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Uma breve apresentação sobre a retificação, seu histórico, máquinas e o "estado da arte".
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Retificação
Universidade Do Estado De Santa Catarina – UDESCCentro De Ensino Planalto Norte – CeplanEngenharia De Produção – Habilitação MecânicaProcessos de Fabricação II – Prof. Alexandre Borges FagundesAcadêmicos: Bruna Isabel Reinehr; Davi Henrique da Cruz2015/2
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Conceito
A retificação é um processo de usinagem por abrasão que retifica a superfície de uma peça. Retificar significa corrigir irregularidades de superfícies de peças.
2Fig.1
Utilização
A retificação é um processo de usinagem, em geral, de acabamento, e muito utilizada na indústria metal mecânica. Muitas das peças usinadas têm a retificação como a última operação de uma ou várias de suas superfícies. Por isso, o processo de retificação requer bastante atenção, pois se a peça for danificada nessa operação, todo o custo acumulado nas operações anteriores não poderá ser recuperado.
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Histórico
As primeiras operações mecanizadas de retificação foram realizadas com a aplicação de cabeçotes porta-rebolos sobre tornos mecânicos paralelos.
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A primeira retificadora que se tem notícia teria sido construída em 1860, na sede da empresa de abrasivos Norton Emery Company, pelo engenheiro Charles Moseley.
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Só em 1875, que o engenheiro Joseph Brown, fundador da empresa Brown & Sharpe, desenvolveu um primeiro modelo de retificadora destinado a venda.
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Os rolos colocados no piso, destinavam -se à:
➢ Transmissão da rotação dos eixos porta-rebolos e porta-peças;
➢ Acionamento do movimento longitudinal da mesa da máquina;
Esses eram acionados através de correias planas e movidos através de uma máquina a vapor.
Já em 1876 a máquina era exposta numa feira industrial em Paris.
Em 1877 a empresa conseguia a patente norte americana do equipamento.
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Gradativamente, ao longo do século XX, as retificadoras foram se modernizando. Inicialmente, ocorreu a substituição dos acionamentos centralizados derivados dos eixos nos tetos das fábricas, movimentados por uma máquina a vapor central, por motores elétricos de corrente alternada trifásica individuais para cada movimento da máquina.
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Depois da Segunda Guerra Mundial as retificadoras passaram a ter sistemas óleo- hidráulicos de grande suavidade para o movimento da mesa e dos avanços. Posteriormente, os controles eletrônicos foram se incorporando em parcelas crescentes. O último movimento importante foi o da adoção do CNC para o comando e controle das retificadoras cilíndricas.
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Retificadoras
Há basicamente três tipos de retificadoras: a plana, a cilíndrica universal e a cilíndrica sem centros (center less).
Quanto ao movimento, em geral as retificadoras podem ser manuais, semi-automáticas e automáticas.
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Retificadora Plana
Na retificadora plana, a peça é presa a uma placa magnética, fixada à mesa da retificadora. 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 mesa. O movimento transversal junto com o movimento longitudinal permitem uma varredura da superfície a ser usinada.
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O valor do deslocamento transversal depende da largura do rebolo.
A retificadora plana pode ser tangencial de eixo horizontal e de topo de eixo vertical.
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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.
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Retificadora sem centro (center less)
Esse tipo de retificadora é muito usado na produção em série. A peça é conduzida pelo rebolo e pelo disco de arraste.
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CNC
• As retificadoras CNC foram desenvolvidas para atender as pequenas, médias e grandes produções.
• Desenvolvidas para atender às mais diversas exigências na retificação de peças de alta precisão.
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Retificadora Cilíndrica Externa CNC Para Produção de Grandes
Lotes.
Retificadora Cilíndrica Externa CNC Para Produção de Pequenos
e Médios Lotes. 18
CNC
Características técnicasComprimento máximo retificável
600 mm
Dimensões do rebolo 406 x 127 x 63
Velocidade periférica do rebolo
45 m/s
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Rebolo
• Possui superfície abrasiva, ou seja, apresenta-se constituída de grãos de óxido de alumínio ou de carbeto de silício, entre outros.
• O rebolo (ou disco de retífica) é, basicamente, constituído de um aglomerado de partículas duras (abrasivas), unidas por um ligante.
• A eficiência do rebolo está diretamente relacionado com o tipo do abrasivo empregado, o ligante e a porosidade existente.
