CM 101 – Noções de

Usinagem

CM 101 – NOÇÕES DE USINAGEM

APRESENTAÇÃO

A usinagem é uma família de operações, as quais, tradicionalmente, podem ser realizadas manualmente ou por uma grande variedade de máquinas que empregam as mais variadas ferramentas. Os procedimentos manuais, apesar da evolução dos métodos de usinagem e das próprias máquinas ferramentas, ainda são utilizados em larga escala, para, por exemplo, tirar rebarbas de peças, furar, lixar ou, enfim, promover pequenos ajustes. Por isto, de modo geral, eles são chamados de ajustagem e podem ocorrer não apenas ao final dos processos, mas também no início e durante as suas várias etapas.

Desta forma, a ajustagem pode ser considerada como um processo simples de usinagem, pois consiste em retirar parte de material e utilizar alguns instrumentos de medição, além de empregar ferramentas comuns em oficinas, tais como limas, formões, traçadores, réguas, esquadros e serras. Considerando-se tais aspectos, o objetivo básico desse texto é o de estudar algumas das técnicas de ajustagem e, para tanto, foi estruturado da seguinte maneira: No Capítulo 1, o objetivo é o de apresentar conceitos e definições básicas sobre o processo de usinagem, em especial, a ajustagem. Além disto, são fornecidos os procedimentos para uma perfeita utilização dos chamados tornos de bancada ou morsas. Os Capítulos 2 e 3 abordam as operações para roscamento, ou seja, abertura de roscas e as operações para o alargamento de furos, respectivamente.

O Capítulo 4 realiza uma análise das ferramentas manuais empregadas para as operações de serramento.

Nos Capítulos 5 e 6 são abordadas as operações de limagem e de lixamento manual,

respectivamente. O Capítulo 7 se dedica à descrição dos processos manuais de dobramento e curvamento de

chapas e tubos. Finalmente, no Capítulo 8, apresentam-se os procedimentos para montagem e desmontagem

de máquinas e equipamentos, pois, apesar dessas atividades não integrarem qualquer processo de usinagem, sempre é necessário efetuar alguns ajustes.

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ÍNDICE

CAPÍTULO 1: CONCEITOS GERAIS E DEFINIÇÕES _______________________________ 1 RESUMO __________________________________________________________________________ 1 1.0 - INTRODUÇÃO _________________________________________________________________ 1 2.0 - PROCESSOS MECÂNICOS DE USINAGEM _______________________________________ 1 3.0 - AJUSTAGEM __________________________________________________________________ 3 4.0 – TORNO DE BANCADA OU MORSA ______________________________________________ 3

4.1 – Tipos de Tornos de Bancada _____________________________________________________________ 4 4.2 – Tamanho_____________________________________________________________________________ 5 4.3 – Tornos Portáteis _______________________________________________________________________ 5 4.4 - Procedimentos Para a Utilização dos Tornos de Bancada _______________________________________ 6

REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA _____________________________________________________ 7

CAPÍTULO 2: ROSCAMENTO____________________________________________________ 8 RESUMO __________________________________________________________________________ 8 1.0 - INTRODUÇÃO _________________________________________________________________ 8 2.0 – MACHOS PARA MÁQUINAS ____________________________________________________ 9 3.0 – MACHOS MANUAIS___________________________________________________________ 10 3.0 - DESANDADORES _____________________________________________________________ 11 5.0 – PRECAUÇÕES NO MANUSEIO DE MACHOS ____________________________________ 12 6.0 – COSSINETES _________________________________________________________________ 13 7.0 – TARRAXAS___________________________________________________________________ 14 8.0 - ROSQUEADEIRAS_____________________________________________________________ 14 9.0 – PROCEDIMENTOS PARA A UTILIZAÇÃO DE TARRAXAS MANUAIS______________ 15 10.0 – PRECAUÇÕES NO MANUSEIO DE TARRAXAS _________________________________ 16 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS __________________________________________________ 16

CAPÍTULO 3: ALARGAMENTO DE FUROS_______________________________________ 17

RESUMO _________________________________________________________________________ 17 1.0 - INTRODUÇÃO ________________________________________________________________ 17 2.0 – ALARGADORES ______________________________________________________________ 17

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3.0 – TIPOS DE ALARGADORES ____________________________________________________ 17 4.0 – DESANDADORES E APLICAÇÕES______________________________________________ 19 5.0 - PRECAUÇÕES NO MANUSEIO DE ALARGADORES ______________________________ 19 REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA ____________________________________________________ 19

CAPÍTULO 4: SERRAMENTO___________________________________________________ 20 RESUMO _________________________________________________________________________ 20 1.0 - INTRODUÇÃO ________________________________________________________________ 20 2.0 – TIPOS DE SERRAS ____________________________________________________________ 20 3.0 – ARCOS DE SERRA ____________________________________________________________ 21 4.0 – LÂMINAS DE SERRA__________________________________________________________ 21 5.0 – PROCEDIMENTOS PARA O MANEJO DAS SERRAS______________________________ 22 6.0 - CONSERVAÇÃO DAS SERRAS _________________________________________________ 24

CAPÍTULO 5: LIMAGEM_______________________________________________________ 26 RESUMO _________________________________________________________________________ 26 1.0 - INTRODUÇÃO ________________________________________________________________ 26 2.0 – PARTES DE UMA LIMA _______________________________________________________ 26 3.0 – CLASSIFICAÇÃO DAS LIMAS__________________________________________________ 27 4.0 – ESCOLHA DAS LIMAS ________________________________________________________ 27 5.0 - MANEJO BÁSICO DAS LIMAS__________________________________________________ 29 6.0 – FORMAS DE LIMAGEM _______________________________________________________ 30 7.0 – INSERÇÃO DE CABOS NAS LIMAS _____________________________________________ 31 8.0 - CONSERVAÇÃO DAS LIMAS ___________________________________________________ 31

CAPÍTULO 6: LIXAMENTO_____________________________________________________ 33 RESUMO _________________________________________________________________________ 33 1.0 - INTRODUÇÃO ________________________________________________________________ 33 2.0 – LIXAS _______________________________________________________________________ 33

2.1 – Grãos Abrasivos______________________________________________________________________ 33 2.2 – Camada Abrasiva _____________________________________________________________________ 34 2.3 - Granulometria ________________________________________________________________________ 34 2.4 – Tipos de Costados ____________________________________________________________________ 34 2.5 – Tipos de Formatos ____________________________________________________________________ 34

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3.0 - LIXADEIRAS _________________________________________________________________ 36 4.0 – PROCEDIMENTOS PARA O LIXAMENTO_______________________________________ 37

4.1 – Considerações Gerais __________________________________________________________________ 37 4.2 – Lixamento Manual ____________________________________________________________________ 37 4.3 – Lixamento Com Lixadeiras _____________________________________________________________ 39

4.3.1 – Lixadeira de cinta _________________________________________________________________ 39 4.3.2 – Lixadeira orbital __________________________________________________________________ 39

5.0 - SEGURANÇA _________________________________________________________________ 40

CAPÍTULO 7: DOBRAMENTO E CURVAMENTO __________________________________ 41 RESUMO _________________________________________________________________________ 41 1.0 - INTRODUÇÃO ________________________________________________________________ 41 2.0 – LINHA NEUTRA E EFEITO MOLA______________________________________________ 41 3.0 - DOBRAMENTO _______________________________________________________________ 42

3.1 - Dobramento Manual ___________________________________________________________________ 42 3.2 - Dobradeiras Manuais __________________________________________________________________ 42

4.0 - CURVAMENTO _______________________________________________________________ 42 5.0 – CURVAMENTO DE TUBOS E ELETRODUTOS ___________________________________ 43 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS __________________________________________________ 44

CAPÍTULO 8: MONTAGEM E DESMONTAGEM___________________________________ 45 RESUMO _________________________________________________________________________ 45 1.0 - INTRODUÇÃO ________________________________________________________________ 45 2.0 - DESMONTAGEM______________________________________________________________ 45

2.1 – Considerações Gerais __________________________________________________________________ 45 2.2 - Secagem Rápida das Peças ______________________________________________________________ 47 2.3 - Manuais e Croquis ____________________________________________________________________ 47 2.4 - Atividades Pós-Desmontagem ___________________________________________________________ 47

3.0 - MONTAGEM__________________________________________________________________ 48 3.1 – Objetivos da Montagem ________________________________________________________________ 48 3.2 - Recomendações Para a Montagem ________________________________________________________ 48 3.3 - Métodos para Realização da Montagem ____________________________________________________ 48

3.3.1 - Montagem peça a peça _____________________________________________________________ 48 3.3.2 - Montagem em série________________________________________________________________ 49

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS __________________________________________________ 49

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"Quem só tem martelo pensa que tudo é prego.”

Mark Twain (1835 – 1910)

Escritor americano, autor de grandes sucessos como “As aventuras de Tom Sawyer”, “As viagens de Tom Sawyer”, “Huckleberry Finn” e “Um ianque na corte do rei Artur”, entre outros.

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CAPÍTULO 1: CONCEITOS GERAIS E

DEFINIÇÕES

Assim, pode-se definir usinagem como todo o processo pelo qual a forma de uma peça é modificada pela remoção progressiva de cavacos ou aparas de material metálico ou não-metálico.

RESUMO O objetivo deste capítulo é o de apresentar conceitos e definições básicas sobre o processo de usinagem, em especial, a ajustagem. Além disto, são fornecidos os procedimentos para uma perfeita utilização dos chamados tornos de bancada ou morsas.

Portanto, a usinagem permite:

a) o acabamento de peças fundidas ou conformadas, fornecendo melhor aspecto e dimensões com maior grau de exatidão;

1.0 - INTRODUÇÃO

b) possibilidade de abertura de furos, roscas, rebaixos, etc;

Todos os conjuntos mecânicos são formados

por muitas peças, tais como eixos, anéis, discos, rodas, engrenagens, juntas suportes, parafusos, carcaças, entre outras. Para que elas estejam adequadas às necessidades para as quais foram fabricadas, devem possuir exatidão de medidas e um determinado acabamento em sua superfície.

c) custo mais baixo porque possibilita a produção de grandes quantidades de peças;

d) fabricação de somente uma peça com qualquer formato a partir de um bloco de material metálico ou não-metálico. Com os processos de manufatura industriais é

possível fabricá-las de dois modos, ou seja, sem e com produção de cavacos.

Logo, a usinagem é uma família de operações,

as quais utilizam, tradicionalmente, ações mecânicas (em geral, por desgaste) ou métodos de desenvolvimento mais recente (tais como a remoção do material por erosão, por reações químicas, por reações eletroquímicas ou por fusão/vaporização).

Define-se cavaco, como sendo a porção de material da peça retirada pela ferramenta, caracterizando-se por apresentar forma geométrica irregular.

São exemplos de processos que não produzem cavacos, os metalúrgicos, tais como fundição, laminação, trefilação, etc. Nos processos de conformação, isto é, aqueles que visam conferir à peça a forma, as dimensões, o acabamento específico, ou, ainda, qualquer combinação destes três itens, através da deformação plástica do material (curvamento, dobramento) também não resultam cavacos.

Os processos tradicionais de usinagem podem ser realizados manualmente ou por uma grande variedade de máquinas que empregam as mais variadas ferramentas. Os procedimentos manuais, apesar da evolução dos métodos de usinagem e das próprias máquinas-ferramenta, ainda são utilizados em larga escala, para, por exemplo, tirar rebarbas de peças, furar, lixar ou, enfim, promover pequenos ajustes. Por isto, de modo geral, eles são chamados de ajustagem.

Por outro lado, as operações que os produzem, caracterizam todos os processos de usinagem.

Observa-se que, na maioria dos casos, as peças fabricadas por fundição ou forjamento necessitam de alguma operação posterior de usinagem. Isto ocorre, pois, geralmente, tais peças apresentam superfícies grosseiras que precisam de melhor acabamento. Além 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 questão de produtividade e custos, não podem ser produzidas por processos de fabricação convencional.

Enfatiza-se que as técnicas de ajustagem são o objetivo básico dessa apostila. 2.0 - PROCESSOS MECÂNICOS DE USINAGEM

________________________________________________________________________________________________ Capítulo 1: Conceitos Gerais e Definições - 1

Apresenta-se a seguir, a título informativo, uma rápida descrição dos processos mecânicos de usinagem que empregam as máquinas ferramentas. Tais assuntos são tratados em cursos específicos, mas, de qualquer modo, tem-se:

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Torneamento Processo destinado à obtenção de superfícies de revolução com auxílio de uma ou mais ferramentas monocortantes. Para tanto, a peça gira em torno do eixo principal de rotação da máquina e a ferramenta se desloca simultaneamente segundo uma trajetória coplanar com o referido eixo. No torneamento, o movimento principal é realizado pela peça. Aplainamento Processo destinado à obtenção de superfícies regradas, geradas por um movimento retilíneo alternativo da peça ou da ferramenta. O aplainamento pode ser horizontal ou vertical. Furação Processo destinado à obtenção de um furo (em geral cilíndrico), em uma peça, com auxílio de uma ferramenta normalmente multicortante. Para tanto, a ferramenta ou a peça giram e, simultaneamente, a ferramenta ou a peça se deslocam segundo uma trajetória retilínea, coincidente ou paralela ao eixo principal da máquina. Alargamento Processo destinado ao desbaste ou ao acabamento de furos cilíndricos ou cônicos, com auxílio de ferramenta geralmente multicortante. Para tanto, a ferramenta ou a peça giram e a ferramenta ou a peça se deslocam segundo uma trajetória retilínea, coincidente ou paralela ao eixo de rotação da ferramenta. Rebaixamento Processo destinado à obtenção de uma forma qualquer na extremidade de um furo. Para tanto, a ferramenta ou a peça giram e a ferramenta ou a peça se deslocam segundo uma trajetória retilínea, coincidente ou paralela ao eixo de rotação da ferramenta. Mandrilamento Processo destinado à obtenção de superfícies de revolução com auxílio de uma ou várias ferramentas de barra. Para tanto, a ferramenta gira e a peça ou a ferramenta se deslocam simultaneamente segundo uma trajetória determinada. Fresamento Processo destinado à obtenção de superfícies quaisquer com o auxílio de ferramentas geralmente multicortantes. Para tanto, a ferramenta gira e a peça ou a ferramenta se deslocam segundo uma trajetória qualquer. Serramento Processo destinado ao seccionamento ou recorte com auxílio de ferramentas multicortantes de

pequena espessura. Para tanto, a ferramenta gira ou se desloca, ou executa ambos os movimentos e a peça se desloca ou se mantém parada. Brochamento Processo destinado à obtenção de superfícies quaisquer com auxílio de ferramentas multicortantes. Para tanto, a ferramenta ou a peça se deslocam segundo uma trajetória retilínea, coincidente ou paralela ao eixo da ferramenta. Roscamento Processo destinado à obtenção de filetes, por meio da abertura de um ou vários sulcos helicoidais de passo uniforme, em superfícies cilíndricas ou cônicas de revolução. Para tanto, a peça ou a ferramenta gira e uma delas se desloca simultaneamente segundo uma trajetória retilínea paralela ou inclinada ao eixo de rotação. O roscamento pode ser interno ou externo. Limagem Processo destinado à obtenção de superfícies quaisquer com auxílio de ferramentas multicortantes (elaboradas por picagem) de movimento contínuo ou alternativo. Rasqueteamento Processo manual de usinagem destinado à ajustagem de superfícies com auxílio de ferramenta monocortante. Tamboramento Processo no qual as peças são colocadas no interior de um tambor rotativo, juntamente ou não com materiais especiais, para serem rebarbadas ou receberem um acabamento. Retificação Processo de usinagem por abrasão destinado à obtenção de superfícies com auxílio de ferramenta abrasiva de revolução. Para tanto, a ferramenta gira e a peça ou a ferramenta se desloca segundo uma trajetória determinada, podendo a peça girar ou não. Brunimento Processo por abrasão empregado no acabamento de furos cilíndricos de revolução, no qual todos os grãos ativos da ferramenta abrasiva estão em constante contato com a superfície da peça e descrevem trajetórias helicoidais. Para tanto, a ferramenta ou a peça gira e se desloca axialmente com movimento alternativo. Superacabamento

