CAI Tecnologia I Betoneira Cara Chata I

Prática profissional Mecânica

Tecnologia aplicada ICaminhão betoneira

(cara chata)

Mecânica - Prática profissionalTecnologia aplicada I© SENAI - SP, 1997

Trabalho elaborado e editorado pela Divisão de Recursos Didáticos da Diretoria de Educação doDepartamento Regional do SENAI-SP

Coordenação geral

Coordenação

Elaboração

Conteúdo técnico

Leitura técnica

Diagramação

Ilustrações e desenho técnico

Capa

Adilson Tabain Kole

Célio Torrecilha

Regina Célia Roland NovaesSelma Ziedas

Abilio José WeberAdriano Ruiz Secco

Antônio ScaramboniCarlos Roberto FontanettiDaniel Correia de MeloJoel FerreiraJoel Gomes de SouzaJosé Roberto ParisiLourenço Andreaza de OlivaPaulo Martins de Souza

Celia Amorim Pery

Cleide Aparecida da SilvaÉcio Gomes da SilvaJosé Joaquim PecegueiroJosé Luciano de Souza FilhoLeury GiacomeliMaria Verônica Rodrigues de Oliveira

Abilio José WeberCelso Di Polito

Material para validação

SENAI Serviço Nacional de Aprendizagem IndustrialDepartamento Regional de São PauloPraça Alberto Lion, 100 - Cambuci - São Paulo - SPCEP 01515-000

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Sumário

• Régua graduada 5

• Paquímetro 9

• Micrômetro 22

• Relógio comparador 37

• Goniômetro 46

• Verificadores e calibradores 49

• Régua de verificação 61

• Instrumentos de traçagem 64

• Calibrador traçador de altura 74

• Esquadros 78

• Aço-carbono 82

• Morsas 91

• Ferramentas de corte 94

• Limas 107

• Serra manual 116

• Fluido de corte 123

• Brocas 130

• Brocas de centrar 141

• Escareador e rebaixador 145

• Reafiação de brocas 148

• Roscas 156

• Machos 168

• Cossinetes 180

• Alargadores 186

• Desandadores 199

• Velocidade de corte 206

• Números de rotações e golpes por minuto 215

• Avanço de corte nas máquinas-ferramentas 227

• Alumínio 236

• Furadeiras 244

• Mandril e buchas cônicas 250

• Morsa de máquina 253

• Esmerilhadora 255

• Máquina de serrar e serras 259

• Plainas 270

• Anel graduado 278

• Torno mecânico 284

• Placa universal de três e quatro castanhas 301

• Placa de castanhas independentes 307

• Placa arrastadora e arrastador 310

• Placa lisa e acessórios 313

• Pontas e contrapontas 317

• Lunetas 320

• Ferramentas de corte para torno 322

• Recartilha 332

• Torneamento cônico 338

• Cones normalizados 346

• Fresadoras 350

• Fresas 358

• Eixos porta-fresa 368

• Retificadora 376

• Rebolo 389

Prática Profissional: Mecânica

Tecnologia aplicada: Régua graduada 5

Régua graduada

Régua graduada ou escala é uma lâmina de aço, geralmente inoxidável, gradua-

da em unidades do sistema métrico e/ou sistema inglês. É utilizada para medidas line-

ares que admitem erros superiores à menor graduação da régua, que normalmente

equivale a 0,5mm ou 1

32

" .

As réguas graduadas apresentam-se nas dimensões de 150, 200, 250, 300, 500,

600, 1000, 1500, 2000 e 3000mm. As mais comuns são as de 150mm (6”) e 300mm

(12”).

De modo geral, uma escala confiável deve apresentar bom acabamento, bordas

retas e bem definidas e faces polidas. As réguas de manuseio constante devem ser de

aço inoxidável ou de metal tratado termicamente. É necessário que os traços da es-

cala sejam gravados, uniformes, eqüidistantes e finos. A retitude e o erro máximo ad-

missível das divisões obedecem a normas internacionais.


Tecnologia aplicada: Régua graduada6

Existem cinco tipos de régua graduada: sem encosto, com encosto, de encosto

interno, de encosto externo, de dois encostos e de profundidade.

Régua sem encosto

Utilizada na medição de peças planas com ou sem face de referência. Neste

caso, deve-se subtrair do resultado o valor do ponto de referência.

Régua com encosto

Destinada à medição de comprimento a partir de uma face externa, utilizada

como encosto.

Régua de encosto interno

A régua de encosto interno é destinada a medições de peças que apresentam

faces internas de referência.


Tecnologia aplicada: Régua graduada 7

Régua de dois encostos

Dotada de duas escalas: uma com referência interna e outra com referência ex-

terna. É utilizada principalmente pelos ferreiros.

Régua de profundidade

Utilizada nas medições de canais ou rebaixos internos.

Leitura da escala segundo o sistema métrico

Cada centímetro na escala encontra-se dividido em 10 partes iguais e cada parte

equivale a 1mm.


Tecnologia aplicada: Régua graduada8

Leitura da escala segundo o sistema inglês

No sistema inglês de polegada fracionária, a polegada se divide em 2,4,8,16 ...

partes iguais. As melhores escalas apresentam 32 divisões por polegada, enquanto as

demais só apresentam frações de 1

16

" de polegada. Deve-se observar que somente

estão indicadas as frações de numerador ímpar.

Sempre que as frações de polegada apresentarem numeradores pares, a fração

é simplificada: 2

16

" = 1

8

" ; 6

16

" = 3

8

"

A leitura consiste em verificar qual traço coincide com a extremidade do objeto,

observando-se a altura do traço, que facilita a indicação das partes em que a polegada

foi dividida. No exemplo que segue, o objeto tem 1 1

8

" (uma polegada e um oitavo).

