5_FTM_Torneamento

TORNEAMENTO Fabricao e Tecnologia Mecnica II

O torneamento pode ser definido como uma operao de usinagem com ferramenta de

geometria definida onde o movimento principal de corte rotativo geralmente executado pela pea e o movimento de avano executado pela ferramenta, Figura 1. O torneamento uma operao de usinagem que permite trabalhar peas cilndricas movidas por um movimento uniforme de rotao em torno de um eixo fixo.

Figura 1. Representao esquemtica de uma operao de torneamento.

O torneamento, como todos os trabalhos executados com mquinas-ferramenta, acontece

mediante a retirada progressiva do cavaco da pea trabalhada. O cavaco cortado por uma ferramenta de uma s aresta (gume) cortante, que deve ter uma dureza superior do material a ser cortado.

No torneamento, a ferramenta penetra na pea, cujo movimento rotativo ao redor de seu eixo permite o corte contnuo e regular do material. A fora necessria para retirar o cavaco feita sobre a pea, enquanto a ferramenta, firmemente presa ao porta-ferramenta, contrabalana a reao dessa fora.

Para realizar o torneamento, so necessrios trs movimentos relativos entra a pea e a ferramenta. So eles:

Movimento de corte: o movimento principal que permite cortar o material. O movimento rotativo e realizado pela pea. Movimento de avano: o movimento que desloca a ferramenta ao longo da superfcie da pea. Movimento de penetrao: o movimento que determina a profundidade de corte ao empurrar a ferramenta em direo ao interior da pea e assim regular a profundidade do passe e a espessura do cavaco.

Operaes de Torno Variando os movimentos, a posio e o formato da ferramenta, possvel realizar uma

grande variedade de operaes: (a) Tornear superfcies externas e internas ; (b) Tornear superfcies cnicas externas e internas. (c) Roscar superfcies externas e internas. (d) Perfilar superfcies.

As principais operaes de usinagem em torno, com uma rpida descrio so apresentadas abaixo:


- Faceamento: Neste caso o movimento de avano da ferramenta se d no sentido normal

ao eixo de rotao da pea. Tem por finalidade obter uma superfcie plana. - Sangramento, movimento transversal como no faceamento. Utilizado para separar o

material de uma pea (corte de barras). - Torneamento longitudinal (ou cilindragem): Operao de torneamento onde se obtm

uma geometria cilndrica, coaxial ao centro de rotao. Pode ser externo ou interno (gerao de um tubo). Superfcies cnicas podem ser obtidas de forma similar, com adequada orientao do carro porta-ferramentas.

- Torneamento de rosca: como o prprio nome indica, neste caso, velocidade de corte e avano so tais a promover o filetamento da pea de trabalho com um passo desejado. Para isto, preciso engrenar a rvore do cabeote fixo com o fuso de avano por meio de engrenagens.

- Perfilamento: operao onde uma ferramenta com perfil semelhante quele desejado avana perpendicularmente ao eixo de rotao da pea.

Alm dessas operaes, tambm possvel furar, alargar, recartilhar, roscar com

machos e cossinetes, mediante o uso de acessrios prprios para a mquina-ferramenta.


Torno Mecnico

A mquina ferramenta utilizada para execuo de torneamento o torno. O torno mais

simples que existe o torno universal. Esse torno possui eixo e barramento horizontais e tem a capacidade de realizar todas as operaes j citadas.

Todos os tornos, respeitando-se suas variaes de dispositivos, ou dimenses exigidas em cada caso, so compostos as seguintes partes:

(1) Corpo da mquina: barramento, cabeote fixo e mvel, caixas de mudana de velocidade. (2) Sistema de transmisso de movimento do eixo: motor, polia, engrenagem, redutores. (3) Sistemas de deslocamento da ferramenta e de movimentao da ferramenta em diferentes velocidades: engrenagens, caixa de cmbio, inversores de marcha, fusos, vara, etc. (4) Sistema de fixao da ferramenta: torre, carro porta-ferramenta, carro transversal, carro principal ou logitudinal e da pea: placas, cabeote mvel. (5) Comandos dos movimentos e das velocidades: manivelas e alavancas.

a - placa

b - cabeote fixo c - caixa de engrenagens

d - torre porta-ferramenta e - carro transversal

f - carro principal g - barramento

h - cabeote mvel i -carro porta-ferramenta


- Barramento: base que contm as guias que conduzem o carro em movimento

longitudinal, paralelo ao eixo de trabalho. - Cabeote Fixo: Compartimento onde se localiza um cone de polias que recebem a

rotao transmitida pelo cone motor. A placa do torno, utilizada para a fixao da pea est localizada no cabeote fixo.