________________________________________________________________________________________________ Capítulo 1: Conceitos Gerais e Definições - 2

Processo por abrasão empregado no acabamento de peças, no qual os grãos ativos da ferramenta abrasiva estão em constante contato com a

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superfície da peça. Para tanto a peça gira lentamente e a ferramenta se desloca com movimento alternativo de pequena amplitude e freqüência relativamente grande. Lapidação Processo por abrasão executado com abrasivo aplicado por porta-ferramenta adequado, com objetivo de se obter dimensões especificadas da peça. Espelhamento Processo por abrasão no qual é dado o acabamento final da peça por meio de abrasivos, associados a um porta-ferramenta específico para cada tipo de operação, com o fim de se obter uma superfície especular. Polimento Processo por abrasão no qual a ferramenta é constituída por um disco ou conglomerado de discos revestidos de substâncias abrasivas. Lixamento Processo por abrasão executado por abrasivo aderido a uma tela e movimentado com pressão contra a peça. Jateamento Processo por abrasão no qual as peças são submetidas a um jato abrasivo, para serem rebarbadas, asperizadas ou receberem um acabamento. Afiação Processo por abrasão, no qual é dado o acabamento das superfícies da cunha cortante da ferramenta, com o fim de habilitá-la desempenhar sua função. Desta forma, são obtidos os ângulos finais da ferramenta. Denteamento Processo destinado à obtenção de elementos denteados. Pode ser conseguido basicamente de duas maneiras: formação e geração. A formação emprega uma ferramenta que transmite a forma do seu perfil à peça com os movimentos normais de corte e avanço. A geração emprega uma ferramenta de perfil determinado, que com os movimentos normais de corte, associados aos característicos de geração, produz um perfil desejado na peça. Recartilhado É uma operação que não é bem caracterizada como sendo usinagem, tendo mais características de um processo de conformação, pois se executada corretamente não deve retirar material da peça. Consiste em cobrir a superfície das peças com desenhos especiais, com o objetivo de fazê-las rugosas,

a fim de melhorar seu manuseio ou aparência. Para isso são empregadas ferramentas chamadas rolos ou carretilhas, colocadas em cartilhadoras. É geralmente uma operação realizada no torno, no caso de peças cilíndricas, ou na fresadora, no caso de peças com outras geometrias. 3.0 - AJUSTAGEM

Analisando-se qualquer processo de fabricação de uma peça ou elementos de um conjunto (máquina), verifica-se que é impossível separar em tópicos a aplicação da metrologia, limagem, furação, desenho, matemática e outras atividades relacionadas.

Observa-se que, durante tal processo, em geral, é necessário efetuar vários ajustes, os quais, não necessariamente, são realizados ao seu final, podendo ocorrer no início e também durante as suas várias etapas.

A ajustagem pode ser considerada como um processo simples de usinagem, pois consiste em retirar parte de material e utilizar alguns instrumentos de medição, além de empregar ferramentas comuns em oficinas, tais como limas, formões, traçadores, réguas, esquadros e serras.

Observe-se que o termo ajustagem possui um sentido muito vasto, visto que toda operação de desgaste possui três objetivos:

a) chegar a uma medida, respeitando-se a faixa de erros (tolerância) do projeto, a qual está relacionada com a funcionalidade da peça;

b) provocar uma forma de perfil, dentro ou fora de um eixo de simetria;

c) provocar na superfície, um determinado grau de rugosidade (acabamento), relacionada com a condição de trabalho que será sujeita a peça.

Naturalmente, um determinado trabalho pode

ser melhor executado empregando-se a ferramenta apropriada, pois, assim, há uma maior rapidez, economia nas despesas e custo de produção e, conseqüentemente, maior margem de lucro. As operações de ajustagem mais comuns (e que serão abordadas nos próximos capítulos) são o roscamento, a furação, o serramento, a limagem e o lixamento. 4.0 – TORNO DE BANCADA OU MORSA

________________________________________________________________________________________________ Capítulo 1: Conceitos Gerais e Definições - 3

Para executar determinadas operações de ajustagem é fundamental que a peça a ser trabalhada esteja presa fixamente a uma bancada, por exemplo.

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Quanto a este aspecto, os dispositivos mais

empregados são o torno de bancada ou morsa, o torno de mão e os grampos, entre outros.

Os tornos de bancada, também conhecidos por morsas, são indispensáveis em operações de serrar, roscar, limar e processos de ajustagem, pois garantem a perfeita sujeição da peça a ser trabalhada de maneira segura e firme. A figura 1 apresenta as suas partes componentes.

Figura 3 – Fixação de peça no torno de bancada

4.1 – Tipos de Tornos de Bancada O posicionamento das mandíbulas móveis e fixas podem ser diferentes, o que define o tipo de torno. Aqueles nos quais a mandíbula que possui movimento é a dianteira, é conhecido como do tipo americano. Quando a mandíbula que se desloca é a traseira, tem-se o tipo europeu.

Figura 1 – Partes componentes de um torno de bancada De forma básica, eles são compostos por uma peça que forma uma mandíbula fixa, uma base de fixação e uma caixa que serve de guia a uma mandíbula móvel.

Para efetuar a separação das mandíbulas, bem como o seu aperto, emprega-se uma porca existente na mandíbula móvel e um parafuso na fixa. Ao girar o manípulo (alavanca), introduz-se ou extrai-se o parafuso da mandíbula móvel na porca da mandíbula fixa, movimentando a espiga.

Figura 4 – Torno de bancada do tipo europeu.

Note-se que as mandíbulas possuem mordentes temperados e estriados para assegurar uma maior segurança na fixação das peças.

________________________________________________________________________________________________ Capítulo 1: Conceitos Gerais e Definições - 4

Figura 5 – Torno de bancada do tipo americano. Figura 2 – Mordente.

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Observa-se que a construção do tipo

americano permite, desde que a mandíbula fixa seja montada além da bancada, a sujeição de qualquer profundidade sem o emprego de blocos afastadores.

Fabricante (largura em mm) Número

WI 4200 CT Forjasul Somar/

Schulz Fortline

2 63 (2.5”) 70 63 70 3 76 (3”) 90 76 90 4 101 (4”) 116 101 115 5 127 (5”) 132 127 127 6 152 (6”) 155 152 152 8 203 (8”) 195 203 203

Os tornos de bancada ainda podem possuir base giratória ao invés de fixas, o que permite efetuar uma rotação de 360° em ambos os sentidos para o fixar em qualquer posição.

Tabela 1 – Tamanho dos tornos de bancada, conforme

o fabricante. Sendo assim, deve-se adotar que a numeração e a respectiva largura são as dadas na tabela 2.

Largura da mandíbula Número em polegadas em mm 2 2 a 2.75 50 a 70 3 3 a 3.5 76 a 90 4 4 a 4.5 101 a 116 5 5 a 5.25 127 a 132 6 6 152 a 155 8 8 195 a 203

Figura 6 – Torno de bancada com base giratória

4.2 – Tamanho Tabela 2 - Tamanho dos tornos de bancada. Os tamanhos dos tornos de bancada são definidos em função da largura da mandíbula, recebendo uma numeração entre 1 e 8.

4.3 – Tornos Portáteis Para serviços leves podem ser utilizados os tornos de bancada portáteis com base fixa ou móvel, como os ilustrado nas figuras 8 e 9.

A padronização americana utiliza os seguintes valores da largura das mandíbulas: 2”, 2.5”, 3”, 3.5”, 4”, 4.5”, 5”, 6” e 8”. Desta forma, a citada numeração utilizada nos tornos de bancada brasileiros, corresponde aproximadamente esta largura em polegadas, mas é variável entre os fabricantes, como mostra a tabela 1.

________________________________________________________________________________________________ Capítulo 1: Conceitos Gerais e Definições - 5

Figura 8 – Torno de bancada móvel com base fixa. Figura 7 – Dimensões das mandíbulas

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d) Evitar empregar o torno para trabalhos

pesados como dobrar chapas ou perfis, fixar peças para desbastá-las com cinzel, etc. Nestes casos, é recomendável dispor-se na seção de ajuste de uma bancada pequena com uma ou duas morsas articuladas ou paralelas muito resistentes. Observa-se, entretanto, que se deve tentar fazer com que a parte fixa do torno sempre receba os golpes;

e) A peça a ser trabalhada deve ser colocada de

maneira que ocupe o centro das garras, tal como se mostra na figura 10, e não somente numa ponta como na figura 11;

Figura 9 – Torno de bancada móvel com base giratória. 4.4 - Procedimentos Para a Utilização dos Tornos

de Bancada

Em princípio o manejo do torno de bancada não apresenta qualquer problema, pois basta colocar a peça a ser trabalhada entre as garras e efetuar o aperto. No entanto, é conveniente considerar-se alguns pormenores que tornam mais cômodo e seguro o trabalho e evitam que o operador se canse e que o torno se desgaste ou se estrague rapidamente.

Figura 10 - Fixação correta de uma peça no torno Esses pormenores são os seguintes:

a) Para prender uma peça no torno, deve-se segurá-la com uma das mãos, colocando-a entre os mordentes, de forma que toque a mandíbula mais próxima do usuário, enquanto que, com a outra mão, gira-se a alavanca e se fecha o torno;

b) O aperto do torno será feito unicamente com a

força das mãos e braços, nunca se batendo com o martelo ou outra ferramenta. Também, não se deve aumentar o comprimento da alavanca (manípulo) com um pedaço de tubo, porque isso traria como conseqüência uma deformação permanente da ferramenta;

________________________________________________________________________________________________ Capítulo 1: Conceitos Gerais e Definições - 6

Figura 11 - Fixação incorreta de uma peça no torno.

c) Não é conveniente aplicar golpes na alavanca a fim de apertar-se mais vigorosamente nem forçá-la de outra maneira;

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f) Colocar as peças de tal maneira que, ao se

trabalhar, os mordentes não sejam limados ou afetados de qualquer outro modo;

i) Deve-se cuidar para não ferir os mordentes com ferramentas cortantes, porque isto causará a perda do fio da ferramenta e as danificariam;

g) Quando for necessário prender peças delicadas, cujas superfícies podem se danificar pela pressão dos mordentes de aço, é conveniente empregar uma proteção de chapa de cobre, chumbo ou outro metal macio, madeira ou, ainda, de couro;

Figura 12 – Protetor.

Figura 13 - Protetor no mordente.

h) O torno de bancada deve ser mantido limpo, não se permitindo o acumulo de aparas na espiga, caixa e parafuso. A limpeza da espiga deve ser realizada com um pano embebido em óleo (ou estopa) para evitar a ferrugem e o parafuso deve ser limpo, de tempos em tempos, e lubrificado com óleo pesado ou graxa leve. As junções móveis dos mordentes ou da base, se houverem, não devem ser lubrificadas para aumentar a capacidade de fixação por atrito. Observar que esta limpeza deve ser realizada com freqüência mas não de forma excessiva, pois, facilmente, aparas ficariam presas na graxa ou no óleo;

j) A altura do torno ao chão deve ser

proporcional ao da pessoa que trabalha com ele. De acordo com [1], verificou-se que o se consegue um melhor rendimento quando o torno de bancada se apresenta a uma altura de aproximadamente 60% da estatura. Esta altura pode contudo ser variada, sendo aumentada quando o torno é empregado para serviços finos e reduzida quando para trabalhos pesados. A variação da altura do torno de bancada deverá ser feita por meio de calços e não obrigando o usuário a trabalhar sobre estrados.

Figura 14 – Altura do torno

REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA [1] Freire, J. M. – “Instrumentos e Ferramentas

Manuais” – 1984, Ed. LTC, Rio de Janeiro.

________________________________________________________________________________________________ Capítulo 1: Conceitos Gerais e Definições - 7

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CAPÍTULO 2: ROSCAMENTO

RESUMO Este capítulo aborda as operações para roscamento, ou seja, abertura de roscas. 1.0 - INTRODUÇÃO Uma rosca é uma sucessão de saliências (ou filetes) e canais (ou ranhuras), a qual agindo de forma conjugada com outra rosca, ou seja, enroscadas, permitem a união de peças ou elementos.

Note-se que o enroscamento possui grande importância em diversos tipos de construção, particularmente na realização de uniões desmontáveis. Para que haja o citado enroscamento, uma das roscas deve estar implantada em um furo (rosca fêmea) e a outra deve ser externa (rosca macho). Um exemplo simples e bastante conhecido destes tipos de roscas são os parafusos (rosca macho) e as porcas (rosca fêmea), ilustrados na figura 1.

Figura 1 – Roscas macho (parafuso) e fêmea (porca). Comercialmente existem vários tipos de roscas, mas as mais utilizadas são as que possuem perfil triangular como as da figura 1, principalmente em parafusos de fixação e para a união de tubos e eletrodutos. O sentido das roscas é outra de suas características, ou sejam, elas podem ser direita ou esquerda. A rosca é direita quando a ferramenta

utilizada para abri-la, ao enroscar, penetrar no sentido horário e, esquerda, no sentido anti-horário.

As roscas são identificadas pelo seu tamanho (diâmetro), pelo número de filetes em cada centímetro ou polegada (passo) e pela espessura do filete (rosca fina ou grossa).

Em relação ao diâmetro da rosca, ele é aquele medido por fora dos filetes e dado em polegadas, (tais como, 1/4", 1/2", 3/8") ou milímetros (como, por exemplo, 6, 8, 10 mm). As roscas são normalizadas, sendo as mais empregadas no Brasil as dos sistemas:

a) métrico, baseadas nas normas ISO (International Standard Organization);

b) Whitworth das normas BS (British Standard); e,

c) americano.