Conservação da régua

Para boa conservação, deve-se evitar deixá-la em contato com outras ferra-

mentas ou cair; não flexioná-la ou torcê-la para evitar que empene ou quebre; limpá-la

após o uso; protegê-la contra oxidação usando óleo, quando necessário.


Tecnologia aplicada: Paquímetro 9

Paquímetro

Paquímetro é um instrumento de medição utilizado para medir pequenas quanti-

dades de peças e suas dimensões internas, externas, de profundidade e de ressaltos,

estas últimas feitas com paquímetro quadrimensional.

1. orelha fixa2. orelha móvel3. nônio ou vernier (polegada)4. parafuso de trava5. cursor6. escala fixa de polegadas7. bico fixo

8. encosto fixo 9. encosto móvel10. bico móvel11. nônio ou vernier (milímetro)12. impulsor13. escala fixa de milímetros14. haste de profundidade

O paquímetro é geralmente feito de aço inoxidável, com superfícies planas e po-

lidas, cujas graduações são calibradas a 20ºC. É constituído de uma régua graduada

com encosto fixo, sobre a qual desliza um cursor.


Tecnologia aplicada: Paquímetro10

O cursor ajusta-se à régua e permite sua livre movimentação, com um mínimo

de folga, e é dotado de uma escala auxiliar, chamada nônio ou vernier, que permite a

leitura de frações da menor divisão da escala fixa.

Resolução do paquímetro

As diferenças entre a escala fixa e a escala móvel de um paquímetro podem ser

calculadas pela sua resolução. Resolução é a menor medida que o instrumento ofere-

ce; é calculada pela seguinte fórmula:

Resolução = UEF

NDN

UEF = unidade de escala fixa

NDN = número de divisões do nônio

Por exemplo, um nônio com 10 divisões terá a resolução de 0,1mm, pois, apli-

cando a fórmula, tem-se:

Resolução = 1

10

mm = 0,1mm

Se o paquímetro tiver um nônio com 20 divisões, a resolução será de 0,05mm:

Resolução = 1

20

mm = 0,05mm

Se o paquímetro tiver um nônio com 50 divisões, a resolução será de 0,02mm:

Resolução = 1

50

mm = 0,02mm

Leitura do paquímetro universal no sistema métrico

O princípio de leitura do paquímetro universal consiste em encontrar o ponto de

coincidência entre um traço da escala fixa com um traço do nônio.



Escala em milímetros

Para ler a medida em milímetros inteiros, deve-se contar, na escala fixa, os mi-

límetros existentes antes do zero do nônio. Quando o zero do nônio coincidir exata-

mente com um dos traços da escala de milímetros, tem-se uma medida exata em mi-

límetros, no caso a leitura é 4mm.

Quando o zero do nônio não coincide exatamente com um traço da escala fixa

mas fica entre dois traços, admite-se a menor medida. A seguir, observa-se qual o

ponto de coincidência entre os traços do nônio e da escala fixa; esse ponto fornece a

medida em frações de milímetro, conforme a resolução do paquímetro.

• Exemplo de escala em milímetro e nônio com 10 divisões. (Resolução = 0,1mm)

Leitura

1,0mm → escala fixa

0,3mm → nônio (traço coincidente: 3º )

1,3mm → total (leitura final)

Leitura


0,5mm → nônio (traço coincidente: 5º)

103,5mm → total (leitura final)




Leitura


0,55mm → nônio

2,55mm → total

Leitura


0,35mm → nônio

107,35mm → total


Leitura


0,76mm → nônio

70,76mm → total

Leitura


0,24mm → nônio

49,24mm → total

Leitura no sistema inglês

No paquímetro em que se adota o sistema inglês milesimal, cada polegada da

escala fixa divide-se em 40 partes iguais. Cada divisão corresponde a 1

40

" , que é

igual a . 025”, escrito com um ponto antes, segundo exigência do sistema. Como o

nônio tem 25 divisões, a resolução desse paquímetro é:

Resolução = UEF

NDN R = . "025

25 = . 001” (um milésimo de polegada)



A leitura do paquímetro no sistema inglês ou em polegadas segue o mesmo

princípio da leitura em milímetros, isto é, a contagem das polegadas existentes antes

do zero do nônio.

Contam-se as unidades .025” que estão à esquerda do zero do nônio e, a seguir,

somam-se os milésimos de polegada indicados pelo ponto em que um dos traços do

nônio coincide com o traço da escala fixa.

Leitura

. 050” → escala fixa

+ . 014” → nônio

. 064” → total

Leitura

1. 700” → escala fixa

+ . 021” → nônio

1. 721” → total

No paquímetro em que se adota o sistema inglês de polegada fracionária, a es-

cala fixa é graduada em polegada e frações de polegada; nesse sistema, a polegada é

dividida em 16 partes iguais. Cada divisão corresponde a 1

16

" de polegada. Os valores

fracionários da polegada são complementados com o uso do nônio. Para isso, é preci-

so primeiro calcular a resolução do nônio de polegada fracionária.

Resolução = UEF

NDN =

1

168

"

R = 1

16

" ÷ 8 = 1

16

" × 1

8 = 1

128

"



Assim, cada divisão do nônio vale 1

128

" . Duas divisões corresponderão a 2

128

"

ou 1

64

" e assim por diante.

Como exemplo, considere-se uma leitura de 3

4

" na escala fixa e 3

128

" no nônio;

a medida total equivale à soma dessas duas medidas. É importante observar que as

frações devem ser sempre simplificadas.

3

4

" = 96

128

" 96

128

" + 3

128

" = 99

128

"



Num outro exemplo em que a escala fixa mostra 1 3

16

" e o nônio 5

128

" , a medida

total será: 1 3

16

" + 5

128

" ⇒1 24"128

+ 5"128

= 1 29

128

"

Os passos que facilitam a leitura do paquímetro com polegada fracionária são

apresentados a seguir.

