Processos de Fabricação Mecânica

• Bibliografia básica:

– DINIZ, Anselmo Eduardo; MARCONDES, Francisco C. e COPPINI, Nivaldo L – “Tecnologia da Usinagem dos Materiais”, Editora Artliber.

– FERRARESI, D.- “Fundamentos da Usinagem dos Metais”, Vol. 1, Ed. Blücher.

Fabricação - ato de transformar matérias-primas em produtos acabados através de diversos

processos, seguindo planos bem organizados em todos os aspectos.

DIN 8580

Processos de Usinagem

• Definição de Usinagem: Segundo a DIN 8580, aplica-se a

todos os processos de fabricação onde ocorre a remoção

de material sob forma de cavaco.

• Usinagem: processos que dão forma, dimensão e

acabamento às peças através da remoção de cavacos.

• Cavaco: porções de material de forma irregular

removidas da peça pela ação de uma ferramenta.

O Estudo da usinagem é baseado na mecânica (Atrito,

Deformação), na Termodinâmica (Calor) e nas propriedades

dos materiais.

• Os processos de usinagem são classificados da seguinte forma:

➔ Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida

➔ Usinagem com Ferramentas de Geometria Não Definida

➔ Usinagem por Processos Não Convencionais

Classificação dos Processos de Usinagem

Classificação dos Processos de Usinagem

Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida

TornearFresar FurarRosquearAlargarBrochar Serrar Plainar

Classificação dos Processos de Usinagem

Usinagem com Ferramenta de Geometria Não Definida

Retificar

Brunir

Lapidar

Lixar

Polir

Jatear

Tamborear

Classificação dos Processos de Usinagem

Usinagem por Processos Não Convencionais

• Remoção Térmica

• Remoção Química

• Remoção Eletroquímica

• Remoção por Ultra-som

• Remoção por Jato D’água, outros

DIN 8580

Processos de Usinagem

Processos de Usinagem

• FERRAMENTAS DE GEOMETRIA

DEFINIDA

Processos de Usinagem - Torneamento

• TORNEAMENTO: É um processo mecânico de usinagem destinado a obtenção de superfície de revolução como auxílio de uma ou mais ferramentas monocortantes. Portanto a peça gira em torno do eixo principal de rotação da máquina e a ferramenta se desloca simultaneamente segundo uma trajetória coplanar com o eixo referido. Quanto a forma da trajetória, o torneamento pode ser retilíneo ou curvilíneo.

http://www.ndsm.ufrgs.br/

Processos de Usinagem - Torneamento

•TORNEAMENTO RETILÍNEO: Processo de

torneamento no qual a ferramenta se desloca

segundo uma trajetória retilínea. O torneamento

retilíneo pode ser :

• Cilíndrico;

• Cônico;

• Radial;

• Perfilamento;

Processos de Usinagem - Torneamento

• Torneamento Cilíndrico: Processo de torneamento

no qual a ferramenta se desloca segundo uma

trajetória paralela ao eixo principal de rotação da

máquina. Pode ser externo ou interno.

• Torneamento Cônico: Processo de torneamento

no qual a ferramenta se desloca segundo uma

trajetória retilínea, inclinada em relação ao eixo

principal de rotação da máquina. Pode ser externo ou

interno.

Processos de Usinagem - Torneamento

• Torneamento Radial: Processo de torneamento no

qual a ferramenta se desloca segundo uma trajetória

retilínea, perpendicular ao eixo principal de rotação

da máquina.

Quando o torneamento radial visa a obtenção de

uma superfície plana, o torneamento é

denominado torneamento de faceamento.

Quando o torneamento radial visa a obtenção de

um entalhe circular, o torneamento é denominado

sangramento radial.

Processos de Usinagem - Torneamento

• Perfilamento: Processo de torneamento no qual a

ferramenta se desloca segundo uma trajetória

retilínea radial ou axial, visando a obtenção de uma

forma definida, determinado pelo perfil da ferramenta.