Observa-se que nos três sistemas, as roscas para parafusos são obtidas em dois padrões, ou seja, normal e fina, sendo que a normal possui menor número de filetes por polegada que a fina.

A rosca normal é identificada no sistema métrico pela letra M, enquanto a fina pela sigla MF.

No sistema Whitworth, por outro lado, a normal é identificada pela sigla BSW e a fina pela sigla BSF.

Já no sistema americano, a rosca normal é caracterizada pela sigla NC (National Coarse) e a rosca fina pela sigla NF (National Fine). Para tubulações e respectivos acessórios emprega-se a sigla BSP (British Standard Pipe Thread) para o padrão inglês (normalizado pela ABNT na NBR 6414) e NPT (National Pipe Thread) para o padrão americano (normalizado pela ABNT na NBR 5587).

Para efetuar a abertura de roscas empregam-se as seguintes ferramentas de corte, a saber, para a:

a) abertura de rosca interna (fêmea) emprega-se os machos manuais e respectivos desandadores ou o macho para máquinas;

b) abertura de rosca externa (macho) utiliza-se cossinetes e tarraxas.

________________________________________________________________________________________________ Capítulo 2: Abertura de Roscas - 8

A seguir tais ferramentas são descritas e analisadas.

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2.0 – MACHOS PARA MÁQUINAS Como o estudo da usinagem com máquinas-ferramenta não é o escopo deste texto, mas, sim, a ajustagem manual, apresenta-se apenas noções sobre os machos de roscar para máquinas.

Os machos são, geralmente, fabricados em aço

rápido e recebem tratamento superficial como a oxigenação e a nitretação.

Eles possuem canais ou ranhuras e uma

sucessão de filetes, sendo que o corte ocorre pela ação desses filetes. Os filetes e respectivas ranhuras localizam-se em uma das extremidades de uma haste cilíndrica com ponta chanfrada, enquanto a outra extremidade termina em uma cabeça quadrada, conforme mostrado na figura 2.

Figura 2 – Partes de um macho. Existem diferentes tipos de macho para propósitos distintos, sendo classificados de acordo com comprimento e diâmetro das hastes, sentido e tipo de rosca, passo e diâmetros da parte roscada e a forma das ranhuras (ou canais). Observa-se que os seis primeiros itens foram analisados no tópico anterior e, em relação à forma dos canais (ou ranhuras) tem-se:

a) Machos de canais retos, que são de uso genérico, mas bastante recomendados para furos cegos ou passantes em materiais que produzem cavacos curtos ou quebradiços, pois os mesmos ficam retidos nos canais, necessitando de uma atenção maior do usuário [1].

Figura 3 – Macho de ranhuras (ou canais) retas. b) Macho de ponta helicoidal, que é utilizado

para furo passante em material de cavaco longo, pois o cavaco sai no sentido do avanço

da ferramenta, isto é, fora da região de corte e há uma maior resistência devido ao seu maior diâmetro de núcleo, sendo que os canais principais servem apenas de condutores do fluído à região de corte [1].

Figura 4 - Macho de ponta helicoidal.

c) Macho de canal helicoidal, que é indicado para furo cego, pelo fato do cavaco sair no sentido contrário ao avanço da ferramenta, tirando-o da região de corte [1].

Figura 5 – Macho de canal helicoidal.

d) Macho sem canais ou macho de conformação, os quais não possuem canais e gumes, não removem cavacos e produzem rosca pela deformação plástica dos materiais.

Figura 6 - Macho de conformação (ou sem canais). As figuras 7 e 8 ilustram a abertura de roscas com machos e máquinas.

________________________________________________________________________________________________ Capítulo 2: Abertura de Roscas - 9

Figura 7 – Utilização de macho com ponta helicoidal (multifuso) e CNC.

CM 101 – NOÇÕES DE USINAGEM

A execução manual de roscas com os machos

manuais seriados apresenta as seguintes características:

a) O chanfro comprido de entrada alinha

melhor o macho com o furo a ser roscado;

b) O esforço de corte é menor, pois ele é distribuído entre os machos do jogo, que são usados sucessivamente, pois apenas o macho de acabamento tem perfil completo de rosca;

c) As roscas produzidas apresentam bom acabamento e uniformidade, em virtude da distribuição do corte entre os filetes dos três machos.

Figura 8 - Utilização de macho com canais retos

(multifuso) e CNC.

Os machos manuais de perfil completo são os mais empregados na produção, pela sua simplicidade e disponibilidade no mercado, mas, apesar do nome, são usados, geralmente, na abertura de roscas a máquina. São fornecidos usualmente em jogos de três, de idênticas dimensões, diferenciados apenas pelo comprimento do chanfro de entrada, como ilustra a figura 10.

3.0 – MACHOS MANUAIS Os machos manuais dividem-se em seriados, fabricados de acordo com as normas alemãs da DIN (Deutsche Industrie Normen), e de perfil completo, fabricados conforme as especificações das normas americanas da ANSI (American National Standard Institute).

Os machos manuais seriados são usados, especialmente, para abertura manual de roscas em furos profundos e em materiais tenazes. São fornecidos em jogos de três peças para roscas normais e de duas para roscas finas, que são usados sucessivamente. O primeiro possui a parte roscada cônica, no segundo o chanfro possui forma cônica e o terceiro é cilíndrico em todo o seu comprimento, como ilustra a figura 9.

Figura 10 – Machos com perfis completos.

O primeiro macho possui chanfro longo de 8 a 9 filetes e ângulo de inclinação de 40 e é conhecido como taper. Ele pode ser utilizado para desbaste ou para abrir furos passantes curtos de comprimento, como, por exemplo, em porcas e chapas de aço. Como o corte é distribuído num grande número de filetes, este macho é apropriado para rosqueamento de materiais de difícil usinagem.

Figura 9 – Machos manuais seriados.

________________________________________________________________________________________________ Capítulo 2: Abertura de Roscas - 10

O segundo macho, conhecido por plug, possui chanfro médio com 4 a 6 filetes e ângulo de inclinação de 9 a 100. Ele pode ser empregado após o macho taper ou para abrir furos compridos em material de cavaco longo, aço de resistência média, aço de corte fácil e diversos aços Ni-Cr. Note-se que é o tipo de macho de maior emprego.

O macho n° 1 é utilizado para desbaste, ou seja, remove o grosso do material, mas possui diâmetro menor. O macho n° 2 é o intermediário, aprofundando a rosca e o macho n° 3 com 2 a 3 filetes faz o acabamento da rosca.

CM 101 – NOÇÕES DE USINAGEM

O terceiro macho é o bottoming com chanfro

curto possuindo l a 2 filetes e ângulo de inclinação de 22 a 320. Ele é usado, geralmente, para rosqueamento em furos cegos, preferencialmente, após o uso do macho plug. No entanto, o seu emprego é interessante, também, para executar furos passantes em material de cavaco curto, como ferro fundido, latão, metais leves em geral. Neste caso, um chanfro longo distribuiria o corte num número grande de filetes, o que faria com que o macho não cortasse bem e produzisse rosca alargada por prensagem.

a) Fixo. A figura 11 mostra os machos de perfil completo.

b) Ajustável.

Figura 13 – Desandadores (vira-macho) tipo “T”.

Figura 11 – Machos com perfis completos.

Atenta-se para o fato de que os machos de perfil completo podem ser utilizados individualmente, mas é conveniente empregá-los em seqüência, como os seriados, pelos mesmos motivos. Além destes tipos, existem um macho para abertura de roscas em tubos, como ilustra a figura 12.

Figura 14 – Desandador (vira-macho) plano ou reto.

As figuras 15 a 17 ilustram alguns casos de aplicação de um macho acionado por um desandador plano, enquanto as figuras 18 e 19 o fazem para os do tipo “T”.

Figura 12 – Machos para tubos.

3.0 - DESANDADORES

Para abrir a rosca manualmente utiliza-se um desandador ou vira-macho, o qual funciona como uma chave para acionar o macho. Desta forma, naturalmente, eles possuem um corpo central com braços e um alojamento fixo quadrado ou circular. Existem três tipos básicos de desandadores para machos, ou seja, os do tipo T fixos ou com castanhas ajustáveis e o plano ou reto (conhecido por desandador para machos, propriamente dito).

________________________________________________________________________________________________ Capítulo 2: Abertura de Roscas - 11

Figura 15 – Abertura de rosca com macho e desandador plano.

CM 101 – NOÇÕES DE USINAGEM

Figura 18 – Abertura de rosca com macho e

desandador tipo “T”.

Figura 16 – Abertura de rosca em pequenas peças com

o macho e desandador plano.

Figura 19 – Abertura de rosca com macho e

desandador tipo “T”. 5.0 – PRECAUÇÕES NO MANUSEIO DE MACHOS

Algumas precauções devem ser tomadas no manuseio de machos para a abertura de rosca, tais como:

a) Os machos devem estar bem afiados;

________________________________________________________________________________________________ Capítulo 2: Abertura de Roscas - 12

b) Deve-se girar os machos em círculos, evitando-se que eles joguem para os lados.

Figura 17 – Abertura de rosca com macho e desandador plano.

CM 101 – NOÇÕES DE USINAGEM

6.0 – COSSINETES

O cossinete é uma ferramenta de corte amplamente utilizada para abrir roscas externas em peças cilíndricas de um determinado diâmetro, tais como parafusos e tubos, inclusive se forem de PVC. Os cossinetes, basicamente, possuem a forma de uma porca, cuja rosca é ranhurada no sentido longitudinal e determinando vários filetes cortantes com ranhuras entre elas para a saída de rebarbas. A periferia externa pode ser redonda, quadrada ou sextavada, como ilustra a figura 22.

Figura 20 – Aplicação do macho em círculos.

c) Deve-se atentar para que, no roscado (ou seja,

na abertura de roscas) de peças de ferro e aço, os machos sejam lubrificados com óleo mineral, como ilustra a figura 21.

Figura 22 – Cossinetes.

O acionamento do cossinete pode ser realizado por meios mecânicos ou manuais.

O cossinete deve ser alojado em porta-cossinete, o qual é um tipo de desandador na operação manual. O conjunto formado pelo cossinete e porta-cossinete é conhecido por tarraxa.

Figura 21 – Lubrificação do macho para o

roscado manual.

d) Pode-se roscar a seco, isto é, sem lubrificação alguma, as peças de bronze de fundição e o latão, por exemplo;

e) Ao se abrir uma rosca de grande diâmetro, é

conveniente iniciá-la com um macho diâmetro menor e ir aumentando progressivamente;

f) É conveniente fazer a penetração em uma

volta e retroceder, de forma a evitar que o cavaco se acumule e tape a rosca.

________________________________________________________________________________________________ Capítulo 2: Abertura de Roscas - 13

Figura 23 – Porta cossinete e tarraxa para operação manual.

CM 101 – NOÇÕES DE USINAGEM

Os cossinetes redondos podem ter uma fenda completa, quando são chamados de abertos ou forma A, ou a fenda é incompleta, denominados por fechados ou forma B. A figura 24 ilustra.

Figura 26 – Tarraxa simples de cossinete ajustável.

Figura 24 – Cossinetes aberto (forma A) e fechado (forma B).

Figura 27 – Tarraxa Universal. Nos cossinetes abertos é possível realizar pequenos ajustes no diâmetro da rosca atuando-se em um parafuso na fenda radial ou nos parafusos de fixação do porta-cossinete. O ajuste, entretanto, deve ser apenas para compensar o desgaste e manter a precisão, pois, em caso de regulagem excessiva, há o perigo de quebra e deformação do cossinete. Neste caso, ocorrerá a abertura de rosca com passo errado, filetes defeituosos e com espessura inadequada.

A tarraxa universal permite abrir roscas em

uma ampla faixa de diâmetros de tubos e eletrodutos com apenas um jogo de cossinetes.

Observe-se que, devido ao sistema mecânico dessa tarraxa, é necessário que cada cossinete tenha o seu lugar próprio, não sendo possível trocá-los de posição. Desta forma, eles são numerados, assim como os respectivos alojamentos no corpo da tarraxa.

Os cossinetes fechados, por outro lado, são mais rígidos e produzem uma abertura de rosca mais precisa, limpa e uniforme.

Deve-se atentar que os cossinetes para as tarraxas simples e universal são planos, como mostrado na figura 28.

7.0 – TARRAXAS Em relação às tarraxas, elas podem ser exclusivamente para tubos e eletrodutos de PVC ou dos tipos simples de cossinete ajustável e universal, como ilustram as figuras 25 a 27. a) Cossinete para tarraxa universal.

b) Cossinete para tarraxa simples.

Figura 28 – Cossinetes planos. 8.0 - ROSQUEADEIRAS

________________________________________________________________________________________________ Capítulo 2: Abertura de Roscas - 14

A exemplo dos machos, o acionamento dos cossinetes também pode ser mecanizado, como dito anteriormente. Para tanto, empregam-se as chamadas rosqueadeiras e as rosqueadeiras elétricas portáteis. As

Figura 25 – Tarraxas para tubos e eletrodutos de PVC rígido.

CM 101 – NOÇÕES DE USINAGEM

figuras 29 e 30 apresentam um modelo de cada a título de ilustração.

Figura 32 – Cossinetes.

9.0 – PROCEDIMENTOS PARA A UTILIZAÇÃO DE

TARRAXAS MANUAIS

O trabalho de abertura de roscas com a tarraxa realiza-se de forma semelhante à utilizada para os machos, isto é, acionando-se o cossinete através do porta-cossinete, como se ele fosse uma porca que deva se enroscar na peça.

Figura 29 – Máquina rosqueadeira.

Figura 33 – Rosqueamento com tarraxa.

Figura 30 – Rosqueadeira elétrica portátil.

A peça a ser roscada deve estar presa perpendicularmente em, por exemplo, em uma morsa, se ela for de pequeno porte, como no caso mostrado na figura 34.

A figura 31 apresenta uma cabeça (porta-cossinete) da rosqueadeira, onde se observa a numeração dos alojamentos dos cossinetes.

Figura 34 – Rosqueamento de peça de pequeno porte. Figura 31 – Porta-cossinete (cabeça).

________________________________________________________________________________________________ Capítulo 2: Abertura de Roscas - 15

No caso de peças maiores, ele deve ser preso, por exemplo, em um cabeçote de um torno, como ilustra a figura 35.

A figura 32 mostra os cossinetes para este tipo de cabeça.

CM 101 – NOÇÕES DE USINAGEM

Figura 35 – Rosqueamento de peças maiores.

Gira-se a tarraxa, exercendo-se pressão axial para que ela não escape.

Por outro lado, verifica-se que é impossível girá-la sempre no mesmo sentido, pois o cavaco entope o corte. Sendo assim, deve-se voltar para trás alternadamente com o avanço e retirar o material removido [2].