1. Verifique se o zero do nônio coincide com um dos traços da escala fixa. Se

coincidir, faça a leitura somente na escala fixa.

Leitura = 7 1

4

"

2. Quando o zero do nônio não coincidir, verifique qual dos traços do nônio está

nessa situação e faça a leitura do nônio



3. Verifique na escala fixa quantas divisões existem antes do zero do nônio.

Exemplo: Uma divisão

4. Sabendo que cada divisão da escala fixa equivale a 1

16 = 2

32 = 4

64 = 8

128 e

com base na leitura do nônio, escolha uma fração da escala fixa de mesmo denomi-

nador. Exemplo: leitura do nônio 3

64

" ; fração escolhida da escala fixa: 4

64

" .

5. Multiplique o número de divisões da escala fixa pelo numerador da fração es-

colhida ; some com a fração do nônio e faça a leitura final.

Exemplos de leitura utilizando os passos

a) Passo 2. ⇒ 3

64

"

Passo 3. ⇒ 1 divisão

Passo 4. ⇒ 3

64

" fração escolhida 4

64

"

Passo 5. ⇒ (1 × 4

64

" ) + 3

64

" = 7

64

"

Leitura final: 7

64

"



b) Passo 2. ⇒ 3

128

"

Passo 3. ⇒ 2” + 8 divisões

Passo 4. ⇒ 3

128

" fração escolhida 8

128

"

Passo 5. ⇒ 2” + (8 × 8

128

" ) + 3

128

" = 2 67

128

"

Leitura final: 2 67

128

"

Erros de leitura no paquímetro

Além da falta de habilidade do operador, outros fatores podem provocar erros de

leitura no paquímetro, como a paralaxe e a pressão de medição.

Paralaxe - dependendo do ângulo de visão do operador, pode ocorrer um erro

chamado de paralaxe; quando ângulo de visão do observador de um objeto é deslo-

cado da posição correta, que é a perpendicular, a imagem não é real; no caso de lei-

tura de uma medida, a paralaxe ocasiona um erro sério, pois quando os traços do

nônio e da escala estão sobrepostos, o deslocamento do ângulo de visão faz com que

cada um dos olhos projete os traços do nônio em posição oposta à dos traços da es-

cala fixa.

Para não cometer o erro de paralaxe, á aconselhável que se faça a leitura colo-

cando o paquímetro em posição exatamente perpendicular aos olhos.



Pressão de medição - o erro de pressão de medição é originado pelo jogo do

cursor, controlado por uma mola. Pode ocorrer uma inclinação do cursor em relação à

régua, o que altera a medida.

O cursor deve estar bem regulado para se deslocar com facilidade sobre a ré-

gua: nem muito preso, nem muito solto. O operador deve regular a mola, adaptando o

instrumento à sua mão; caso exista uma folga anormal, os parafusos de regulagem da

mola devem ser ajustados, girando-os até encostar no fundo e, em seguida, retornan-

do um oitavo de volta, aproximadamente. Após esse ajuste, o movimento do cursor

deve ser suave, porém sem folga.



Técnicas de utilização do paquímetro

O uso correto do paquímetro exige que a peça a ser ser medida esteja posicio-

nada corretamente entre os encostos, os quais devem estar llimpos. É importante abrir

o paquímetro com uma distância maior que a dimensão do objeto a ser medido; uma

das extremidades da peça deve-se apoiar no centro do encosto fixo.

Convém que o paquímetro seja fechado suavemente até que o encosto móvel

toque a outra extremidade. Feita a leitura da medida, o paquímetro deve ser aberto e a

peça retirada, sem que os encostos a toquem.

A utilização do paquímetro para determinar medidas externas, internas, de pro-

fundidade e de ressaltos deve seguir algumas recomendações.

Nas medidas externas , a peça deve ser colocada o mais profundamente possí-

vel entre os bicos de medição para evitar qualquer desgaste na ponta dos bicos.



Para maior segurança nas medições, as superfícies de medição dos bicos e da

peça devem estar bem apoiadas.

Nas medidas internas , as orelhas precisam ser colocadas o mais profunda-

mente possível. O paquímetro deve estar sempre paralelo à peça que está sendo me-

dida.

Para maior segurança nas medições de diâmetros internos, as superfícies de medi-

ção das orelhas devem coincidir com a linha de centro do furo. Toma-se, então, a máxima

leitura para diâmetros internos e a mínima leitura para faces planas internas.



No caso de medidas de profundidade , apóia-se o paquímetro corretamente

sobre a peça, evitando que fique inclinado.

Nas medidas de ressaltos, coloca-se a parte do paquímetro apropriada para res-

saltos em posição perpendicular à superfície da peça. Para esse tipo de medição não

se deve usar a haste de profundidade, pois esta não permite apoio firme.

Conservação do paquímetro

• Manejar o paquímetro sempre com todo cuidado, evitando choques.

• Não deixar o paquímetro em contato com outras ferramentas, o que pode

causar danos ao instrumento.

• Evitar arranhaduras ou entalhes, pois isso prejudica a graduação.

• Ao realizar a medição, não pressionar o cursor além do necessário.

• Após a utilização, limpar o paquímetro e guardá-lo em local apropriado


Tecnologia aplicada: Micrômetro22

Micrômetro

Micrômetro é um instrumento que permite a leitura em centésimos e milésimos

de milímetro de maneira simples, mais rigorosa e exata que o paquímetro. O princípio

de funcionamento do micrômetro assemelha-se ao do sistema parafuso e porca.

O parafuso, ao dar uma volta completa em uma porca fixa, provoca um deslo-

camento igual ao seu passo.

Desse modo, dividindo-se a “cabeça” do parafuso, podem-se avaliar frações

menores que uma volta e, com isso, medir comprimentos menores do que o passo do

parafuso.