Processos de Usinagem - Torneamento

• TORNEAMENTO CURVILÍNEO: O torneamento

curvilíneo é um processo onde a ferramenta se

desloca segundo uma trajetória curvilínea.

Quanto à finalidade, as operações de torneamento

podem ser classificadas ainda em torneamento de

desbaste e torneamento de acabamento. Entende-se

por acabamento, a operação de usinagem destinada

a obter na peça as dimensões finais, o acabamento

superficial especificado, ou ambos. O desbaste é a

operação de usinagem, que precede o acabamento,

visando obter na peça a forma e dimensões próximas

das finais.

Processos de Usinagem - Torneamento

Torneamento Axial Torneamento curvilíneo Torneamento cilíndrico externo

Torneamento cilíndrico externo Sangramento Axial Torneamento cônico externo

Torneamento cônico externo Torneamento de faceamento Perfilamento radial

Processos de Usinagem - Furação

• FURAÇÃO: A furação é um processo mecânico de

usinagem destinado a obtenção de um furo

geralmente cilíndrico numa peça, com o auxílio de

uma ferramenta multicortante. Para tanto a

ferramenta ou peça se desloca segundo uma

trajetória retilínea, coincidente ou paralela ao eixo

principal da máquina.

• A furação subdivide-se nas operações:

Furação em cheio, Furação Escalonada,

Escareamento, Furação de Centros, Trepanação.

Processos de Usinagem - Furação

• Furação em Cheio: Processo de furação destinado

à abertura de um furo cilíndrico numa peça,

removendo todo o material compreendido no volume

do furo final, na forma de cavaco. Caso seja

necessário fazer furos de grandes profundidades, há

a necessidade de ferramenta especial.

• Furação Escalonada: Processo de furação

destinado à obtenção de um furo com dois ou mais

diâmetros, simultaneamente

Processos de Usinagem - Furação

• Escareamento: Processo de furação destinado à

abertura de um furo cilíndrico numa peça préfurada.

• Furação de Centros: Processo de furação

destinado à obtenção de furos de centro, visando

uma operação posterior na peça.

• Trepanação: Processo de furação em que apenas

uma parte de material compreendido no volume do

furo final é reduzida a cavaco, permanecendo um

núcleo maciço.

Processos de Usinagem - Furação

Furação em cheio Furação com pré furação Furação escalonada

Furação de centros Furação profunda em cheio Trepanação

Processos de Usinagem - Fresamento

• FRESAMENTO: O fresamento é um processo

mecânico de usinagem 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 desloca segundo

uma trajetória qualquer. Distinguem-se em dois tipos

básicos de fresamento:

Fresamento cilíndrico tangencial;

Fresamento frontal.

Processos de Usinagem - Fresamento

• Fresamento cilíndrico tangencial: Processo de

fresamento destinado à obtenção de superfícies

planas paralelas ao eixo de rotação da ferramenta.

Quando a superfície obtida não for plana ou o eixo de

rotação da ferramenta for inclinado em relação à

superfície originada na peça, será considerada um

processo especial de fresamento tangencial.

• Fresamento frontal: Processo de fresamento no

qual destinado à obtenção de superfícies

planas perpendiculares ao eixo de rotação da

ferramenta.

Processos de Usinagem - Fresamento

• Há casos em que os dois tipos básicos de fresamento

comparecem simultaneamente

Fresamento frontal Fresamento cilíndrico tangencial

Fresamento tangencial de encaixes “rabo de andorinha”

Processos de Usinagem - Aplainar

• APLAINAR: O aplainamento é um processo de

usinagem destinado à obtenção de superfícies

regradas, geradas por um movimento retilíneo

alternativo da peça ou da ferramenta. O

aplainamento pode ser horizontal ou vertical.

Aplainamento de superfícies Aplainamento de rasgo de chavetas

Processos de Usinagem - Brochamento

• BROCHAMENTO: Processo mecânico de

usinagem destinado à obtenção de superfícies

quaisquer com o auxílio de ferramentas

multicortantes. Para tanto, a ferramenta ou a peça se

desloca segundo uma trajetória retilínea, coincidente

ou paralela ao eixo da ferramenta. O brochamento

pode ser interno ou externo.