Observe-se que o cossinete executa uma rosca cônica e se avançar indefinidamente, a extremidade ficará muito fina. Para determinar o ponto de parada, é necessário ter em mãos uma conexão de rosca interna e experimentar repetidamente até que a rosca do tubo entre de maneira nem muito folgada nem muito justa [2].

Na medida em que a tarraxa avança, o esforço necessário para efetuar a rosca vai diminuindo, pois a rosca já existe, mas ainda não calibrada. Nesta situação, deve-se ter um cuidado especial, pois se a tarraxa errar a posição longitudinal, recortará o próprio filete da rosca e tudo estará perdido. Se o corte for remontado, é necessário cortar a rosca errada e

começar novamente. Se a peça possuía uma medida exata, estará perdida. [2].

10.0 – PRECAUÇÕES NO MANUSEIO DE

TARRAXAS

Algumas precauções devem ser tomadas no manuseio das tarraxas manuais para a abertura de rosca, tais como:

a) O uso de cossinetes de má qualidade, gastos

ou quebrados não é recomendável;

b) Não deve ser utilizado, em qualquer hipótese, vela, parafina ou sebo nas roscagens;

c) Nunca utilizar água como lubrificante, nem sebo nas roscagens;

d) Toda vez que houver necessidade de montar os cossinetes na tarraxa universal deve-se verificar se o número gravado no cossinete corresponde ao gravado no corpo da tarraxa, o qual se localiza ao lado do alojamento de cada cossinete.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS [1] Ferramentas OSG – “Machos – Manual Técnico” disponível na Internet no seguinte endereço: http://www.brasfuso.com.br/osg.htm; [2] Brasil Foguetes – “Usando Uma Tarraxa Para PVC” disponível na Internet no seguinte endereço: http://www.geocities.com/brasilfoguetes/tarraxa.htm;

________________________________________________________________________________________________ Capítulo 2: Abertura de Roscas - 16

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CAPÍTULO 3: ALARGAMENTO DE FUROS

RESUMO

Este capítulo aborda as operações para o alargamento de furos. 1.0 - INTRODUÇÃO

Para a operação de abertura de furos, em geral, empregam-se as brocas, as quais devem ser devidamente acionadas.

As brocas são ferramentas de corte empregadas para abrir furos circulares em peças maciças empregando máquinas como a furadeira. Portanto, não se trata de uma ferramenta manual.

Na realidade, este tema integra outra disciplina e, portanto, não faz parte do escopo deste texto.

Sendo assim, o assunto tratará apenas das operações necessárias para o alargamento desses furos. Figura 1 – Partes básicas de um alargador. 2.0 – ALARGADORES

O alargamento é um processo através do qual é possível ampliar e calibrar os furos efetuados com brocas, os quais estejam próximos do tamanho final. Portanto, ele é meramente uma operação de acabamento, subseqüente a de perfurar, aonde a ferramenta segue um furo existente.

3.0 – TIPOS DE ALARGADORES Existem alargadores para máquinas (tornos e furadeiras) e os manuais. Os para máquinas possuem uma haste cilíndrica plana enquanto os manuais possuem haste cilíndrica e cabeça quadrada, como exemplifica a figura 2.

As ferramentas empregadas para esta atividade são denominadas alargadores.

Os alargadores apresentam forma cilíndrica ou cônica e efetuam o corte através de movimento rotativo. Para isto, apresentam uma seqüência de filetes e canais alternados na periferia, paralelos ao eixo (retas) do alargador ou helicoidais, com hélice à direita ou à esquerda (helicoidal).

Os alargadores do tipo helicoidal são mais empregados que os retos. Podem, por exemplo, ser aplicados em furos passantes ou nos que possuem sulco, onde os retos normalmente travam e quebram.

Os alargadores retos, por sua vez, são utilizados em furos cegos.

O trabalho efetivo de corte é executado pelo chanfro na extremidade do alargador, enquanto a parte cilíndrica age como uma guia através do furo alargado.

________________________________________________________________________________________________ Capítulo 3: Alargamento de Furos - 17

Figura 2 – Alargadores para máquinas e manuais – exemplo.

A figura 1 ilustra as partes básicas de um alargador.

CM 101 – NOÇÕES DE USINAGEM

As figuras 3 e 4, por outro lado, mostram alargadores manuais e para máquinas, respectivamente, do tipo reto e helicoidal.

Figura 6 – Chanfros de corte - para máquina.

Figura 3 – Alargadores manuais reto e helicoidal (hélice à esquerda).

Observa-se na figura 6 que o chanfro dos alargadores manuais é mais longo que os daqueles empregados em máquinas, possuindo, aproximadamente, 1/4 do comprimento da região de corte. Esta característica propicia aos alargadores manuais uma guia excelente durante o alargamento, mas os tornam inadequados para furos cegos.

Sob determinadas circunstâncias, os alargadores manuais podem ser usados nas máquinas.

Ainda existem alargadores manuais de pequena expansividade, os quais são utilizados no acabamento de furos cilíndricos, quando não há necessidade de grande variação no diâmetro do alargador. A figura 7 ilustra.

Figura 4 – Alargadores para máquinas reto e helicoidal (hélice à esquerda).

Figura 7 – Alargador manual expansível.

A diferença principal entre ambos, entretanto,

é o comprimento do chanfro de corte, como ilustra a figura 5.

Além disto, tem-se os alargadores de lâminas removíveis, empregados, manualmente ou não, na calibração de furos cilíndricos. Ele pode ser ajustado rapidamente com grande precisão, pois as lâminas deslizam no fundo das ranhuras, as quais são inclinadas. A sua grande vantagem, naturalmente, são estas, pois facilitam sua substituição em caso de quebra ou desgaste.

________________________________________________________________________________________________ Capítulo 3: Alargamento de Furos - 18

Figura 8 – Alargadores com lâminas removíveis. Figura 5 – Chanfros de corte - Alargador manual.

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4.0 – DESANDADORES E APLICAÇÕES 5.0 - PRECAUÇÕES NO MANUSEIO DE

ALARGADORES O acionamento dos alargadores manuais é realizado através de desandadores, como ilustra a figura 9.

Figura 9 – Acionamento de alargador manual.

As figuras 10 e 11, por outro lado, ilustram uma aplicação dos alargadores manual e para máquinas, respectivamente.

Figura 10 – Aplicação de alargador manual.

Figura 11 – Utilização de alargador em um torno.

Algumas precauções devem ser tomadas no

manuseio de alargadores [1], tais como:

a) Para o alargamento de furos com rasgos de chavetas ou canais de lubrificação ou superfícies interrompidas de qualquer modo é indispensável o emprego de alargadores helicoidais;

b) Alargadores de dentes retos são perfeitos para trabalhos de precisão;

c) Os alargadores só devem ser girados na direção do corte mesmo ao retirá-los do furo. Nunca girar um alargador para trás, pois isto provoca a quebra dos dentes;

d) Para se obter um bom acabamento, faz-se um alargamento de desbaste e depois um de acabamento;

e) Para um bom acabamento, é preciso que o avanço do alargador seja uniforme;

f) Alguns materiais dão melhores resultados se alargados com o emprego de um lubrificante;

g) A afiação de alargadores deve ser feita com todo o cuidado, em afiadoras de ferramentas, para garantir perfeita concentricidade dos gumes;

h) Um acabamento refinado dos filetes tem notável efeito sobre a vida da ferramenta. Alargadores lapidados acabam 10 vezes mais furos do que alargadores só retificados;

i) No caso de desvios entre o eixo do furo e o eixo da ferramenta, é recomendável o emprego de mandris articulados.

REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA [1] Stemmer, C. E. – “Ferramentas de Corte II”. Editora da UFSC, 1992.

________________________________________________________________________________________________ Capítulo 3: Alargamento de Furos - 19

CM 101 – NOÇÕES DE USINAGEM

________________________________________________________________________________________________ Capítulo 4: Serramento - 20

CAPÍTULO 4: SERRAMENTO

RESUMO Este capítulo corresponde à análise das ferramentas manuais empregadas para as operações de serramento. 1.0 - INTRODUÇÃO

O corte de metais e outros materiais é uma das operações mais largamente aplicadas, sendo na maioria das vezes a primeira operação do processo de fabricação, responsável por dividir a matéria prima, que é adquirida em chapas, barras ou tarugos.

O corte pode ser efetuado com lâminas sem ou com dentes.

No corte com lâminas sem dentes de chapas finas (até 1 mm) emprega-se a tesoura manual. Há tesouras específicas para efetuar cortes retos e outras para cortes curvos. Para chapas entre 1 e 1,5 mm utiliza-se a tesoura de bancada. Para chapas acima de 1,5 mm emprega-se as guilhotinas.

As lâminas dentadas são utilizadas em ferramentas denominadas serras. No caso das serras manuais, elas são constituídas de um suporte denominado arco de serra, o qual possui um cabo ou punho para seu manejo. No arco de serra se insere a lâmina, fabricada de aço ou aço carbono, dentada e temperada, a qual pode ser trocada quando se desgastar.

Esse texto trata, especificamente, das serras manuais. 2.0 – TIPOS DE SERRAS

Existem vários tipos de serras, tais como as de arco ajustáveis, arcos fixos, as de cabo comum, as de cabo vazado e as com miniarcos, conhecidas como serra júnior.

Observe-se que a serra com arco ajustável recebe este nome porque possibilita a utilização de lâminas com comprimentos diferentes. A figura 2 ilustra as suas partes componentes.

a) Arco ajustável.

b) Arco fixo.

c) Cabo comum.

d) Cabo vazado.

e) Miniarco (Júnior).

Figura 1 – Tipos de serras.

CM 101 – NOÇÕES DE USINAGEM

________________________________________________________________________________________________ Capítulo 4: Serramento - 21

Figuras 2 – Componentes de uma serra com arco ajustável.

3.0 – ARCOS DE SERRA

Os arcos de serra são fabricados em aço carbono e estão disponíveis em dois tipos, ou seja, o padrão e de alta tensão. Os arcos de serra de alta tensão prendem a lâmina com tensão maior que as do tipo padrão. Isto mantêm a lâmina reta mesmo durante o corte pesado, ajudando a cortar com mais precisão.

Figura 3 – Tipos de arco de serra. 4.0 – LÂMINAS DE SERRA

As lâminas de serra são, na realidade, as ferramentas que efetua o corte de materiais e abertura de fendas e rasgos.

Elas são fabricadas em aço rápido para corte de metais duros ou moles, ou, em aço carbono, mais apropriadas para metais de pouca dureza e para não ferrosos.

Um dos lados é dentado e com trava. A trava pode ser ondulada ou alternada, de maneira que permite efetuar o corte um pouco mais largo do que a

espessura da lâmina, evitando que ela encalhe na peça que está sendo cortada.

Os tamanhos das lâminas disponíveis comercialmente são 200, 250 e 300 mm ou 8, 10 e 12”, sendo as duas ultimas as mais empregadas. Para serviços leves e pequenos, entretanto, pode-se utilizar o miniarco com uma lâmina de 6”, mais fina e estreita do que as convencionais.

Figura 4 – Lâminas.

O número de dentes de uma lâmina varia de 14 a 32 por polegada. As lâminas de 14 dentes são usadas no corte de metais não-ferrosos, como alumínio e o cobre, as de 18 dentes destinam-se ao uso geral. As de 24 e de 32 dentes prestam-se, sobretudo, ao corte de chapas e material de pequena espessura.

Desta forma, a seleção da lâmina de serra deve considerar:

a) a espessura do material a ser cortado, que não deve ser menor que dois passos de dentes;

b) o tipo de material, recomendando-se maior número de dentes para materiais duros.

Figura 5 – Dentes das lâminas.

A tabela 1 exemplifica mais adequadamente o exposto.

Apesar de pouco empregadas, existem lâminas de dentes diferenciados, ou seja, os iniciais são mais finos e vão se alargando progressivamente, o que permite iniciar o corte com mais facilidade, e avançar depois.

Para serviços de corte muito difíceis emprega-se um tipo de lâmina capaz de serrar a maior parte dos materiais (aços de liga, vidro, rolamentos, cerâmica etc). Sua ação é mais abrasiva do que propriamente de corte, pois ela desgasta o material, agindo como uma lima acoplada ao arco.

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________________________________________________________________________________________________ Capítulo 4: Serramento - 22

Dentes por polegada Aplicação Espessura do material

em polegadas e mm

14 Material mole e aços de grande seção, como, por exemplo, alumínio, bronze, latão, cobre, chumbo, ferro fundido, aços recozidos, perfis pesados de aço estrutural.

Acima de 3/8” (9,5 mm)

18 Serviços gerais, aço-ferramenta, perfis de aço de paredes grossas, como, por exemplo, perfis de aço I, L, U, aço estrutural leve, canos. Acima de 1/4” (6 mm)

24 Chapas e perfis de aço de parede média, serviços gerais de ferramentaria, como, por exemplo, eletrodutos (conduítes), cantoneiras, aços-ferramenta.

1/8” (3 mm) a 3/8” (9,5 mm)

32 Chapa fina, tubo de parede fina, perfis de aço de parede fina, como, por exemplo, chapas, conduítes e perfis I, L, U.

Menor que 1/8” (3 mm)

Tabela 1 – Números de dentes e aplicações de lâminas de serra.

A figura 6 apresenta, a título de exemplo, a aplicação de uma lâmina de serra com 18 dentes por polegada em um vergalhão.

Figura 6 – Trabalho de corte com lâmina de 18 dentes por polegada – Exemplo.

A figura 7, por outro lado, também a título de exemplo, mostra a aplicação de uma lâmina de serra com 24 dentes por polegada em um eletroduto (conduíte).

Figura 7 – Trabalho de corte com lâmina de 24 dentes por polegada – Exemplo.

A figura 8, por sua vez, exemplifica a aplicação de uma lâmina de serra com 32 dentes por polegada em uma barra de aço.

Figura 8 – Trabalho de corte com lâmina de 32 dentes por polegada – Exemplo.

5.0 – PROCEDIMENTOS PARA O MANEJO DAS

SERRAS

Existem vários procedimentos para um manejo adequado das serras, como explanado a seguir.

A colocação da lâmina de serra no arco deve ser de tal forma que os dentes apontem para frente em relação ao operador, ou seja, apontando para a parte oposta ao cabo. Além disto, a tensão da lâmina deve ser a suficiente para mantê-la firme, pois a pouca ou excessiva tensão pode danificar a serra.

Figura 9 – Posicionamento dos dentes da serra. Para iniciar o trabalho, uma das mãos deve

segurar o cabo da serra, enquanto a outra, o extremo oposto do arco e, além disto, a peça que se corta deve estar firmemente presa ao torno de bancada.

CM 101 – NOÇÕES DE USINAGEM

________________________________________________________________________________________________ Capítulo 4: Serramento - 23

Figura 10 – Posicionamento das mãos.

Aplica-se a serra com uma ligeira inclinação

em relação à peça, sempre no canto mais distante. A figura 11 ilustra o exposto.