- Cabeote Mvel: Dispositivo montado sobre o barramento utilizado para: a) fixar peas entre pontos de maneira a diminuir a flambagem de peas esbeltas durante o torneamento, b) montagem de brocas.

- Carro Principal (longitudinal): responsvel pelo movimento longitudinal da ferramenta. Suporta ainda os carros transversal e orientvel (porta-ferramentas). O movimento controlado pelo volante localizado no avental do carro.

- Carro Transversal: responsvel pelo avano em operaes no paralelas ao eixo de rotao (faceamento, sangramento, etc.) e pela profundidade de corte em operaes de cilindragem.

- Carro Orientvel: Localizado sobre o carro transversal, est montado sobre um eixo que lhe permite inclinar a ferramenta (no plano x y).

- Manivelas/manpulos: O movimento dos carros transversal e orientvel so acionados por manivelas com avano controlado por anis graduados. O deslocamento promovido por uma rotao da manivela e o correspondente valor associado a cada diviso do anel devem ser verificados para cada mquina antes desta ser utilizada pela primeira vez pelo operador. Essas partes componentes so comuns a todos os tornos. O que diferencia um dos outros

a capacidade de produo, se automtico ou no, o tipo de comando: manual, hidrulico, eletrnico, por computador, etc.

Nesse grupo enquadram-se os tornos revlver, copiadores, automticos, por comando numrico ou por comando numrico computadorizado. Fixao da pea

Para realizar o torneamento, necessrio que tanto a pea quanto a ferramenta estejam devidamente fixadas. Quando as peas a serem torneadas so de pequenas dimenses, de formato cilndrico ou hexagonal regular, elas so presas por meio de um acessrio chamado de placa universal de trs castanhas.


A pea presa por meio de trs castanhas, apertadas simultaneamente com o auxlio de uma chave. Cada castanha apresenta uma superfcie raiada que melhora a capacidade de fixao da castanha em relao pea. De acordo com os tipos de peas a serem fixadas, as castanhas podem ser usadas de diferentes formas:

(1) Para peas cilndricas macias como eixos, por exemplo, a fixao feita por meio da parte raiada interna das castanhas voltadas para o eixo da placa universal. (2) Para peas com formato de anel, utiliza-se a parte raiada externa das castanhas. (3) Para peas em forma de disco, as castanhas normais so substitudas por castanhas invertidas.

Operaes de torneamento

A primeira operao do torneamento , pois, fazer no material uma superfcie plana perpendicular ao eixo do torno, de modo que se obtenha uma face de referncia para as medidas que derivam dessa face. Essa operao chama-se facear.

Antes de iniciar qualquer operao no torno, lembre-se sempre de usar o equipamento de proteo individual (EPI): culos de segurana, sapatos e roupas apropriados e rede para

prender o cabelo (se necessrio). Alm disso, o operador no pode usar anis, alianas, pulseiras, correntes e relgio que podem ficar presos s partes mveis da mquina, causando

acidente.

Essa operao de facear realizada do centro para a periferia da pea. Existe um tipo

de ferramenta que permite facear em sentido contrrio. Depois do faceamento, pode-se executar o torneamento de superfcie cilndrica externa, que muito semelhante operao anterior. uma operao que consiste em dar um formato cilndrico a um material em rotao submetido ao de uma ferramenta de corte. Essa operao uma das mais executadas no torno e tem a finalidade de produzir eixos e buchas ou preparar material para outras operaes. Sua execuo tem as seguintes etapas:

Fixao da pea, deixando livre um comprimento maior do que a parte que ser torneada, e centralizando bem o material. Montagem da ferramenta no porta-ferramenta de modo que a ponta da ferramenta fique na altura do centro do torno. Regulagem do torno na rotao adequada, consultando a tabela especfica. Marcao, no material, do comprimento a ser torneado. Para isso, a ferramenta deve ser deslocada at o comprimento desejado e a medio deve ser feita com o paqumetro. A marcao feita acionando o torno e fazendo um risco de referncia. Determinar a profundidade de corte:

o ligar o torno e aproximar a ferramenta at marcar o incio do corte no material; o deslocar a ferramenta para fora da pea; o zerar o anel graduado e fazer a ferramenta penetrar no material a uma profundidade suficiente para remover a casca do material.