Brochamento interno Brochamento externo

Processos de Usinagem - Serramento

• SERRAMENTO: O serramento é um processo

mecânico de usinagem destinado ao seccionamento

ou recorte com auxílio de ferramentas multicortantes

de pequena espessura. Para tanto, a ferramenta gira,

se desloca ou se mantém parada. O serramento

pode ser retilíneo ou circular.

Serramento retilíneo Serramento circular

Processos de Usinagem - Limagem

LIMAGEM: A limagem é um processo mecânico de

usinagem destinado à obtenção de superfícies

quaisquer com auxílio de ferramentas multicortantes

(elaboradas por picagem) de movimento

contínuo ou alternado

Serramento circular

Processos de Usinagem

• FERRAMENTAS DE GEOMETRIA NÃO

DEFINIDA

Processos de Usinagem - Retificação

• RETIFICAÇÃO: A retificação é um 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 desloca-se segundo uma trajetória

determinada, podendo a peça girar ou não. A

retificação pode ser tangencial ou frontal.

• Retificação Tangencial: Processo de retificação

executado com a superfície de revolução da

ferramenta.

Processos de Usinagem - Retificação

Retificação frontal: Processo de retificação

executado com a face do rebôlo. É geralmente

executada na superfície plana da peça,

perpendicularmente ao eixo do rebôlo. A retificação

frontal pode ser com avanço retilíneo da peça ou com

avanço circular da peça.

Retificação tangencial plana com

movimento retilíneo da peça

Retificação frontal com avanço

retilíneo da peça

Processos de Usinagem - Brunimento

• BRUNIMENTO: Processo mecânico de usinagem

por abrasão empregado no acabamento de furos

cilíndricos de revolução no qual 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.

Brunimento

Processos de Usinagem - Lapidação

• LAPIDAÇÃO: Processo mecânico de usinagem por

abrasão executado com um abrasivo aplicado por

porta-ferramenta adequado, com o objetivo de se

obter dimensões específicas das peças.

Lapidação

Processos de Usinagem - Tamboreamento

• TAMBOREAMENTO: Processo mecânico de

usinagem no qual as peças são colocadas no interior

de um tambor rotativo, junto ou não de materiais

especiais, para serem rebarbados ou receberem um

acabamento.

Tamboreamento

Processos de Usinagem - Jateamento

Jateamento: Processo mecânico de usinagem por

abrasão no qual as peças são submetidas a um jato

abrasivo para serem rebarbadas, asperizadas ou

receberem um acabamento

Jateamento

Processos de Usinagem

• USINAGEM POR PROCESSOS NÃO

CONVENCIONAIS

Processos de Usinagem – Remoção Química

• REMOÇÃO QUÍMICA:

•Processos baseados na corrosão controlada de

camadas do material da peça.

• Aplicados a peças de grandes volumes ou em

situações que exijam grande produtividade.

• Molas, bobinas de motores elétricos e máscaras de

tubos de imagem.

Processos de Usinagem – Remoção Química

Processos de Usinagem – Remoção Química

• Promovem a remoção de material por microfusão localizada;

• Grupo dos processos especiais mais utilizados;

• Vasto campo de aplicação - diversidade de fontes de energia

empregadas (elétrons, fótons, centelhas...);

• São pouco afetados pelas propriedades físicas dos materiais;

• Materiais extremamente duros ou de difícil usinabilidade;

Processos de Usinagem – Remoção Térmica

• Os processos desse grupo são:

– Eletroerosão;

– Eletroerosão a fio;

– Retificação por descarga elétrica;

– Usinagem por feixe de elétrons;

– Usinagem a laser;

– Rebarbação pelo método da energia térmica;

• É freqüente a necessidade de remoção de zonas afetadas

termicamente;

Processos de Usinagem – Remoção Térmica

Processos de Usinagem – Remoção Térmica