Figura 11 - Posicionamento da serra para corte.

Para iniciar o corte corretamente e com segurança, aplica-se um golpe firme e curto para frente.

Após isto, o movimento será de vaivém, exercendo-se pressão sobre a peça ao avançar a serra e afrouxando a pressão ao retroceder, mantendo o braço que está posicionado para cortar, alinhado horizontalmente com o torno de bancada.

Figura 12 – Execução do corte.

No caso de se desejar começar o corte pelo lado da peça mais próximo do operador, coloca-se a serra como mostrado na figura 13, levando-se em conta

que, nesta situação, o primeiro golpe deve ser aplicado fazendo-se pressão para trás (puxando) para evitar que a lâmina emperre.

Figura 13 – Posicionamento de serra para corte. Em qualquer caso, deve-se cortar sempre pelo

lado da sobra, como ilustrado nas figuras anteriores, e fazendo-se, depois, o acabamento com a lima apropriada.

Uma vez iniciado o corte procede-se à serragem, procurando-se manter um ritmo ou cadência de golpes contínuos, sem precipitações nem movimentos bruscos. O ritmo de serragem não deve ser superior a 35 golpes por minuto ao cortar metais duros, 45 para metais semiduros e 60 para metais macios. Atentar que, sempre, devem ser mantidos entre três e doze dentes, idealmente seis, da lâmina em contato com o material que está sendo cortado, pois, em caso contrário, ocorrerá trepidações.

Figura 14 – Contato da lâmina com a peça. O curso ou comprimento do movimento da

lâmina deve ser o máximo que permita o trabalho, a fim de se conseguir um desgaste uniforme de todos os dentes. Se, entretanto, o corte é um pouco longo, é aconselhável mudar a posição da serra; depois de cada série curta de golpes muda-se a inclinação da lâmina conseguindo-se deste modo que a pressão dos dentes que trabalham seja maior e facilitando-se, ao mesmo tempo, o desprendimento da limalha, evitando-se que a serra emperre.

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________________________________________________________________________________________________ Capítulo 4: Serramento - 24

Figura 15 – Corte longo.

Para cortar uma peça de pouca espessura é preferível fazê-lo pela parte mais larga, tal como se mostra na figura 16, pois, em caso contrário, há o risco de desvio do corte por falta de guia da serra.

Figura 16 – Corte de peças de pequena espessura.

Se não houver alternativa, é conveniente colocar a peça no torno de bancada, presa entre dois guias, os quais podem ser pedaços de cantoneira de ferro, proporcionando segurança para o corte.

Figura 17 – Serragem com guias.

Quando for necessário fazer um corte em ângulo, deve-se prender a peça de modo que o corte continue sendo feito verticalmente. Não se deve dobrar ou virar a serra no sentido longitudinal, devendo-se manter a posição original do corte.

Figura 18 – Corte em ângulo.

No caso de acessos difíceis ou cortes de grande profundidade, a distância entre a lâmina e a parte superior do arco pode ser insuficiente para um corte profundo. Geralmente, o uso de um arco com regulagem que permita montar a lâmina a 450 ou a 900 eliminará o problema.

Figura 19 – Fixação da lâmina.

Em hipótese alguma a serra deve ser manipulada horizontalmente para realizar um corte. Esta posição não é adequada para a correta aplicação de pressão e, além disto, torna-se difícil guiar a serra e se corre o risco (quase certo) de partir a lâmina.

Para cortar duas peças em conjunto de modo que fiquem do mesmo comprimento, elas devem ser dispostas uma ao lado da outra. Isto se deve ao fato de que, se elas forem superpostas, é pouco provável que o corte resulte reto e as peças com comprimentos iguais, além de que a altura do arco da serra pode ser pequena para terminar o corte. 6.0 - CONSERVAÇÃO DAS SERRAS

A falta de cuidados na manipulação das serras pode levar a uma rápida deterioração, perdendo a sua capacidade de corte e produzindo resultados pouco precisos. Desta forma, é conveniente adotar-se alguns

CM 101 – NOÇÕES DE USINAGEM

________________________________________________________________________________________________ Capítulo 4: Serramento - 25

procedimentos básicos para a conservação e uso destas ferramentas, ou seja:

a) Sempre manter a lâmina com tensão adequada para evitar a ruptura ou afrouxá-la. Após as primeiras vezes que empregá-las, tencioná-las novamente. Não exceder oito voltas na borboleta de aperto. É interessante que, na realidade, a lâmina seja destensionada após o uso.

b) Ao serrar, exercer pressão suficiente no arco, de forma a sentir o corte da lâmina, pois se a lâmina apenas deslizar sobre a peça, irá mascar os dentes. Se, por outro lado, for aplicada uma pressão excessiva, ocorrerá uma deformação dos dentes;

c) Mudar a lâmina se alguns dentes estiverem ou forem quebrados.

d) Evitar cortes muito rápidos e erráticos;

e) A peça deve ser presa firmemente em um torno de bancada, por exemplo. Em caso contrário, é provável que a lâmina torça, quebre ou os dentes sejam avariados;

f) A limpeza dos dentes após o uso resulta em uma vida útil maior da lâmina;

g) A lubrificação da lâmina melhora e facilita o corte de metais, reduzindo o seu desgaste e eliminando o calor gerado pela fricção. O aço fundido não necessita de lubrificação, pois em sua composição entram partículas livres de grafite. Outros metais ferrosos, porém, devem ser lubrificados durante o corte. Para os não-ferrosos, a parafina age como um bom lubrificante.

CM 101 – NOÇÕES DE USINAGEM

CAPÍTULO 5: LIMAGEM

A outra extremidade é denominada ponta e pode ter lados paralelos, não paralelos, formato triangular e faca, como mostrado na figura 3.

RESUMO Este capítulo aborda as operações de limagem.

1.0 - INTRODUÇÃO As limas são empregadas nas operações de desbaste e acabamento para se dar forma final a uma peça.

Desta forma, a operação de limar, ou limagem, é aquela na qual se retira rebarbas ou pequenas quantidades de material excedente, afinam-se peças de metal, se aparelha as extremidades de peças serradas, entre outras, para se dar o acabamento desejado. 2.0 – PARTES DE UMA LIMA Figura 3 – Tipo de pontas das limas.

As limas são ferramentas de aço carbono, constituídas pelas partes mostradas na figura 1.

O corpo é a zona de corte da ferramenta, sendo constituído por uma série de dentes denominados picado. O picado pode ser simples ou cruzado.

No picado simples, a lima possui uma única seqüência de dentes, os quais estão paralelos entre si, e, portanto, produzem uma superfície lisa. Ela se destina à limagem de materiais brandos e o trabalho de desbaste em materiais ferrosos.

No picado cruzado há duas séries de dentes ou linhas de dentes paralelos e cruzados entre si, criando duas zonas de desbaste. É usada para limar materiais ferrosos.

Figura 1 – Partes componentes de uma lima.

Uma das extremidades é chamada cauda ou espiga, na qual é possível adaptar um cabo ou punho de madeira ou plástico, como mostrado na figura 2.

a) picado cruzado. b) picado simples.

________________________________________________________________________________________________ Capítulo 5: Limagem - 26

Figura 4 – Tipos de picado. Figura 2 – Tipos de cabos.

CM 101 – NOÇÕES DE USINAGEM

Também são comuns outras limas semelhantes às chatas, ou seja:

3.0 – CLASSIFICAÇÃO DAS LIMAS As limas são classificadas em função de sua forma e quantidade de dentes do picado.

a) Limas paralelas, as quais não são afiladas, paralelas na largura e espessura se desejado, corte duplo nas faces e um canto sem corte (liso);

Dependendo da espessura dos dentes (ou seja, da quantidade de dentes por polegada) tem-se, conforme o padrão americano, as limas bastarda, bastardinha e murça. A figura 5 ilustra, enquanto a figura 6 apresenta um detalhe do picado de uma lima bastarda.

b) Lima pilar, a qual é semelhante à paralela, porém mais estreita e mais grossa;

c) Lima paralela para torno, com feitio igual ao das paralelas, mas sem corte nos cantos. Possui faces com corte simples ou duplo, ângulo normal ou comprido.

a) Lima paralela.

b) Lima pilar.

c) Lima paralela para torno.

Figura 5 – Classificação das limas conforme a grossura do picado. Figura 8 – Outros tipos de limas.

Além destas limas, existe a grosa, a qual possui um menor número de dentes por polegada, porém apresenta dentes maiores.

a) Grosa.

Figura 6 – Detalhe do picado de lima bastarda.

Quanto à forma, as mais usuais são as mostradas na figura 7.

a) Chata.

b) Detalhe do picado. b) Meia cana.

Figura 9 – Grosa – Exemplo. c) Redonda.

4.0 – ESCOLHA DAS LIMAS

d) Quadrada.

De modo a escolher adequadamente uma lima é conveniente utilizar-se dos seguintes dados, a saber:

e) Triangular.

a) Tipo de material a ser trabalhado; b) Grau de acabamento que se deseja obter;

f) Faca. c) Tamanho da superfície a limar; e,

________________________________________________________________________________________________ Capítulo 5: Limagem - 27

d) Formato da peça. Figura 7 – Tipos de lima quanto à forma.

CM 101 – NOÇÕES DE USINAGEM

Em relação aos materiais a serem

trabalhados, os que são muito brandos, como o chumbo e o estanho, devem ser limados com grosas ou limas de picado simples, já que nas de picado duplo, os fundos dos dentes se encheriam facilmente de limalhas, perdendo-se, assim, a capacidade de corte. Por outro lado, estas são empregadas para limar bronze, latão, ferro, aço, etc. No caso do alumínio e suas ligas sempre se utilizam limas de dentes fresados.

Tipo Aplicação

Chata Serviços gerais em superfícies planas e convexas.

Meia-cana

Lado chato - superfícies planas e convexas; Lado circular - superfícies arredondadas ou côncavas.

Redonda Ajustes de furos, peças de formas côncavas ou circulares.

Quadrada Ajustes de furos quadrados ou cantos retos, rasgos internos e externos.

Triangular

Ajustes de sulcos de uma peça, afiação dos dentes de serras ou serrotes e superfícies com ângulo agudo maior que 600.

Faca Sulcos com ângulos agudos menores que 600.

Pilar Limagem de ranhuras, etc. Torno Corte rápido em trabalhos no torno, com

acabamento fino. Paralela Superfícies planas internas, em ângulo

reto e obtuso.

O grau de acabamento é definido pelo número de dentes por polegada da lima e, em sendo assim, as aplicações de cada tipo são as relacionadas na tabela 1.

Tipo Aplicação

Bastarda Desbaste preliminar, de modo a retirar mais que 0,5 mm de espessura.

Bastardinha Desbaste médio, como, por exemplo, retirar camadas com menos de 0,5 mm de espessura.

Murça Acabamento

Tabela 1 – Tipo de lima e aplicação quanto ao grau de acabamento.

Tabela 2 – Tipos de lima e aplicações quanto ao formato da peça.

Além das orientações da tabela 1, convém considerar-se que:

As figuras 10 a 13 mostram algumas aplicações de vários tipos de limas.

a) Nunca aplicar limas bastardas na retirada de rebarbas ou retoque de peças acabadas;

b) Nunca empregar limas murças para trabalhos de desbaste;

c) Não utilizar limas novas para tirar arestas;

d) Na obtenção de uma peça com um grau de acabamento fino, caso haja a necessidade de se retirar muito material, deve-se começar a limagem com uma lima bastarda, executando-a até atingir medidas próximas das desejadas. Após isto, emprega-se a lima murça para atingir a medida exata desejada.

Figura 10 – Aplicação de lima chata.

Quanto ao tamanho da superfície a limar, este fator depende da experiência e habilidade do operador da lima, bem como da forma, posição e etc., da peça a ser limada.

De qualquer forma, é conveniente considerar que, quanto mais larga for a lima, melhor se trabalha. Sendo assim, deve usar-se sempre uma lima chata em grandes superfícies. Por outro lado, quanto mais curta for a lima, menos ela tende a se levantar, o que significa que se obtém mais facilmente limados mais planos.

Considerando-se o formato da peça, recomendam-se as utilizações das limas como o estabelecido na tabela 2.

________________________________________________________________________________________________ Capítulo 5: Limagem - 28

Figura 11 – Aplicação de lima meia cana.

CM 101 – NOÇÕES DE USINAGEM

Figura 14 – Manipulação de lima em limagens normais.

No caso de pequenas limas apenas uma mão é

suficiente para manipulá-las, como ilustrado na figura 15.

Figura 12 – Aplicações de lima redonda.

Figura 15 – Manejo de pequenas limas.

De qualquer forma, a operação de limagem realiza-se aplicando a ferramenta à superfície a limar, efetuado um movimento de vaivém.

Só se deve aplicar pressão contra a peça durante o movimento de avanço, visto que o picado da lima está disposto de tal forma que os dentes só cortam neste sentido.

Observe-se que a aplicação de pressão no movimento de recuo, não só seria um esforço desnecessário, como também produziria um desgaste prematuro da lima. No entanto, durante tal movimento, não se deve levantar a lima da superfície de corte, pois, desta forma, retira-se as rebarbas formadas durante o corte e a superfície da peça se torna mais lisa.

Para se conseguir uma superfície de limado bem plana a primeira condição é manter a lima horizontal durante todo o curso de cada golpe. Deve-se aplicar apenas uma pressão suficiente para cortar o material, sem que ela seja maior numa extremidade do que na outra, evitando-se oscilações, pois isto resultará em uma superfície abaulada.

Figura 13 – Aplicação de lima triangular. 5.0 - MANEJO BÁSICO DAS LIMAS

O manejo das limas requer alguns procedimentos básicos para se obter bons resultados.

________________________________________________________________________________________________ Capítulo 5: Limagem - 29

Além disto, muita ou pouca velocidade na limagem acelera o desgaste da lima. Portanto, a cadência deve ser regular e com uma freqüência de 45 a 55 golpes por minuto nos materiais brandos e 25 a 45 golpes para os duros.

Para limagens normais, deve-se segurar a cauda da lima com os dedos de uma das mãos, pressionando-a com o dedo indicador sempre na direção de seu corpo. Os dedos da outra mão devem prender a ponta, como mostrado na figura 14.

CM 101 – NOÇÕES DE USINAGEM

6.0 – FORMAS DE LIMAGEM

Dependendo do resultado que se deseja com a

limagem, a forma de manipular a lima é diferente, devendo-se alterar a maneira de segurá-la.

Para o caso de grandes superfícies planas, o posicionamento das mãos deve ser o mostrado na figura 16, mantendo-se a lima no plano e em linha reta.

Figura 19 – Limagem para acabamentos lisos. No caso de limagem em superfícies curvas

podem ocorrer duas situações, ou seja, ela ocorrer em superfícies convexas ou em côncavas.