Execuo do torneamento:

o fazer um rebaixo inicial;


o deslocar a ferramenta para fora da pea; o desligar a mquina; o verificar o dimetro obtido no rebaixo; o tornear completando o passe at o comprimento determinado pela marca (deve-se usar fluido de corte onde for necessrio); o repetir quantas vezes for necessrio para atingir o dimetro desejado.

Cabeote mvel

Para operaes de furar no torno, usa-se a broca e no uma ferramenta de corte. Para fixar a ferramenta para furar, escarear, alarcar e roscar, usa-se o cabeote mvel. O cabeote mvel a parte do torno que se desloca sobre o barramento. composto por:

base: apia-se no barramento e serve de apoio para o corpo; corpo: suporta os mecanismos do cabeote mvel. Pode ser deslocado lateralmente para permitir o alinhamento ou desalinhamento da contraponta; mangote: que aloja a contraponta, mandril ou outras ferramentas para furar, escarear, alargar ou roscar. fixado por meio de uma trava e movimentado por um eixo roscado acionado por um volante. Possui um anel graduado que permite controlar a pofundidade do furo, por exemplo; parafusos de fixao e deslocamento do cabeote mvel.

O cabeote mvel tem as seguintes funes: (1) de suporte contraponta, destinada a apoiar uma das extremidades da pea a ser torneada. (2) fixar o mandril de haste cnica usado para prender brocas, escareadores, alargadores e machos. (3) suporte direto para ferramentas de corte de haste cnica como brocas e alargadores - serve tambm de apoio para operaes de rosqueamento manual; (4) deslocar a contraponta lateralmente, para o torneamento de peas longas de pequena conicidade.

O torno permite a execuo de furos para:

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


Fazer um furo cilndrico por deslocamento de uma brica montada no cabeote e com o material em rotao. um furo de preparao do material para operaes posteriores de alargamento, torneamento e roscamento interno.

Fazer uma superfcie interna, passante ou no, pela ao de uma ferramenta deslocada paralelamente ao eixo do torno. Essa operao conhecida tamabm como broqueamento. Com ela, obtm-se furos cilndricos com dimetros exatos em buchas, polias, engrenagens e outras peas.

Acessrios para o torno

O torno tem vrios tipos de acessrios que ajudam a prender as peas de maior comprimento: pontas, contrapontas, placas arrastadoras e arrastador, lunetas fixas e mveis.

As pontas e contrapontas so cones duplos retificados de ao temperado cujas extremidades se adaptam ao centro da pea a ser torneada para apoi-la. A contraponta apresentada em vrios tipos:

ponta fixa;


ponta rotativa: reduz o atrito entre a pea e a ponta, pois gira suavemente e suporta esforos radiais e axiais ou longitudinais; ponta rebaixada: facilita o completo faceamento do topo. A ponta semelhante a contraponta fixa e montada no eixo principal do torno por meio da placa arrastadora.

A placa arrastadora um acessrio que transmite o movimento de rotao do eixo principal s peas que devem ser torneadas entre pontas. As placas arrastadoras podem ser: com ranhura, com pino ou placa de segurana.

Em todas as placas usa-se o arrastador que firmemente preso pea, transmitindo-lhe movimento de rotao, funcionando como rgo intermedirio.

Os arrastadores podem ser de vrios tipos: de haste reta: mais empregado na placa com pino na placa com dispositivo de segurana; de haste curva: empregado com a placa com ranhura; com dois parafusos: indicado para suportar esforos em usinagem de passes profundos.

A luneta outro dos acessrios usados para prender peas de grande comprimento e finas que, sem esse tipo de suporta adicional, tornariam a usinagem invivel, por causa da


vibrao e flexo da pea devido ao grande vo entre os pontos. A luneta pode ser fixa ou mvel.

A luneta fixa presa no barramento e possui trs castanhas regulveis por parafusos e a

parte da pea que nela se apoia deve estar previamente torneada. Se a pea no puder ser torneada antes, o apoio deve ser lubrificado.

A luneta mvel geralmente possui duas castanhas. Ela apia a pea durante todo o avano da ferramenta, pois est fixada no carro do torno.