Tecnologia aplicada: Micrômetro 23

As partes componentes de um micrômetro são: arco, faces de medição, batente,

fuso micrométrico, bainha, bucha interna, porca de ajuste, catraca, tambor, trava e

isolante térmico.

O arco é feito de aço especial ou fundido, tratado termicamente para eliminar

tensões internas.

O isolante térmico evita a dilatação do arco, onde está fixado, porque isola a

transmissão de calor das mãos para o instrumento.

O fuso micrométrico é construído de aço especial temperado e retificado para

garantir exatidão do passo da rosca.

As faces de medição tocam a peça a ser medida e, para isso, apresentam-se

rigorosamente planas e paralelas. Em alguns instrumentos, os contatos são de metal

duro de alta resistência ao desgaste.

A porca de ajuste permite o ajuste da folga do fuso micrométrico quando isso é

necessário.

O tambor é onde se localiza a escala centesimal. Gira ligado ao fuso micromé-

trico; portanto, a cada volta seu deslocamento é igual ao passo do fuso micrométrico.

A catraca ou fricção assegura uma pressão de medição constante.

A trava permite imobilizar o fuso numa medida pré-determinada.



Características do micrômetro

O micrômetro caracteriza-se pela capacidade, pela resolução e pela aplicação.

A capacidade de medição do micrômetro é geralmente de 25mm ou uma pole-

gada, variando o tamanho do arco de 25 em 25mm ou de 1 em 1”. Pode chegar a

2000mm ou 80”.

A resolução pode ser de 0,01mm; 0, 001mm; .001” (um milésimo de polegada)

ou .0001” (um décimo de milésimo de polegada). No micrômetro de 0 a 25mm ou de 0

a 1”, quando as faces dos contatos estão juntas, a borda do tambor coincide com o

traço zero da bainha. A linha longitudinal, gravada na bainha, coincide com o zero da

escala do tambor.

A aplicação do micrômetro é variada, segundo a necessidade. Assim, existem

micrômetros de medida externa e de medida interna.

Micrômetros de medida externa

Os micrômetros de medida externa são: de profundidade, com arco profundo,

com disco nas hastes, para medição de roscas, com contato em forma de V, para me-

dir parede de tubos, contador mecânico e digital eletrônico.



Micrômetro de profundidade

Conforme a profundidade a ser medida, utilizam-se hastes de extensão que são

fornecidas juntamente com o micrômetro.

Micrômetro com arco profundo

Serve para medições de espessuras de bordas ou de partes salientes das peças.

Micrômetro com disco nas hastes

O disco aumenta a área de contato, possibilitando a medição de papel, cartolina,

couro, borracha, pano, etc. Também é empregado para medir dentes de engrenagens.



Micrômetro para medição de roscas

Especialmente construído para medir roscas triangulares, possui as hastes fura-

das para que se possa encaixar as pontas intercambiáveis, conforme o passo para o

tipo de rosca a medir.

Micrômetro com contato em forma de V

Especialmente construído para medição de ferramentas de corte que possuem

número ímpar de cortes, como fresa de topo, macho, alargador. Os ângulos em V do

micrômetro para medição de ferramenta de 3 cortes é de 60º, de 5 cortes, 108º e de 7

cortes, 128º34’17”.



Micrômetro para medir parede de tubo

Dotado de arco especial, possui o contato a 90º com a haste móvel, o que per-

mite a introdução do contato fixo no furo do tubo.

Micrômetro contador mecânico

É para uso comum, porém sua leitura pode ser efetuada no tambor ou no conta-

dor mecânico; facilita a leitura independentemente da posição de observação, evitan-

do o erro de paralaxe.

Micrômetro digital eletrônico

Ideal para leitura rápida, livre de erros de paralaxe, próprio para uso em controle

estatístico de processos, juntamente com microprocessadores.



Micrômetros de medida interna

Para medir partes internas empregam-se dois tipos de micrômetro: micrômetro

interno de três contatos e micrômetro interno de dois contatos (tubular e tipo paquí-

metro).

Micrômetro interno de três contatos

Usado exclusivamente para realizar medidas em superfícies cilíndricas internas,

permitindo leitura rápida e direta. Sua característica principal é a de ser autocentrante,

devido à forma e à disposição de suas pontas de contato que formam entre si um ân-

gulo de 120º .

Micrômetro interno de três contatos com pontas intercambiáveis - este tipo

é apropriado para medir furos roscados, canais e furos sem saída, pois suas pontas

de contato podem ser trocadas de acordo com a peça a ser medida.



Micrômetro interno de dois contatos

O micrômetro de dois contatos admite dois tipos: o tubular e o tipo paquímetro.

Micrômetro interno tubular - é empregado em medições internas acima de

30mm e atende quase que somente a casos especiais.

O micrômetro tubular utiliza hastes de extensão com dimensões de 25 a

2.000mm. As hastes podem ser acopladas umas às outras, caso em que há uma vari-

ação de 25mm em relação a cada haste acoplada. As figuras a seguir mostram o po-

sicionamento para a medição.



Micrômetro interno tipo paquímetro - serve para medidas acima de 5mm e, a

partir daí, varia de 25 em 25mm.

Leitura do micrômetro no sistema métrico

A leitura no sistema métrico considera resoluções de 0,01mm e de 0,001mm.

Micrômetro com resolução de 0, 01mm

A cada volta do tambor, o fuso micrométrico avança uma distância chamada

passo . A resolução de uma medida tomada em um micrômetro corresponde ao menor

deslocamento de seu fuso; para obter a medida, divide-se o passo pelo número de

divisões do tambor.

Se o passo da rosca é de 0,5mm e o tambor tem 50 divisões, a resolução será:

R = 0 5

50

, mm = 0,01mm



A leitura no micrômetro com resolução de 0,01mm deve obedecer às seguintes

etapas:

• leitura dos milímetros inteiros na escala da bainha;

• leitura dos meios milímetros, também na escala da bainha;

• leitura dos centésimos de milímetro na escala do tambor.