As superfícies convexas devem ser desbastadas com limas chatas transversalmente à curva. O acabamento, por outro lado, deve ser feito limando-se longitudinalmente, iniciando-se com o cabo da lima levantado e terminando-se o avanço com o cabo abaixo e a ponta para cima, como na figura 20.

Figura 16 – Limagem plana.

Para trabalhos de precisão, a lima deve ser aplicada como na figura 17 de modo a se obter melhores resultados.

Figura 20 – Limagem de superfície convexa.

Figura 17 – Limagem de precisão. A limagem de superfícies côncavas é executada com limas redondas ou de meia cana. Neste caso, a curvatura da lima deve ser menor que a da superfície a ser limada. O movimento de avanço é acompanhado de um movimento de deslocamento lateral e de uma rotação do cabo da lima

Em desbastes pesados, desejando-se remover

rapidamente grandes quantidades de material, a posição a ser empregada é a ilustrada na figura 18.

Figura 18 – Limagem para desbaste pesado. Por outro lado, para se obter acabamentos

muito lisos, polidos e precisos, deve-se manter as mãos próximas para impedir dobrar e quebrar a lima, e efetuar a limagem em ângulo reto com a peça.

________________________________________________________________________________________________ Capítulo 5: Limagem - 30

Figura 21 – Limagem de superfície côncava.

CM 101 – NOÇÕES DE USINAGEM

Por outro lado, a limagem de bordas estreitas

de peças deve ser efetuada diagonalmente a elas. Observe-se que, se tal operação for realizada em linha reta, os dentes da lima serão muito pressionados, aumentando o risco de quebrá-los.

A operação de retirada do cabo é efetuada colocando-se a lima entre as garras de um torno de bancada quando ela é pequena, ou, então, colocando-a horizontalmente sobre uma mesa ou bigorna e dando um golpe rápido e seco contra o bordo com o cabo.

Outra forma de se retirar o cabo de uma lima consiste em bater com um martelo nas bordas do cabo.

8.0 - CONSERVAÇÃO DAS LIMAS

A falta de cuidados na manipulação das limas resulta em rápida deterioração, perdendo-se a capacidade de corte e produzindo-se na superfície trabalhada um raiado irregular. Desta forma, é conveniente observar uma série de cuidados para a conservação destas ferramentas, ou seja:

a) Evitar que os dentes das limas toquem ou rocem em outras ferramentas duras, o que ocorre, por exemplo, quando elas são amontoadas sem ordem numa caixa ou sobre a bancada de trabalho;

Figura 22 – Limagem das bordas de uma peça. b) Evitar que a lima toque as garras do torno de

bancada durante o trabalho; 7.0 – INSERÇÃO DE CABOS NAS LIMAS

A operação de colocar ou tirar um cabo da lima não apresenta maiores dificuldades, porém requer alguns cuidados e precauções.

Coloca-se o cabo em uma lima introduzindo sua cauda no furo do cabo com a mão, girando-a levemente e procurando que ela fique bem centrada e suficientemente profunda.

Figura 24 – Lima tocando as garras do torno de bancada.

c) Limpar as limalhas das limas com escovas de aço (ou cardas) escovando-as em sentido paralelo à linha dos dentes.

Figura 23 – Instalação de cabo.

Em seguida, se segura a lima pela sua parte superior e bate-se com o cabo sobre um apoio firme.

Nunca martelar a lima, pois ela pode partir, nem cravar o cabo segurando-o pela mão e batendo-o, pois ela pode sair e causar ferimentos.

________________________________________________________________________________________________ Capítulo 5: Limagem - 31

Figura 25 – Escovas ou cardas para limpeza das limas.

CM 101 – NOÇÕES DE USINAGEM

d) Quando se executa a limagem, o picado da

lima e a superfície em que se trabalha não devem ser tocados com as mãos, pois isto fará com que a lima resvale sobre o material perdendo a sua capacidade de corte;

h) Não utilizar limas de picado fino para limar peças em bruto, pois os seus dentes facilmente se danificariam;

e) Não utilizar as limas como alavanca ou para bater sobre objetos duros, pois elas são de aço temperado e, portanto, frágeis;

f) Não limar objetos temperados com as limas, pois seus dentes serão danificados;

g) Utilizar um só lado da lima até que ele se esgote e, apenas após isto, usar o outro lado;

i) Manter sempre as limas bem ordenadas e classificadas no armário ou caixa da bancada de trabalho.

j) Caso haja um pedaço de limalha que não se consiga retirar com a carda, pode-se fazê-la saltar com uma pequena chapa de latão afiada;

k) Ao utilizar uma lima nova, atentar para a pressão aplicada, pois o excesso poderá quebrar os dentes.

________________________________________________________________________________________________ Capítulo 5: Limagem - 32

CM 101 – NOÇÕES DE USINAGEM

CAPÍTULO 6: LIXAMENTO

Toda lixa passa por um processo de tratamento do costado e de impressão de sua identificação e características antes do cobrimento com abrasivos. Este cobrimento pode ser feito de duas maneiras:

RESUMO

Este capítulo aborda a operação de lixamento efetuada manualmente. 1.0 - INTRODUÇÃO

a) Por gravidade, onde os grãos abrasivos são lançados em queda livre de um alimentador sobre o costado onde já está depositada a primeira camada de adesivo. Controles especiais permitem que as partes cortantes e pontiagudas dos grãos abrasivos fiquem expostas; e,

O lixamento é uma das operações em que a superfície dos metais é modificada mecanicamente pelo atrito de abrasivos.

Desta forma, os seus objetivos básicos são: diminuir a rugosidade, promover um acabamento muito estético, eliminar imperfeições superficiais (como arranhões, manchas, etc) e eliminar cordões de solda.

b) Eletrostático, onde os grãos abrasivos entram num campo elétrico, sendo sempre atraídos ao costado da lixa (com adesivo) por sua base maior, permitindo que as partes pontiagudas e cortantes dos grãos fiquem expostas de uma maneira mais eficiente.

O lixamento manual é, geralmente, reservado aos acabamentos, após o grosso do trabalho ter sido efetuado (geralmente) com a máquina.

Quer se lixe à mão ou à máquina, dispõe-se de uma grande variedade de lixas de todos os tipos, granulometria e formatos. A maioria dos materiais propostos são utilizáveis manualmente ou para equipar as máquinas, cada um com as suas vantagens e usos específicos.

2.1 – Grãos Abrasivos

Os tipos de grãos abrasivos mais comuns e mais freqüentemente utilizados são: Óxido de Alumínio 2.0 – LIXAS

Este grão é extremamente robusto e sua forma de cunha permite penetração rápida em materiais duros sem fraturar-se ou desgastar-se excessivamente. É usado em materiais como aço carbono, ligas de aço, bronze duro ou madeiras duras.

As lixas, também conhecidas por abrasivos revestidos, são ferramentas largamente empregadas nos mais variados tipos de indústrias e nas mais diversas aplicações. O seu emprego varia desde a execução de desbastes até trabalhos de polimento.

Carbureto de Silício Elas são constituídas basicamente de um costado, o qual é a base da ferramenta abrasiva, por grãos abrasivos (óxido de alumínio, óxido de alumínio zirconado, carbeto de silício) e por adesivos de fixação e de revestimento dos grãos abrasivos, como ilustra a figura 1.

É o mais duro e o mais afiado dos materiais usados em abrasivos revestidos. Sua dureza e afiabilidade tornam este abrasivo ideal para acabamento em materiais não ferrosos como: alumínio, latão, magnésio, titânio, borracha, vidro, plásticos, madeiras fibrosas, esmaltados e outros materiais moles. O carbureto de silício é superior a qualquer outro abrasivo em relação à penetração e rapidez de corte sob leves pressões.

Óxido de Alumínio Cerâmico

________________________________________________________________________________________________ Capítulo 6: Lixamento - 33

Produzido por processo químico e cerâmico que resulta em material denso, duro e robusto. O processo de fabricação produz um grão de óxido de alumínio de excepcional pureza que fornece um abrasivo afiado, micro-cristalino que produz resultados Figura 1 – Constituição das lixas.

CM 101 – NOÇÕES DE USINAGEM

superiores em uma grande gama de aços-carbono, ligas aeroespaciais, ligas à base de níquel, madeiras duras, aglomerados, compensados e alguns aços inoxidáveis.

Portanto a granulação define a gradação de uma lixa e, em sendo assim, tem-se que:

“Quanto menor for o número, mais grossa será a lixa e, no sentido contrário, quanto maior ele for, mais fina

será a lixa”.

Óxido de Alumínio Zirconado Este grão tem como característica principal

um grande poder de auto afiação, o que confere vida longa em operações onde se deseja grande remoção de material. Portanto, o óxido de alumínio zirconado é recomendado em operações de desbaste pesado em metais e madeiras, porque ao fraturar-se este grão produz novas pontas abrasivas e cortantes.

2.4 – Tipos de Costados Os costados podem ser: Costado de Papel

As lixas com costado de papel leve possuem gramatura que variam entre 70 e 150 g/m2. A principal característica é sua flexibilidade. É utilizado em folhas de lixas para operações manuais e lixadeiras portáteis, a seco ou refrigeradas.

2.2 – Camada Abrasiva

Em certas aplicações de abrasivos revestidos é conveniente um certo espaçamento entre os grãos, o que evitará a retenção de cavacos provenientes da peça reduzindo assim a possibilidade de um excessivo empastamento da lixa. Existem casos onde, em função dos espaçamentos a camada de abrasivo recobre apenas 50% da área total da lixa.

Já as lixas com costado de papel pesado possuem gramatura que variam entre 180 e 280 g/m2. Sua resistência mecânica é muito superior a do papel leve. São destinados para a fabricação de lixas utilizadas em operações mecanizadas leves de desbaste, semi-acabamento e acabamento. São aplicadas em lixas nos formatos de cintas ou fitas.

As lixas são, geralmente, fabricadas em dois tipos de densidade superficial de grãos abrasivos, a saber:

Combinação

Camada Aberta Este tipo de costado é obtido a partir de pano e papel ligados entre si por um adesivo de grande resistência. Utilizado nas indústrias madereiras pesadas, para assoalhos e em lixadeiras de cilindros no formato de folhas grandes.

Significa uma menor quantidade de grãos por unidade de área. É indicada para evitar empastamento em operações onde é gerada muita poeira. Madeira, metais moles e fibra de vidro são exemplos de materiais típicos que requerem lixas com camada aberta.

Costado de Tecido O costado de pano é empregado em lixas para

operações manuais e mecânicas, inclusive aquelas que necessitam de grandes esforços. Os costados de pano recebem tratamentos de acordo com o tipo de lixa a que se destinam.

Camada Fechada Significa uma maior quantidade de grãos por

unidade de área. É indicada para operações de acabamento e para lixas de grãos finos, oferecendo uniformidade no acabamento. Os tecidos comumente usados são: Lonita,

Jeans, Drill, Cetim e Poliester. 2.3 - Granulometria

Costado de Fibra O costado de fibra (fibra de algodão + papel) é

o que apresenta a mais alta resistência mecânica, sendo sua aplicação mais usual em discos para lixadeiras portáteis.

Provavelmente a propriedade mais importante das lixas é a granulometria, a qual determina numérica e inversamente o tamanho do grão. Desta maneira, quanto maior a numeração, tanto menor será o tamanho do grão.

2.5 – Tipos de Formatos Utiliza-se, geralmente, a seguinte relação entre aplicação e granulometrias:

Os formatos de abrasivos revestidos podem ser:

a) Desbaste Pesado - Grãos: 16, 24, 30, 36, 40 e 50;

b) Desbaste Leve - Grãos: 60, 80 e 100; Folha c) Semi Acabamento - Grãos: 120, 150 e

180; d) Acabamento - Grãos: 220, 240, 280 e

320;

________________________________________________________________________________________________ Capítulo 6: Lixamento - 34

Para trabalhos manuais e com máquinas portáteis, as folhas de lixa são indicadas para operações de desbaste e acabamento de superfícies, remoção de excesso de material, camadas oxidadas, acabamento pré-pintura, etc. em metais e madeiras com vernizes, seladoras, massas e tintas.

e) Polimento - Grãos: 360, 400, 500, 600, 800, 1200, 1500 e 2000.

CM 101 – NOÇÕES DE USINAGEM

Figura 3 – Rolo de lixa.

Figura 2 – Folha de lixa. Disco de lixa

Quando se utilizam folhas de lixa, o lixamento pode ser úmido ou seco.

Existem basicamente 4 tipos de discos:

a) Padrão (Standard): para operações mecanizadas, em quase todos os tipos de lixas, com ou sem furo central;

No primeiro caso, emprega-se a chamada lixa d'água. Tais lixas possuem um costado impermeável e são utilizadas nos processos de lixamento de pintura. São usadas molhada com água, querosene, gasolina, etc. (conforme se trabalha a própria água vai limpando as impurezas retiradas do objeto lixado). Possuem excelente aplicabilidade para lixar resina, gesso, massa de lanterneiro, sendo mais comumente usadas na repintura automotiva.

b) Auto-adesivos: com adesivo apropriado no costado, que facilita a substituição;

c) Pluma: com pluma no costado, sendo necessária, a utilização com suporte específico;

d) Fibra: para desbaste e acabamento em superfícies metálicas, cordões de solda, setor automotivo, etc. Versátil e muito resistente, suporta grandes esforços e altas velocidades.

No lixamento seco utilizam-se lixas para:

a) Madeira/Massa: Estas lixas possuem camada aberta para diminuir o efeito do empastamento e são usadas em madeiras, massas e seladoras, na remoção de camadas e acabamentos para pintura;

b) Lixas para ferro: São usadas em operações manuais ou lixadeiras portáteis, para superfícies metálicas nas operações de desbaste e acabamento;

c) Combinação: Estas lixas combinam em seu costado papel de alta gramatura e uma fina trama de pano. São usadas na raspagem de tacos e assoalhos.

Normalmente, elas apresentam as seguintes

granulações:

a) Lixa d’água: 80 a 2000; Figura 4 - Disco de lixa; b) Lixas para massa: 60 a 220;

Cinta de lixa c) Lixas para madeira: 36 a 320; As cintas consistem de uma tira de abrasivo

de largura e comprimento determinado unida por emenda na sua extremidade. As cintas estreitas têm largura até 600 mm, sendo as cintas de largura superior a 600 mm consideradas cintas largas.

d) Lixas para ferro: 36 a 220.

Rolo de lixa

________________________________________________________________________________________________ Capítulo 6: Lixamento - 35

A cinta de lixa é rápida na remoção de materiais com mínima geração de calor sobre a peça,

Os rolos podem ser recortados para uso em operações manuais, revestimentos de cilindros, máquinas vibradoras, confecção própria de cintas e discos, etc.