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Rebolo
O rebolo apresenta cinco elementos a serem considerados:
• Abrasivo;
• Granulação;
• Aglomerante;
• Grau de dureza;
• Estrutura.
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Figura 2
O grão abrasivo é responsável pelo corte da peça que está sendo retificada; o ligante tem como função manter o grão abrasivo no lugar e a porosidade, correspondendo aos espaços vazios entre os grãos, tem a importante finalidade de conduzir o fluido refrigerante para a peça e dar espaço para os cavacos. Para cada tipo de serviço, deve ser encontrada a combinação ideal entre os tipos de abrasivos, o ligante e a granulometria dos abrasivos, que define o tamanho dos poros.
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As ligas mais empregadas são:
• Vitrificadas (V): feitas à base de mistura de feldspato e argila, são as mais utilizadas, pois não sofrem ataque ou reação química pela água, óleo ou ácidos.
• 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.
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• Borracha (R): utilizada em aglomerante de ferramentas abrasivas para corte de metais e em rebolos transportadores das retificadoras sem centro (centerless).
• Goma-laca (E) e Oxicloretos (O): atualmente em desuso e só aplicada em trabalhos que exijam cortes extremamente frios em peças desgastadas.
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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)
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Quanto à dureza do rebolo:
Quanto à estrutura
Material mole – rebolo duro
Material duro – rebolo mole
Desbaste – estrutura aberta
Acabamento – estrutura fechada
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Tipos de abrasivos
Atualmente, são utilizados para confecção de rebolos, grãos abrasivos obtidos artificialmente.
• Óxido de alumínio (Al2O3);
• Óxido de alumínio comum;
• Óxido de alumínio branco (AA);
• Carbeto de silício (SIC);
• Carbeto de boro (B4C).
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Abrasivo
O tipo de abrasivo é indicado pelas letras A, C, B e D, como segue:
• A – Óxido de Alumínio
• C – Carbeto de Silício
• B – Nitreto Cúbico de Boro (CBN)
• D – Diamante
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Tipos de abrasivos
• Óxido de alumínio (Al2O3): Obtido a partir do mineral denominado “bauxita” por um processo de redução.
• Óxido de alumínio comum (A): De cor acinzentada, tem como principal característica a sua alta tenacidade.
• Óxido de alumínio branco (AA): Com 99% de pureza, obtém propriedades semelhantes ao óxido de alumínio comum, porém, devido a sua pureza e forma de obtenção, torna-se mais quebradiço.
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Tipos de abrasivos
• Carbeto de silício (SIC): Apresenta maior dureza que os óxidos de alumínio, sendo consequentemente mais quebradiço.
• Carbeto de boro (B4C): Com características superiores aos anteriores, é pouco empregado na fabricação de rebolo.
• Diamante: Material mais duro encontrado na natureza, é utilizado em estado natural ou sintético na elaboração de rebolos para lapidação.
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Vantagens e Desvantagens
A retifica tem como principais vantagens:
• Trabalhar com tolerâncias apertadas;
• Acabamento superficial de alta qualidade.
Suas principais desvantagens são:
• Suscetível a danos graves na peça quando não executada corretamente. Chamados de tensões e trincas de retífica;
• Baixa velocidade.
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Corte metalográfico de uma geradora de engrenagens, mostrando a superfície “queimada” por retempera e super revenimento.
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Referências Slide 2- http://www.prestorrets.com.br/conteudo.htm
Fig.1 - http://www.omundodausinagem.com.br/?p=2277
Slide 3- http://www.topdrill.com.br/servicos/retifica-cilindrica.php
Slides 4 ao10- http://www.usinagem-brasil.com.br/5525-breve-historico-da- retificacao-cilindrica/
Slide 11 ao 15- http://www.essel.com.br/cursos/material/01/ProcessosFabricacao/54proc3.pdf
Slides 16 ao 20- http://sistemas.eel.usp.br/docentes/arquivos/5840793/LOM3079/Retifica.pdf
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Referências
Figura 2- http://www.radarindustrial.com.br/produto/102645/rebolo-pretifica-norton-branco-fe-38a-codth13303-5.aspx]
Slides 21 ao 26- http://www.essel.com.br/cursos/material/01/ProcessosFabricacao/54proc3.pdf
Figura 3- http://www.ebah.com.br/content/ABAAAfRGAAF/retificacao-preparacao
Slides 28 ao 31- http://fiveengenharia.xpg.uol.com.br/intro.html
Slides 32 ao 35- www.rrisso.unifei.edu.br/EME02/usinagem.ppt