrodo (fig.

1). Em cavidades de pouca profundidade, a limpeza deve ser feita por jato de die-létrico – exemplo: gravação de medalha (fig. 2).

Limpeza por sucção através do Eletrodo Cavidade

não passante Limpeza por Jato de Dielétrico

2) Em cavidades passantes a limpeza deve ser feita através da peça a ser usinada,

utilizando-se de dispositivo (fig. 3).


268

Limpeza por sucção através de dispositivo

2º Passo - Fixe a peça e o Eletrodo e alinhe-os. Observação: Em cavidades passantes devem-se usar calços paralelos, para permitir a passagem do eletrodo ou fixar a peça sobre dispositivo (fig. 3). 3º Passo - Localize o Eletrodo na peça. Precaução: Mantenha o comando da máquina na posição de centragem, para evitar choque elétrico. 4º Passo - Regule a profundidade. 5º Passo - Comece a usinar. a) Regule a amperagem. b) Ligue o sistema de limpeza. c) Encha o tanque de usinagem com dielétrico. d) Regule o dispositivo de vasão do dielétrico.


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Observações:

1. Faça o ajuste da amperagem através do comando da sensibilidade, até que o ponteio do relógio comparador ou do o amperímetro fique estabilizado.

2. Em operações de desbaste de cavida-

des cônicas, para manter a mesma ve-locidade inicial de trabalho, deve-se aumentar a amperagem de acordo com a penetração do Eletrodo, pois, à me-dida que o Eletrodo for penetrando, a área de erosão também aumenta (figs. 4 e 5).

3. Na operação de acabamento deve-se pro-

ceder de maneira inversa ao desbaste, co-meçar o acabamento com uma rugosidade maior que a desejada e, gradativamente, de acordo com a penetração do Eletrodo, fazer reduzir a rugosidade até atingir o ideal.

É uma operação utilizada em ferramenta de corte, machos para moldes de plástico, ranhuras em eixos etc.


270

Processo de execução 1º Passo - Fixe e alinhe a peça. Observações: 1) A fixação depende do tipo de trabalho a usinar, pois a peça pode ser fixada pelo

processo normal (fixada na mesa), ou fixada no porta-Eletrodo (figs.1 e 2).

2) Em casos de cavidades profundas em que não podemos adotar uma limpeza efi-

ciente, deve-se fixar a peça no porta-Eletrodo e o Eletrodo na mesa de coordena-das. Para isso, devemos inverter a polaridade, passando o negativo para o porta-Eletrodo e o positivo para a mesa de coordenadas (fig. 2).


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2º Passo - Fixe e alinhe o Eletrodo. 3º Passo - Localize o Eletrodo na peça. Precaução: Mantenha o comando da máquina na posição de centragem para evitar choque elétrico. 4º Passo – Regule a profundidade. 5º Passo - Comece a usinar. a) Regule a amperagem. b) Ligue o sistema de limpeza. c) Encha o tanque de usinagem e o dielétrico. d) Regule o dispositivo de vasão do dielétrico. Observação: Faça o ajuste da amperagem através do comando de sensibilidade, Esta operação consiste em usinar uma placa de cobre com o próprio Eletrodo de co-bre, para obter-se um Eletrodo fêmea. Esse processo é largamente empregado em ferramentaria de corte em matriz e punção, principalmente tratando-se de punção e matriz de perfis complexos, podendo estar já ou não temperados, o que pelo processo de usinagem convencional sofreria deformação após á têmpera. Processo de execução 1º Passo - Fixe a peça. 2º Passo - Fixe a placa de cobre sobre a peça a ser usinada (matriz - fig. 1).


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Observação: A placa de cobre, antes de fixada, deve ser previamente usinada deixando-a sobre metal, pois essa operação é demorada. 3º Passo - Regule a amperagem. Observação: Para regular a amperagem consulte a tabela de regulagem fornecida pelo fabricante da máquina. 4º Passo - Comece a usinagem. Regule a profundidade. Observação: Considere o desgaste do Eletrodo em ± 50%. a) Posicione o processo de limpeza. b) Encha o tanque de usinagem (dielétrico). c) Coloque a chave de comando na posição de erosão. d) Gire o potenciômetro para a posição de baixar o cabeçote. Observações: 1) Ajuste a sensibilidade de erosão (se necessário). 2) A fig. 2 mostra a reprodução de componentes de um estampo de corte, executa-

dos partindo de um único Eletrodo.

PEÇAS 1- Matriz (aço temperado). 2- Guia (aço). 3- Eletrodo primitivo (cobre eletrolítico). 4- Eletrodo derivado do primitivo (cobre eletrolítico). 5- Punção de corte urinado com Eletrodo nãoº. 4 (aço temperado). Observação: Matriz, guia e Eletrodo (4) foram vazados com o Eletrodo nº. 3 (primitivo).


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RREEFFEERRÊÊNNCCIIAASS BBIIBBLLIIOOGGRRÁÁFFIICCAASS SENAI-DN. CBS do Ajustador Mecânico. 3 Ed, 1978. SENAI-DN. CBS do Fresador Mecânico, 1979. SENAI-DN. CBS do Mecânico geral. 3 Ed, 1978. SENAI-DN. CBS do Torneiro Mecânico. 3 Ed, 1978. SENAI-DN. Tecnologia da retificação: Módulo instrucional 1,1980. SENAI-DN. Tecnologia da retificação: Módulo instrucional 2,1980. SENAI-DN. Manual do docente de retificação mecânica, 1973. SENAI-SP. Cálculo técnico. Coleção Telecurso 2000. São Paulo, Editora Globo, 1995. SENAI-SP. Metrologia. Coleção Telecurso 2000. São Paulo, Editora Globo, 1996. SENAI-SP. Processo de fabricação. Vol. 2,Coleção Telecurso 2000. São Paulo, Edi-tora Globo, 1996. SENAI-SP. Processo de fabricação. Vol. 3,Coleção Telecurso 2000. São Paulo, Edi-tora Globo, 1996. SENAI-SP. Tecnologia mecânica aplicada. Curso de supervisores de primeira linha. São Paulo, 1989. SENAI-RS. Informações técnicas – Mecânica. 9. Ed. Porto Alegre, CFP SENAI de Arte Gráficas, 1991.

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