CM 101 – NOÇÕES DE USINAGEM

Lixadeira oscilante ou orbital sendo de fácil ajuste manual e indicada para desbaste,

acabamento e polimento de diversos materiais. A lixadeira orbital ou oscilante é aplicada para lixar e dar acabamento em pequenas superfícies ou em espaços reduzidos, com facilidade de operação pois pode ser operada com apenas uma das mãos, e, sistema rápido e fácil de troca de lixas através de grampo. A sua base efetua movimentos elípticos quase imperceptíveis, sendo o resultado um acabamento fino.

Figura 5 - Cinta de lixa.

Roda

Figura 8 – Lixadeira oscilante (orbital).

Lixadeira excêntrica

A lixadeira excêntrica permite, devido à sua base maleável, o lixamento de superfícies não planas.

Figura 6 – Roda.

3.0 - LIXADEIRAS

A lixadeira é um tipo de ferramenta que utiliza um formato qualquer de lixa, sendo o seu acionamento elétrico ou a ar comprimido. As principais lixadeiras portáteis são:

Lixadeira de disco A lixadeira de disco é aplicada no lixamento

de materiais diversos com alta produção.

Figura 9 – Lixadeira excêntrica.

Lixadeira de cinta

________________________________________________________________________________________________ Capítulo 6: Lixamento - 36

A lixadeira de cinta retira grandes quantidades de material e, por isso, é aplicável em trabalhos mais pesados, como decapagens, por exemplo. Figura 7 – Lixadeira de disco.

CM 101 – NOÇÕES DE USINAGEM

Figura 10 – Lixadeira de cinta. Também existem as chamadas lixadeiras de bancada, como a mostrada na figura 11, que podem ser empregadas na ajustagem.

Figura 11 – Lixadeira de bancada. 4.0 – PROCEDIMENTOS PARA O LIXAMENTO 4.1 – Considerações Gerais

O lixamento é feito pela ação penetrante de sucessivos grãos abrasivos da lixa na peça obra, da qual remove cavacos de material, com dimensões proporcionais a sua dimensão e agressividade.

O resultado na área lixada são riscos no sentido de ação da lixa. A profundidade destes riscos é, em princípio, proporcional ao tamanho do grão abrasivo. Por isso, são necessárias etapas de lixamento, com lixas de diversas granulometrias, até o grau de acabamento.

Portanto, para se obter um bom acabamento da superfície é obrigatório começar o lixamento no sentido lixa mais grossa primeiro, lixa mais fina na seqüência. Por exemplo, se o trabalho foi iniciado com uma lixa 220 e se deseja um acabamento extremamente

liso, ele deve continuar com a aplicação de uma lixa 320, depois uma 400 e, ainda, uma 600. Atentar, entretanto, para que na seqüência de uso de cada número de lixa, a grana seguinte não exceda mais que 50% do grão usado anteriormente. A tabela 1 fornece subsídios para a escolha da lixa em função do método de lixamento (manual ou com lixadeira portátil) e do material a ser lixado.

Ferramenta Lixamento Lixadeira

Material Manual (folha)

Angular (disco)

Portátil (fita)

Orbital (redonda)

Tintas, vernizes, primers

80 a 1500 16 a 180 60 a 1500

Madeira dura e resinada 36 - 320 36 a

150 40 - 80

Madeira mole 60 - 220 36 - 150 40 - 80

Aço 36 - 320 16 - 180 60 a 180 40 - 80

Aço inoxidável 36 - 320 24 - 180 60 -

150 40 - 80

Não ferroso 36 - 320 24 - 180 60 - 180 40 - 80

Ferro fundido 36 - 320 24 - 180 60 - 180 40 - 80

Plástico 36 - 320 24 - 180 60 - 180 40 - 80

Assoalho, mármore e

pedra 16 - 180 16 - 180

Tabela 1 - Granulações comerciais de acordo com o material a ser lixado, o tipo de lixa e a ferramenta.

4.2 – Lixamento Manual

No lixamento manual, se a lixa não for devidamente vincada, poderá se rasgar aleatoriamente, resultando em perdas de material e rebarbas que irão prejudicar um bom desempenho.

Desta forma, é conveniente dividir a folha em vários pedaços e, para tanto, devem ser recortadas com tesoura, faca ou simplesmente á mão.

Neste último caso, dobrar a folha da lixa ao meio, fazendo um vinco forte, de modo a facilitar o seu perfeito corte, como ilustra a figura 12.

________________________________________________________________________________________________ Capítulo 6: Lixamento - 37

Figura 12 – Dobramento da folha da lixa.

CM 101 – NOÇÕES DE USINAGEM

Em seguida, a folha da lixa deve ser

subdividida até que se obtenham vários pedaços iguais, como ilustra a figura 13.

Desta forma, é conveniente enrolar a lixa em um pequeno suporte para se obter uma superfície plana Existem suportes feitos de cortiça, plástico ou borracha.

Figura 15 – Lixa e suporte.

Figura 13 – Subdivisão da folha de lixa em vários

pedaços.

Observa-se que o tamanho dos pedaços será definido pelo manuseio, ou seja, deverá ser apropriado à área que se quer lixar.

Além disto, para peças ou superfícies muito extensas, recomenda-se dividir a folha em menos partes.

De qualquer forma, o executor do lixamento é quem deve sentir qual o tamanho dos pedaços mais funcional e adequado à suas mãos, considerando-se a superfície de trabalho.

Figura 16 – Lixamento com suporte de uma placa de alumínio. Alguns procedimentos recomendáveis para

utilização de folhas de lixas são fornecidos a seguir: Sentido do movimento

Suporte de lixa Ao lixar os cantos de um objeto qualquer, certificar-se de que eles não estão se arredondando. Pressionando-se a lixa com os dedos, na

realidade, apenas está se seguindo as irregularidades da citada superfície e, eventualmente, servirá para a limpeza da peça.

Se o lixamento for aplicado em peças de madeira, deve-se seguir, sempre que possível, o sentido do veio, de modo a não danificar as suas fibras.

Figura 14 – Lixamento de fita de cobre com a lixa pressionada apenas com os dedos.

________________________________________________________________________________________________ Capítulo 6: Lixamento - 38

Figura 17 – Lixamento de madeira

CM 101 – NOÇÕES DE USINAGEM

Limpeza Precauções com a pressão aplicada

Retirar toda a poeira depois do lixamento, para que a superfície possa receber bem a etapa seguinte, qualquer que seja o material lixado.

Sempre trabalhar com lixas em bom estado de abrasividade e com uma pressão moderada, para permitir que o lixamento seja uniforme. Lixas grossas e pressão excessiva no lixamento, ocasionam rugosidades e manchas de queimaduras no tratamento seguinte da superfície, principalmente em peças de madeira.

Umedecimento

Nas peças de madeira, para se obter um melhor acabamento, umedecê-las levemente antes da passagem da lixa mais fina. Em seguida, deixar secar bem , pois, assim, as fibras se endireitarão. Após isso, pode-se passar a lixa extrafina. Ao acabar, a limpeza deve ser efetuada com um pano embebido em aguarrás.

4.3 – Lixamento Com Lixadeiras 4.3.1 – Lixadeira de cinta

A lixadeira de cintas, como citado anteriormente, retira grandes quantidades de material, serve por isso, para os trabalhos mais difíceis. A sua eficácia se deve à sua banda circular que roda a grande velocidade (e na qual o sentido de rotação é indicado por setas).

Formas arredondadas Para trabalhar formas arredondadas, utilizar

uma faixa de pano abrasivo, que não se rasga e adapta-se à forma do objeto. Um exemplo desta aplicação é o lixamento de tubos de cobre nas extremidades, onde, depois, vão ser soldados. É conveniente fixá-los antes de lixar. A máquina deve ser posta em funcionamento,

colocando-a com uma inclinando de 15° em relação ao veio, se o material a ser lixado for madeira.

Sempre efetuar um movimento regular e contínuo em vaivém, ultrapassando sempre a superfície lixada.

Levantar a máquina antes de desligá-la. A lixadeira de cintas é um aparelho potente, e,

por isso normalmente é munida com duas pegas para permitir dirigi-la corretamente. O seu peso é geralmente suficiente para assegurar um bom funcionamento, não sendo necessário exercer pressão sobre a máquina. Figura 18 – Lixamento de tubo de cobre

Costado de pano

As lixas com costado de pano adaptam-se, devido à sua maleabilidade e robustez, aos trabalhos com formas arredondadas tanto em madeira com também aos metais ferrosos ou não ferrosos.

Figura 20 – Aplicação de lixadeira de cinta.

4.3.2 – Lixadeira orbital

A lixadeira orbital oferece um lixamento mais fino para superfícies planas.

________________________________________________________________________________________________ Capítulo 6: Lixamento - 39

Na sua aplicação, não deve ser excessivamente pressionada. Efetuar movimentos de

Figura 19 – Lixamento de tubo com lixa com costado de pano.

CM 101 – NOÇÕES DE USINAGEM

vaivém o mais amplos possível. Ultrapassar sempre as zonas já lixadas.

Figura 21 – Aplicação de lixadeira de orbital ou oscilante.

5.0 - SEGURANÇA

Lixar pode ser tão perigoso como serrar ou cortar.

Um grande problema no lixamento é o pó gerado durante a operação, sendo recomendável a utilização de máscaras, mesmo que o lixamento seja manual.

Figura 22 – Utilização de máscara em lixamento manual.

Para diminuir o pó no ambiente de trabalho é

conveniente sempre utilizar um saco coletor.

Figura 23 – Utilização de saco coletor.

Figura 24 – Utilização de saco coletor e máscara.

Além disto, dependendo do lixamento, é necessária a utilização de óculos ou máscaras de segurança, pois pode haver a projeção de fagulhas e pedaços de material.

________________________________________________________________________________________________ Capítulo 6: Lixamento - 40

Figura 25 – Projeções de fagulhas na utilização de lixadeira de disco.

CM 101 – NOÇÕES DE USINAGEM

CAPÍTULO 7: DOBRAMENTO E CURVAMENTO

RESUMO 2.0 – LINHA NEUTRA E EFEITO MOLA

Este capítulo se dedica à descrição dos processos manuais de dobramento e curvamento de chapas e tubos.

Tanto nas operações de curvamento quanto nas de dobramento, o esforço de flexão é feito com intensidade, de modo que provoca uma deformação plástica no material, ou seja, permanente, mudando a forma de uma superfície plana para duas superfícies concorrentes, em ângulo.

1.0 - INTRODUÇÃO Na mecânica, as palavras dobrar e curvar não são empregadas como sinônimos, aplicando-se à operações distintas.

Desta forma, as dimensões internas e externas se tornam diferentes, pois uma sofre um esforço de compressão e a outra de alongamento. No entanto, há uma região que não sofre deformação durante os processos, a qual é denominada de linha neutra.

O dobramento é a operação que é feita pela aplicação de dobra ao material. A dobra é a parte do material plano que é flexionada sobre uma base de apoio.

Figura 3 – Linha neutra.

A operação de dobramento provoca uma

deformação plástica (permanente) no material trabalhado. Antes dela, porém, ocorre uma outra, chamada deformação elástica, a qual não é permanente.

Figura 1 – Dobras. Desta forma, a operação exige que se considere a recuperação elástica do material (ou efeito mola), para que se tenham as dimensões exatas na peça dobrada.

O curvamento, por outro lado, é a operação feita pela aplicação de curva ao material produzido. A curva é a parte de um material plano que apresenta uma curvatura ou arqueamento.

________________________________________________________________________________________________ Capítulo 7: Dobramento e Curvamento - 41

Figura 4 – Efeito mola no dobramento. Figura 2 – Material curvado.

CM 101 – NOÇÕES DE USINAGEM

O efeito mola é uma função da resistência do

material, do raio e ângulo de dobra e da espessura do material a ser dobrado e ocorre em todos os processos de conformação, mas, no dobramento, é mais facilmente detectado e analisado.

3.2 - Dobradeiras Manuais

As dobradeiras manuais ou viradeiras são máquinas acionadas manualmente e de grande uso nas indústrias. Estas máquinas se movimentam pela aplicação da força de um ou mais operadores. Portanto, ao se planejar uma operação de

dobramento, é preciso calcular corretamente o ângulo de dobramento que se quer. O ângulo deve ser calculado com abertura menor do que a desejada, para que depois da recuperação elástica a peça fique com a dobra na dimensão prevista.

3.0 - DOBRAMENTO

O dobramento pode ser feito manualmente ou à máquina. Quando a operação é feita manualmente, usam-se ferramentas e gabaritos. Na operação feita à máquina, usam-se as chamadas prensas dobradeiras ou dobradeiras. A escolha de utilização de um ou outro tipo de operação depende das necessidades de produção [1].

Figura 6 – Dobradeira manual. A operação de dobramento é feita, na maior parte das vezes, a frio. Pode ainda ser feita a quente, em casos especiais.

4.0 - CURVAMENTO 3.1 - Dobramento Manual

No dobramento manual, o esforço de flexão é exercido manualmente, com o auxílio de ferramentas e dispositivos como: martelo, morsa, cantoneira e calços protetores, como mostra a figura 5.

A operação de curvamento é feita manualmente, por meio de dispositivos e ferramentas, ou à máquina, com auxílio da calandra, que é uma máquina de curvar chapas, perfis e tubos.

No curvamento manual o esforço de flexão é feito com o auxílio de martelo, grifa e gabaritos, sempre de acordo com o raio de curvatura desejado. Esta operação permite fazer cilindros de pequenas dimensões, suportes, flanges para tubulações etc [1].

A figura 7 mostra o curvamento de uma barra com auxílio de dispositivo preso na morsa, onde são aplicados esforços gradativos para se conseguir a curvatura planejada.

Figura 5 – Dobramento com martelo e morsa.

Em uma operação desse tipo, a escolha da ferramenta de impacto, como o martelo, tem que ser adequada à espessura do material a ser dobrado. Além disso, para evitar deformações, devem ser usados calços protetores para a peça a ser dobrada [1].

________________________________________________________________________________________________ Capítulo 7: Dobramento e Curvamento - 42

Figura 7 – Curvamento com auxílio de dispositivo preso na morsa.

CM 101 – NOÇÕES DE USINAGEM

Observa-se que o trabalho de curvar barras

torna-se mais fácil quando o material recebe aquecimento. Peças como anéis, flanges, elos etc. são executados com êxito a quente quando observados cuidadosamente os componentes do processo como: calor aplicado no local correto por meio de maçarico ou forja adequados à espessura da peça, pressão exercida durante o curvamento e dispositivos adequados a cada tipo de trabalho.

5.0 – CURVAMENTO DE TUBOS E ELETRODUTOS Para curvar tubos e eletrodutos é necessário que, no processo, resulte uma curvatura perfeita, sem dobras ou amassamento. Naturalmente, existem várias ferramentas adequadas para tanto.

Figura 10 – Uso de dobrador de tubos.

Em tubos e eletrodutos de pequeno diâmetro, ou seja, de 1/2” a 1 e 1/4”, é possível utilizar a ferramenta mostrada na figura 8.