Tabelas sobre geometria e parmetros de corte para torneamento

ngulo de folga ngulo de cunha ngulo de sada


Tabela 01: Geometria de corte

Material da pea Ferramenta de ao rpido Ferramenta de metal duro

Ao macio 8 64 18 5 75 10

Ao liga 8 74 8 5 75 10

Ferro fundido 8 82 0 5 85 0

Metal no ferroso 6 82 2 5 75 10

Metal leve 10 40 40 10 60 20

Plstico 12 66 12 12 66 12

Tabela 02: Parmetros de corte

Ferramenta de Ao Rpido Ferramenta de Metal Duro

Pea Tipo de Operao

Veloc. de Corte

(m/min)

Avano(mm)

Profundidade de corte

(mm)

Veloc. de Corte

(m/min)

Avano (mm)

Profundidade de corte

(mm)

Ao macio Desbaste 20...40 1.0 8.0 50...70 1.5 10.0

Ao macio Acabamento 50...60 0.1 0.5 150...200 0.1 1.0

Ao liga Desbaste 10...20 0.8 6.0 20...40 1.0 8.0

Ao liga Acabamento 20...30 0.1 0.5 50...100 0.1 1.0

Ferro fundido Desbaste 10...20 1.5 10.0 30...50 1.5 10.0

Ferro fundido Acabamento 40...50 0.1 0.5 80...100 0.1 1.0

Metal no ferroso

Desbaste 50...70 0.5 6.0 150...220 0.5 6.0

Metal no ferroso

Acabamento 100...120 0.2 2.0 200...300 0.2 2.0

Metal leve Desbaste 80...100 0.5 6.0 200...300 0.5 6.0

Metal leve Acabamento 100...120 0.1 1.0 250...500 0.1 1.0

Plstico Desbaste 100...200 0.3 3.0 200...300 0.3 3.0

Plstico Acabamento 150...300 0.1 1.0 400...600 0.1 1.0

Este material foi obtido no site http://www.em.pucrs.br/~edir/Oficina/torno/Torneamento.htm


Ferramentas:

Ferramentas de torno, assim como as demais ferramentas de usinagem, para desempenhar sua funo devem possuir uma geometria especfica, apropriada a cada operao em particular. Na prtica de oficina utilizamos normalmente ferramentas de ao rpido, tambm chamadas de ferro ou bits. Abaixo so mostradas apenas alguns detalhes de ferramentas de ao rpido para operaes diversas.

Emprego das ferramentas de torno

Formas mais comuns de bits de ao rpido para torno e seu emprego.


Modernamente, ferramentas de ao rpido tm sua aplicao consideravelmente

reduzida em funo das propriedades superiores de materiais como metal duro (carbeto de tungstnio + cobalto), cermicas, diamante e outros. Entretanto, o princpio da usinagem de torno ainda o mesmo.

Parmetros de corte

No processo de torneamento alm da escolha do tipo de ferramenta e de operao (faceamento, cilindragem, etc.), necessrio determinar os parmetros de corte a serem utilizados. Os trs parmetros que devem ser definidos so:

Velocidade de corte (vc) [m/min]. Velocidade linear relativa entre a ponta da ferramenta e a pea girando. Esta velocidade dada pela equao abaixo:

1000.. ndVc

= (m/min)

onde D o dimetro da pea (mm) e n a rotao (rpm). Esta equao vlida para qualquer operao de torneamento, entretanto, devemos observar que, com exceo da operao de torneamento longitudinal (cilindragem), todas as outras apresentam variaes constantes do dimetro da pea e a velocidade varia proporcionalmente (dado n constante). Os valores de vc dependem de diversos fatores, mas os principais so: material da pea e da ferramenta.

Avano (f) [mm/rotao]. Para que uma nova superfcie seja gerada, necessrio, alm

do movimento de rotao, que a ferramenta se desloque em relao pea de maneira longitudinal, transversal ou numa composio destes dois movimentos. Este movimento denominado avano.

Profundidade de corte (ap) [mm]. Para que material seja removido, necessrio que a ferramenta penetre de uma dada profundidade na pea. No caso do torneamento de um cilindro observe-se que cada milmetro de profundidade retirado promove a diminuio de dois milmetros no dimetro.

Fixao da peaOperaes de torneamentoCabeote mvelAcessrios para o tornoTabelas sobre geometria e parmetros de corte para torneamenFerramenta de metal duroAo macioEmprego das ferramentas de torno

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