Tomando como exemplos as ilustrações a seguir, as leituras serão:

17,00 mm (escala dos mm da bainha)

+ 0,50 mm (escala dos meios mm da bainha)

0,32 mm (escala centesimal do tambor)

17,82 mm Leitura total

23,00 mm (escala dos mm da bainha)

+ 0,00 mm (escala dos meios mm da bainha)

0,09 mm (escala centesimal do tambor)

23,09 mm Leitura total



Micrômetro com resolução de 0,001mm

No caso de micrômetro com nônio, este indica o valor a ser acrescentado à leitu-

ra obtida na bainha e no tambor. A medida indicada pelo nônio é igual à leitura do

tambor, dividida pelo número de divisões do nônio. Se o nônio tiver dez divisões mar-

cadas na bainha, a resolução será:

R = 0 01

10

, = 0,001mm

A leitura no micrômetro com resolução de 0,001mm obedece às seguintes etapas:

• leitura dos milímetros inteiros na escala da bainha;

• leitura dos meios milímetros na mesma escala;

• leitura dos centésimos na escala do tambor;

• leitura dos milésimos som auxílio do nônio da bainha, verificando qual dos

traços do nônio coincide com o traço do tambor.

A leitura final será a soma dessas quatro leituras parciais.

Exemplos:

A = 20,000 mm

+ B = 0,500 mm

C = 0,110 mm

D = 0,008 mm

Total = 20,618 mm

A = 18,000 mm

+ B = 0,090 mm

C = 0,006 mm

Total = 18,096 mm



Leitura do micrômetro interno

A leitura em micrômetro tubular e em micrômetro tipo paquímetro é igual à leitura

em micrômetro externo.

A resolução de um micrômetro interno de três contatos é obtida pela divisão do

passo do fuso micrométrico pelo número de divisões do tambor.

Resolução = 0 5

100

. = 0,0005mm

Como exemplo de leitura considere-se a ilustração a seguir.

A leitura do micrômetro interno de três contatos é feita no sentido contrário à do

micrômetro externo e deve obedecer às seguintes etapas:

• o tambor encobre a divisão da bainha correspondente a 36,5mm;

• a esse valor deve-se somar aquele fornecido pelo tambor: 0,240mm; o valor

total da medida será, portanto, 36,740mm.



Leitura no sistema inglês

O micrômetro de sistema inglês apresenta as seguintes características: na bai-

nha está gravado o comprimento de uma polegada, dividido em 40 partes iguais; des-

se modo, cada divisão equivale a 1” : 40 = .025” ; o tambor do micrômetro com resolu-

ção de .001” possui 25 divisões.

Micrômetro com resolução de .001”

Para medir com o micrômetro de resolução .001”, lê-se primeiro a indicação da

bainha; depois, soma-se essa medida ao ponto de leitura do tambor que coincide com

o traço de referência da bainha. Exemplo:

bainha → .675”

tambor → .019”

leitura → .694”



Micrômetro com resolução de .0001”

Para leitura no micrômetro de .0001”, além das 25 divisões que existem na bai-

nha, há um nônio com dez divisões; o tambor divide-se, então, em 250 partes iguais.

Para medir, basta adicionar as leituras da bainha, do tambor e do nônio.

bainha → .375”

tambor → .005”

nônio → .0004”

leitura total → .3804”

Regulagem do micrômetro

Antes de iniciar a medição de uma peça, é preciso regular o instrumento de

acordo com sua capacidade. Para os micrômetros com capacidade de 0 a 25mm ou

de 0 a 1”, devem-se tomar os seguintes cuidados:

• limpar cuidadosamente as partes móveis, eliminando poeira e sujeira com

pano macio e limpo;

• antes do uso, limpar as faces de medição; usar somente uma folha de papel

macio;

• encostar suavemente as faces de medição, usando apenas a catraca; em se-

guida, verificar a coincidência das linhas de referência da bainha com o zero do tam-

bor; se estas não coincidirem, fazer o ajuste movimentando a bainha com a chave do

micrômetro que normalmente acompanha o instrumento.



Para calibrar micrômetros de maior capacidade, ou seja, de 25 a 50mm, de 50 a

75mm, ou de 1” a 2”, de 2” a 3”, deve-se ter o mesmo cuidado e utilizar os mesmos

procedimentos citados anteriormente, porém, com a utilização de barra-padrão para

calibração.

A calibração dos micrômetro internos de dois contatos é feita por meio de anéis

de referência, de dispositivos com blocos-padrão ou de micrômetro externo. Os mi-

crômetros internos de três contatos são calibrados com anéis de referência e devem-

se respeitar, rigorosamente, os limites mínimo e máximo da capacidade de medição

para evitar danos irreparáveis ao instrumento.

Conservação do micrômetro

Para conservar o micrômetro devem-se observar algumas recomendações:

• limpar o micrômetro, secando-o com um pano limpo e macio (flanela);

• untar o micrômetro com vaselina líquida, utilizando um pincel;

• evitar contatos e quedas que possam riscar ou danificar o micrômetro e sua

escala;

• guardar o micrômetro em armário ou estojo apropriado para não deixá-lo ex-

posto à sujeira e à umidade.


Tecnologia aplicada: Relógio comparador 37

Relógio comparador

O relógio comparador é um instrumento de medição por comparação, dotado de

uma escala e um ponteiro, ligados por mecanismos diversos a uma ponta de contato.

As diferenças percebidas no relógio comparador pela ponta de contato são amplifica-

das mecanicamente e movimentam o ponteiro rotativo diante da escala.