Para eletrodutos é comum empregar-se o curvadores da figura 11.

Figura 8 – Ferramenta para dobrar tubos e eletrodutos.

Neste caso, inserir um braço na parte superior da ferramenta, o qual poderá, inclusive, ser um tubo de ferro galvanizado, resultando na ferramenta mostrada na figura 9.

Figura 11 – Curvadores de eletrodutos e aplicação.

Para efetuar manualmente curvas de até 1800 pode-se utilizar um curvador como da figura 23, o qual é indicado [2] para tubos de cobre, metais não ferrosos e tubulações de freio com diâmetro de 4,75 a 12 mm e espessura de parede de até 1,5 mm.

Figura 9 – Ferramenta para dobrar tubos e eletrodutos.

________________________________________________________________________________________________ Capítulo 7: Dobramento e Curvamento - 43

Figura 12 – Curvador de tubos [2]. O seu uso é ilustrado na figura 10.

CM 101 – NOÇÕES DE USINAGEM

Para tubos leves, existem muitos outros modelos de curvadores como ilustrado nas figuras a seguir.

Para tubos de aço, inox, alumínio e cobre, com diâmetros de 15 a 54 mm e espessura de parede até 2 mm, pode-se empregar o curvador da figura 16.

Figura 13 - Curvador de tubos (mini).

Figura 14 - Curvador de tubos até 900.

Figura 15 - Curvador de catraca.

Figura 16 – Curvador de tubos.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS [1] Telecurso 2000 – “Processos de Fabricação - Aula

75: Dobramento e Curvamento”. Fundação Roberto Marinho;

[2] Ferramentas Gedore do Brasil S.A. – “Catálogo de Ferramentas – Edição Millenium”.

________________________________________________________________________________________________ Capítulo 7: Dobramento e Curvamento - 44

CM 101 – NOÇÕES DE USINAGEM

CAPÍTULO 8: MONTAGEM E DESMONTAGEM

RESUMO Este capítulo apresenta vários procedimentos para montagem e desmontagem de máquinas e equipamentos. O texto foi extraído das referências [1] e [2] e ligeiramente adaptado. 1.0 - INTRODUÇÃO

A desmontagem e montagem de máquinas e equipamentos industriais fazem parte das atividades dos mecânicos de manutenção e são tarefas que exigem muita atenção e habilidade, devendo ser desenvolvidas com técnicas e procedimentos bem definidos.

Apesar dessas atividades não integrarem qualquer processo de usinagem, sempre é necessário efetuar alguns ajustes e, por isso, são analisadas a seguir. 2.0 - DESMONTAGEM 2.1 – Considerações Gerais

Em geral, uma máquina ou equipamento industrial instalado corretamente, funcionando nas condições especificadas pelo fabricante e recebendo cuidados periódicos do serviço de manutenção preventiva é capaz de trabalhar, sem problemas, por muitos anos.

Entretanto, quando algum dos componentes falha, seja por descuido na operação, seja por deficiência na manutenção, é necessário identificar o defeito e eliminar suas causas.

No caso de máquinas mais simples, é relativamente fácil identificar o problema e providenciar sua eliminação. Porém, quando se trata de máquinas mais complexas, a identificação do problema e sua remoção exigem, do mecânico de manutenção, a adoção de procedimentos seqüenciais bem distintos.

O primeiro fato a ser considerado é que não se deve desmontar uma máquina antes da análise dos problemas. A análise deve ser baseada no relatório do operador, no exame da ficha de manutenção da máquina e na realização de testes envolvendo os instrumentos de controle.

Salienta-se que a desmontagem completa de uma máquina deve ser evitada sempre que possível,

porque demanda gasto de tempo com a conseqüente elevação dos custos, uma vez que a máquina encontra-se indisponível para a produção.

De qualquer modo, se a desmontagem precisar ser feita, há uma seqüência de procedimentos a ser observada, ou seja:

a) desligar os circuitos elétricos; b) remover as peças externas, feitas de

plástico, borracha ou couro; c) limpar a máquina; d) drenar os fluidos; e) remover os circuitos elétricos; f) remover alavancas, mangueiras,

tubulações, cabos; g) calçar os componentes pesados.

Essa seqüência de procedimentos fundamenta-se nas seguintes razões:

a) É preciso desligar, antes de tudo, os circuitos elétricos para evitar acidentes. Para tanto, basta desligar a fonte de alimentação elétrica ou, dependendo do sistema, remover os fusíveis.

b) A remoção das peças externas consiste na retirada das proteções de guias, barramentos e raspadores de óleo. Essa remoção é necessária para facilitar o trabalho de desmonte.

c) A limpeza preliminar da máquina evita interferências das sujeiras ou resíduos que poderiam contaminar componentes importantes e delicados.

d) É necessário drenar reservatórios de óleos lubrificantes e refrigerantes para evitar possíveis acidentes e o espalhamento desses óleos no chão ou na bancada de trabalho.

e) Os circuitos elétricos devem ser removidos para facilitar a desmontagem e limpeza do setor. Após a remoção, devem ser revistos pelo setor de manutenção elétrica.

________________________________________________________________________________________________ Capítulo 8: Montagem e Desmontagem - 45

f) Os conjuntos mecânicos pesados devem ser calçados para evitar o desequilíbrio e a queda de seus componentes, o que previne acidentes e danos às peças.

CM 101 – NOÇÕES DE USINAGEM

Obedecida a seqüência desses procedimentos,

o operador deverá continuar com a desmontagem da máquina, efetuando as seguintes operações:

a) Colocar desoxidantes nos parafusos, pouco antes de removê-los. Os desoxidantes atuam sobre a ferrugem dos parafusos, facilitando a retirada deles. Se a ação dos desoxidantes não

for eficiente, pode-se aquecer os parafusos com a chama de um aparelho de solda oxiacetilênica;

b) Para desapertar os parafusos, a seqüência é a mesma que a adotada para os apertos. A tabela 1 mostra a seqüência de apertos. Conhecendo a seqüência de apertos, sabe-se a seqüência dos desapertos.

Tabela 1 – Seqüência de apertos.

É importante obedecer à orientação da tabela para que o aperto dos elementos de fixação seja adequado ao esforço a que eles podem ser submetidos. Um aperto além do limite pode causar deformação e desalinhamento no

conjunto de peças. c) Identificar a posição do componente da

máquina antes da sua remoção. Assim, não haverá problema de posicionamento.

________________________________________________________________________________________________ Capítulo 8: Montagem e Desmontagem - 46

d) Remover e colocar as peças na

CM 101 – NOÇÕES DE USINAGEM

bancada, mantendo-as na posição correta de funcionamento. Isto facilita a montagem e, se for caso, ajuda na confecção de croquis.

e) Lavar as peças no lavador, usando querosene. Essa limpeza permite identificar defeitos ou falhas nas peças como trincas, desgastes etc.

A lavagem de peças deve ser feita com o

auxílio de uma máquina de lavar e pincéis com cerdas duras.

A seqüência de operações para a lavagem de peças é a seguinte:

a) Colocar as peças dentro da máquina de lavar, contendo querosene filtrado e desodorizado. Não utilizar óleo diesel, gasolina, tíner ou álcool automotivo, pois são substâncias que em contato com a pele podem provocar irritações;

b) Limpar as peças - dentro da máquina de lavar - com pincel de cerdas duras para remover as partículas e crostas mais espessas;

c) Continuar lavando as peças com querosene para retirar os resíduos finais de partículas;

d) Retirar as peças de dentro da máquina e deixar o excesso de querosene aderido escorrer por alguns minutos. Esse excesso deve ser recolhido dentro da própria máquina de lavar. Durante a lavagem de peças, as seguintes medida de segurança deverão ser observadas:

- utilizar óculos de segurança; - manter o querosene sempre limpo

e filtrado; - decantar o querosene, uma vez por

semana, se as lavagens forem freqüentes;

- manter a máquina de lavar em ótimo estado de conservação;

- limpar o piso e outros locais onde o querosene tiver respingado;

- lavar as mãos e os braços, após o término das lavagens, para evitar problemas na pele;

- manter as roupas limpas e usar, sempre, calçados adequados.

e) Separar as peças lavadas em lotes, de acordo com o estado em que se apresentam, ou seja:

- Lote 1- Peças perfeitas e, portanto, reaproveitáveis;

- Lote 2 - Peças que necessitam de

recondicionamento; - Lote 3 - Peças danificadas que

devem ser substituídas; - Lote 4 - Peças a serem

examinadas no laboratório. 2.2 - Secagem Rápida das Peças

Usa-se ar comprimido para secar as peças com rapidez. Nesse caso, deve-se proceder da seguinte forma:

a) regular o manômetro em torno de 4

bar, que corresponde à pressão ideal para a secagem;

b) jatear (soprar) a peça de modo que os jatos de ar atinjam-na obliquamente, para evitar o agravamento de trincas existentes. O jateamento deverá ser aplicado de modo intermitente para não provocar turbulências.

Para o uso de ar comprimido é conveniente

seguir as seguintes normas de segurança:

a) Evitar jatos de ar comprimido no próprio corpo e nas roupas. Essa ação imprudente pode provocar a entrada de partículas na pele, boca, olhos, nariz e pulmões, causando danos à saúde;

b) Evitar jatos de ar comprimido em ambiente com excesso de poeira e na limpeza de máquinas em geral. Nesse último caso, o ar pode levar partículas abrasivas para as guias e mancais, acelerando o processo de desgaste por abrasão;

c) Utilizar sempre óculos de segurança. 2.3 - Manuais e Croquis

Geralmente as máquinas são acompanhadas de manuais que mostram desenhos esquematizados dos seus componentes. O objetivo dos manuais é orientar quem for operá-las e manuseá-las nas tarefas do dia-a-dia. Entretanto, certas máquinas antigas ou de procedência estrangeira são acompanhadas de manuais de difícil interpretação. Nesse caso, é recomendável fazer um croqui (esboço) dos conjuntos desmontados destas máquinas, o que facilitará as operações posteriores de montagem. 2.4 - Atividades Pós-Desmontagem

Após a desmontagem, a lavagem, o secamento e a separação das peças em lotes, deve-se dar início à correção das falhas ou defeitos.

________________________________________________________________________________________________ Capítulo 8: Montagem e Desmontagem - 47

CM 101 – NOÇÕES DE USINAGEM

b) Examinar os conjuntos a serem

montados para se ter uma idéia exata a respeito das operações a serem executadas;

As atividades de correção mais comuns são as seguintes:

a) confecção de peças; b) substituição de elementos mecânicos;

c) Consultar planos ou normas de montagem, caso existam; c) substituição de elementos de fixação;

d) rasqueteamento;

e) recuperação de roscas; d) Examinar em primeiro lugar a ordem de colocação das diferentes peças antes de começar a montagem, desde que não haja planos e normas relativas à montagem;

f) correção de erros de projeto; g) recuperação de chavetas.

e) Verificar se nos diferentes elementos mecânicos há pontos de referência. Se houver, efetuar a montagem segundo as referências existentes;

3.0 - MONTAGEM 3.1 – Objetivos da Montagem

A montagem tem por objetivo maior a

construção de um todo, constituído por uma série de elementos que são fabricados separadamente.

f) Evitar a penetração de impurezas nos conjuntos montados, protegendo-os adequadamente;

Esses elementos devem ser colocados em uma

seqüência correta, isto é, montados segundo normas preestabelecidas, para que o todo seja alcançado e venha a funcionar adequadamente. Em manutenção mecânica, esse todo é representado pelos conjuntos mecânicos que darão origem às máquinas e equipamentos.

g) Fazer testes de funcionamento dos elementos, conforme a montagem for sendo realizada, para comprovar o funcionamento perfeito das partes. Por exemplo, verificar se as engrenagens estão se acoplando sem dificuldade. Por meio de testes de funcionamento dos elementos, é possível verificar se há folgas e se os elementos estão dimensionalmente adequados e colocados nas posições corretas;

A montagem de conjuntos mecânicos exige a aplicação de uma série de técnicas e cuidados por parte do mecânico de manutenção. Além disso, o mecânico de manutenção deverá seguir, caso existam, as especificações dos fabricantes dos componentes a serem utilizados na montagem dos conjuntos mecânicos.

h) Lubrificar as peças que se movimentam para evitar desgastes precoces causados pelo atrito dos elementos mecânicos.

Outro cuidado que o mecânico de manutenção

deve ter, quando se trata da montagem de conjuntos mecânicos, é controlar a qualidade das peças a serem utilizadas, sejam elas novas ou recondicionadas. Nesse aspecto, o controle de qualidade envolve a conferência da peça e suas dimensões.

3.3 - Métodos para Realização da Montagem

Nos setores de manutenção mecânica das indústrias, basicamente são aplicados dois métodos para se fazer a montagem de conjuntos mecânicos: a montagem peça a peça e a montagem em série.

Sem controle dimensional ou sem conferência para saber se a peça é realmente a desejada e se ela não apresenta erros de construção, haverá riscos para o conjunto a ser montado. De fato, se uma peça dimensionalmente defeituosa ou com falhas de construção for colocada em um conjunto mecânico, poderá produzir outras falhas e danos em outros componentes.

3.3.1 - Montagem peça a peça

A montagem peça a peça é efetuada sobre bancadas.

Como exemplo, a figura 1 mostra a seqüência de operações a serem realizadas para a montagem de uma bomba de engrenagens.

3.2 - Recomendações Para a Montagem

a) Verificar se todos os elementos a serem

montados encontram-se perfeitamente limpos, bem como o ferramental;

________________________________________________________________________________________________ Capítulo 8: Montagem e Desmontagem - 48

Como todas as peças já estão ajustadas, a atividade de montagem propriamente dita se limita a uni-las ordenadamente. Um controle de funcionamento indicará se será preciso fazer correções.

CM 101 – NOÇÕES DE USINAGEM

Figura 1 - Montagem de bomba de engrenagens peça a peça – Exemplo.

3.3.2 - Montagem em série

A figura 2, a título de exemplo, mostra a seqüência de operações a serem realizadas para a montagem de uma série de bombas de engrenagem.

Caso não haja manual de instruções ou esquema de montagem, deve-se proceder da seguinte forma:

a) Fazer uma análise detalhada do conjunto antes de desmontá-lo.

b) Fazer um croqui mostrando como os elementos serão montados no conjunto.

c) Anotar os nomes dos elementos à medida que vão sendo retirados do conjunto.

d) A montagem deve ser baseada no croqui e nas anotações feitas anteriormente, invertendo-se a seqüência de desmontagem.

Figura 2 - Montagem em série de bomba de engrenagens – Exemplo.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

[1] Telecurso 2000 – “Manutenção - Aula 15: Técnicas de Desmontagem de Elementos Mecânicos”. Fundação Roberto Marinho; [2] Telecurso 2000 – “Manutenção - Aula 16: Montagem de Conjuntos Mecânicos”. Fundação Roberto Marinho.

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