Quando a ponta de contato sofre uma pressão e o ponteiro gira em sentido horá-

rio, a diferença é positiva; isso significa que a peça apresenta maior dimensão que a

estabelecida. Se o ponteiro girar em sentido anti-horário, a diferença será negativa, ou

seja, a peça apresenta menor dimensão que a estabelecida.

Existem vários modelos de relógios comparadores; os mais utilizados possuem

resolução de 0,01mm. O curso do relógio também varia de acordo com o modelo, po-

rém os mais comuns são de 1mm, 10mm, .250” ou 1”. Alguns relógios trazem limitado-

res de tolerância; esses limitadores são móveis, podendo ser ajustados nos valores

máximo e mínimo permitidos para a peça que será medida.


Tecnologia aplicada: Relógio comparador38

Em alguns modelos, a escala do relógio se apresenta perpendicularmente em

relação à ponta de contato, que é vertical. Caso apresentem um curso que implique

mais de uma volta, os relógios comparadores possuem, além do ponteiro normal, outro

menor, denominado contador de voltas do ponteiro principal.

Existem também acessórios especiais que se adaptam aos relógios comparado-

res. Sua finalidade é possibilitar controle em série de peças, medições especiais de

superfícies verticais, de profundidade, de espessura de chapas.

O relógio comparador também pode ser utilizado para medir furos; este tipo de

relógio consiste basicamente em um mecanismo que transforma o deslocamento radial

de uma ponta de contato em movimento axial, transmitido a um relógio comparador,

no qual se pode obter a leitura da dimensão.



Uma das vantagens de seu emprego é a constatação rápida e em qualquer

ponto, da dimensão do diâmetro ou de defeitos como conicidade, ovalização e outros.

O instrumento deve ser previamente calibrado em relação a uma medida padrão de

referência; esse dispositivo é conhecido como medidor interno com relógio compara-

dor ou súbito.

Outro tipo de relógio comparador é o comparador eletrônico , que possibilita

uma leitura rápida, indicando a medida no display em milímetros, com conversão para

polegada, zeragem em qualquer ponto e com saída para miniprocessadores estatísti-

cos. A aplicação é semelhante à de um relógio comparador comum, além das vanta-

gens apresentadas.

Mecanismos de amplificação dos relógios comparadores

Os sistemas usados nos mecanismos de amplificação são por engrenagem, por

alavanca e misto.



Amplificação por engrenagem

Amplificação por engrenagem é o sistema utilizado nos instrumentos mais co-

muns para medição por comparação. As diferenças de grandeza que acionam o ponto

de contato são amplificadas mecanicamente. A ponta de contato move o fuso, dotado

de uma cremalheira; esta aciona um trem de engrenagem que, por sua vez, aciona um

ponteiro indicador no mostrador.

Nos comparadores mais utilizados, uma volta completa do ponteiro corresponde

a um deslocamento de 1mm da ponta de contato. Como o mostrador contém 100 divi-

sões, cada divisão equivale a 0,01mm.

Amplificação por alavanca

O princípio da alavanca aplica-se a aparelhos simples, chamados indicadores

com alavanca, cuja capacidade de medição é limitada pela pequena amplitude do sis-

tema basculante. A relação de amplificação pode ser dada por:



Durante a medição, a haste que suporta o cutelo móvel desliza, apesar do esfor-

ço em contrário produzido pela mola de contato; o ponteiro-alavanca, mantido em

contato com os dois cutelos pela mola de chamada, gira em frente à graduação.

Amplificação mista

Amplificação mista é o resultado da combinação entre alavanca e engrenagem.

Permite levar a sensibilidade até 0,001mm, sem reduzir a capacidade de medição.

Condições de uso

Antes de medir uma peça, é preciso verificar se o relógio se encontra em boas

condições de uso.

A verificação de possíveis erros é feita por meio de um suporte de relógio ou por

calibradores específicos. No caso de usar o suporte de relógio, tomam-se as diversas

medidas nos blocos-padrão; em seguida, observam-se as medidas obtidas no relógio,

que devem corresponder às dos blocos.



Antes de tocar na peça, o ponteiro do relógio comparador fica em uma posição

anterior a zero; assim, ao iniciar uma medida, deve-se dar uma pré-carga para o ajuste

do zero. Deve-se, também, colocar o relógio sempre numa posição perpendicular em

relação à peça, para não incorrer em erros de medida.

Aplicações dos relógios comparadores

Os relógios comparadores são utilizados para verificação de superfícies planas,

de paralelismo, de excentricidade de peça montada na placa do torno, de concentrici-

dade e de alinhamento das pontas de um torno.

verificação de superfícies planas verificação de paralelismo

verificação de excentricidade de

peças montadas na placa do tronoverificação de concentricidade



verificação do alinhamento das pontas de um torno

Conservação

• Descer suavemente a ponta de contato sobre a peça.

• Levantar um pouco a ponta de contato ao retirar a peça.

• Evitar choques, arranhões e sujeira.

• Manter o relógio guardado no seu estojo.

• Lubrificar os mancais internos das engrenagens dos relógios.

Relógio com ponta de contato de alavanca (apalpador)

Um dos relógios mais versáteis que se usa na mecânica é o relógio com ponta

de contato com alavanca (apalpador) ; seu corpo monobloco possui três guias que

facilitam a fixação em diversas posições. Existem dois tipos de relógios apalpadores:

um deles possui reversão automática de movimento da ponta de medição; outro tem

alavanca inversora, a qual a direção do movimento de medida ascendente ou des-

cendente. O mostrador é giratório, com redução de 0,01mm, 0,002mm, .001” ou .0001”

.



Por sua enorme versatilidade, o apalpador pode ser usado para grande varieda-

de de aplicações, tanto na produção como na inspeção final; por exemplo, excentrici-

dade de peças; alinhamento e centragem de peças de máquinas; paralelismo entre

faces; medições internas e medições de detalhes de difícil acesso.



verificação de difícil acesso paralelismo entre faces

A conservação do relógio apalpador exige que se observem alguns cuidados:

• evitar choques, arranhões e sujeira;

• guardá-lo em estojo apropriado;

• montá-lo rigidamente em seu suporte;

• descer suavemente a ponta de contato sobre a peça;

• verificar se o relógio é anti-magnético antes de colocá-lo em contato com a

mesa magnética.


Tecnologia aplicada: Goniômetro46

Goniômetro

O goniômetro é um instrumento de medição ou de verificação de medidas angu-

lares.

O goniômetro simples, também conhecido como transferidor de grau, é utilizado

em medidas angulares que não exigem extremo rigor; sua menor divisão é de um grau

(1° ).

Existem diversos modelos de goniômetro que servem para medir ângulo agudo e

ângulo obtuso; existe também o goniômetro de precisão.


Tecnologia aplicada: Goniômetro 47

No goniômetro de precisão, o disco graduado apresenta quatro graduações de 0

a 90°. A extremidade do articulador, que gira como o disco do vernier, tem um ressalto

adaptável à régua, que possibilita a medição de ângulos em várias posições.

Resolução do goniômetro de precisão

Resolução é a menor variação da grandeza a medir que pode ser indicada ou

registrada pelo sistema de medição.

A resolução do nônio é dada pela fórmula geral, também utilizada em outros ins-

trumentos de medida com nônio: divide-se a menor divisão do disco graduado pelo

número de divisões do nônio.

resolução = 1

12

60

125

°=

′= ′

Na leitura do nônio do goniômetro, utiliza-se o valor de 5’ (cinco minutos) para

cada traço do nônio; dessa forma, se é o segundo traço que coincide com um traço da

escala fixa, adiciona-se 10’ aos graus lidos na escala fixa; se é o terceiro traço, adicio-

na-se 15’ e assim por diante.

Leitura do goniômetro

Os graus inteiros são lidos na graduação do disco, com o traço zero do nônio.

Na escala fixa, a leitura pode ser feita tanto no sentido horário quanto no sentido anti-

horário.


Tecnologia aplicada: Goniômetro48

A leitura dos minutos é realizada a partir do zero do nônio, seguindo a mesma di-

reção da leitura dos graus.

Considerando que na escala fixa a medida seja de um ângulo de 64°, em relação

ao zero do nônio (A1) em seguida lêem-se os minutos no nônio, observando o traço

que coincide com a escala fixa, o resulta 30’ (B1); portanto, a leitura completa é 64°

30’.

Neste outro exemplo, a leitura completa é 42° 20’:

Conservação do goniômetro

Como outros instrumentos de medição, o goniômetro deve ser guardado em lo-

cal apropriado, livre de pó ou umidade; evitar quedas e contato com ferramentas de

oficina.


Tecnologia aplicada: Verificadores e calibradores 49

Verificadores e calibradores

Verificadores e calibradores são instrumentos utilizados para medição indireta,

quer dizer, quando não se conhece o valor numérico da medida; a medição indireta

consiste em confrontar a peça que se quer medir com aquela de padrão ou de dimen-

são pré-estabelecidos.

Nos verificadores, a verificação consiste em comparar o contorno do instrumento

com o contorno da peça, observando a passagem de luz entre o instrumento e a peça.

Os calibradores são confeccionados nos limites máximo e mínimo da peça; a verifica-

ção é feita pelo método passa-não-passa.

Verificador

O verificador pode ser classificado em: verificador de raio, de rosca, de folga, de

ângulo, escantilhão e fieira.

Verificador de raio

O verificador de raio serve para verificar raios internos e externos. Em cada lâ-

mina é estampada uma medida de raio; suas dimensões variam, geralmente de 1 a

15mm ou de 1

32

" a 1

2

" .


Tecnologia aplicada: Verificadores e calibradores50

Verificador de rosca

Usa-se para verificar roscas em todos os sistemas. Em suas lâminas está grava-

do o número de fios por polegada ou o passo da rosca em milímetros.

Verificador de folga

O verificador de folga é utilizado para medir folga nos mecanismos ou conjuntos;

é confeccionado de lâminas de aço temperado, rigorosamente calibradas em diversas

espessuras. As lâminas são móveis e podem ser trocadas.

De modo geral, o verificador de folga se apresenta em forma de canivete; em fer-

ramentas, entretanto, utiliza-se calibrador de folga em rolos. O verificador de folga

deve ser empregado com cuidado, pois a aplicação de esforço excessivo pode danifi-

car suas lâminas.

Verificador de ângulo

Verificador de ângulo é uma lâmina de aço temperado com ranhuras ou recortes

em ângulo, rigorosamente talhados nas bordas. É utilizado colocando-o em contato

com a ferramenta à qual se quer dar o ângulo desejado.



A verificação deve ser feita com rigor; se há contato entre o fio da lâmina e a

face inteira da ferramenta, o ângulo que se verifica está correto.

A ilustração mostra a verificação do ângulo de uma talhadeira.

Existem vários tipos de verificador de ângulo, adequados à ferramenta que se

quer examinar.

Verificador de ângulos universal - um único instrumento serve para conferir

ângulos de ferramentas de torno e brocas.



Verificador de ângulos com lâminas articuladas - apresenta dois jogos de lâ-

minas: as da direita para ângulos de 2° ; 4° ; 6° ; 8° ; 12° ; 20° ; 30° ; 45°; as da esquerda

verificam ângulos de 1° ; 3° ; 5° ; 10° ; 14° ; 15° ; 25° ; 35°.

A ilustração mostra o uso de uma das lâminas para verificar o ângulo de folga

nas ferramentas de corte de torno e plaina.

Verificador de ângulos de ferramentas para roscar - este tipo de verificador

permite conferir ângulos da ferramenta de abrir rosca triangular e rosca quadrada.



Existem também verificadores de ângulos de 120° ou de perfil sextavado, e de

ângulos de 135° ou perfil oitavado; são usados, em geral, para ângulos de peças.

Escantilhão - é um tipo de verificador de ângulo utilizado para verificar e posici-

onar ferramentas de roscar em torno mecânico

Verificador de ângulo de broca - serve para a verificação de ângulo de 59° e

para medição da aresta de corte de brocas.



Fieira

Fieira é um tipo de verificador utilizado para conferir espessura e diâmetro de

chapas e de fios. É de aço temperado e retificado e caracteriza-se por uma série de

entalhes; cada entalhe corresponde, rigorosamente, a uma medida de diâmetro de fio

ou espessura de chapa, conforme a fieira adotada.

Calibrador

O calibrador pode ter formatos especiais, dependendo da aplicação, como, por

exemplo, medidas de roscas, furos e eixos.

Geralmente fabricado de aço carbono e com as faces de contato temperadas e

retificadas, o calibrador é empregado nos trabalhos de produção em série de peças

intercambiáveis, isto é, peças que podem ser trocadas entre si por constituírem con-

juntos praticamente idênticos. Quando isso acontece, as peças estão dentro dos limi-

tes de tolerância, quer dizer, entre o limite máximo e o limite mínimo, ou passa-não-

passa.

O calibrador pode ser classificado em três tipos básicos: tampão, de boca e de

rosca.



Calibrador tampão

Existem quatro tipos de calibrador tampão: calibrador tampão, calibrador chato,

que são utilizados para furos cilíndricos; calibrador tampão - anel cônico e calibrador

tampão - anel cônico morse, para furos e eixos cônicos.

O funcionamento do calibrador tampão é simples: o furo que será medido deve

permitir a entrada da extremidade mais longa do tampão (lado passa), mas não da

outra extremidade (lado não-passa); para facilitar a identificação, este lado tem uma

marca vermelha. Este tipo de calibrador é normalmente utilizado em furos e ranhuras

de até 100mm.

Calibrador chato - ou calibrador de contato parcial, é usado para dimensões

internas, na faixa de 80 a 260mm, tendo em vista a redução de peso. Para dimensões

internas entre 100 e 260mm, usa-se o calibrador escalonado.



Com a finalidade de diminuir o peso do calibrador, para verificar dimensões aci-

ma de 260mm, usa-se o calibrador tipo vareta, que são hastes metálicas com pontas

em forma de calota esférica.

Calibrador tampão e anel cônico - estes dois instrumentos formam um par, uti-

lizado para medição de duas peças de um conjunto cônico. Para a verificação simples

do cone, tenta-se uma movimentação transversal do padrão. Quando o cone é exato,

o movimento é nulo; em seguida, procede-se à verificação por atrito, depois de ter es-

tendido sobre a superfície do cone padrão uma camada muito fina de tinta de con-

traste, que deixará traços nas partes em contato. Por fim, verifica-se o diâmetro pela

posição de penetração do calibrador. Esse método é muito sensível na calibração de

pequenas inclinações.

Calibrador tampão e anel cônico morse - também trabalham em pares; possi-

bilitam ajustes com aperto enérgico entre peças que serão montadas ou desmontadas

com freqüência. Servem para furos e eixos cônicos.



Calibrador de boca

O calibrador de boca pode ser de boca separada, de boca escalonada e de boca

ajustável. É utilizado geralmente78% para eixos cilíndricos.

Este calibrador tem duas bocas para controle: uma passa, com a medida máxi-

ma, e a outra não-passa, com a medida mínima.

O lado não-passa tem chanfros e uma marca vermelha; é normalmente utilizado

para eixos e materiais planos de até 100mm. O calibrador deve entrar no furo ou pas-

sar sobre o eixo por seu próprio peso, sem pressão.



Calibrador de boca separada - para dimensões muito grandes, compreendidas

entre 100 e 500mm, são utilizados dois calibradores de bocas separadas: um passa e

o outro não-passa.

Calibrador de boca escalonada - ou de boca progressiva; para verificações

com maior rapidez. O eixo deve passar no diâmetro máximo (Dmáx.) e não passar no

diâmetro mínimo (Dmín.). Sua utilização compreende dimensões de até 500mm.

Calibrador de boca ajustável - tem dois ou quatro parafusos de fixação e pinos

de aço temperado e retificado. É feito de ferro fundido, em forma de ferradura. A di-

mensão máxima pode ser ajustada entre os dois pinos anteriores, enquanto a dimen-

são mínima é ajustada entre os dois pinos posteriores. Este calibrador normalmente é

ajustado com auxílio de blocos-padrão.



Calibrador de rosca

Um processo usual e rápido de verificar roscas consiste no uso do calibrador de

rosca. É uma peça de aço temperado e retificado, obedecendo a dimensões e condi-

ções de execução para cada tipo de rosca. Pode ser fixo e regulável.

Calibrador fixo de rosca - um tipo de calibrador fixo de rosca é o composto por

dois anéis, sendo que um lado passa e o outro não passa, para verificação de rosca

externa.

Outro tipo de calibrador fixo é o modelo comum do tampão de rosca, servindo

para verificação de rosca interna. A extremidade de rosca mais longa do calibrador

tampão verifica o limite mínimo: ela deve penetrar suavemente, sem ser forçada, na

rosca interna da peça que está sendo verificada; este é o lado passa. A extremidade

de rosca mais curta, que é o lado não-passa, verifica o limite máximo.

As ranhuras existentes dentro do anel servem para coletar os cavacos ou sujeira

aderidos aos filetes da rosca. É conveniente limpar cuidadosamente a rosca antes de

fazer a verificação.

Calibrador regulável de rosca - é geralmente de boca escalonada, o que torna

a operação muito rápida, não só porque é desnecessário virar o calibrador, mas tam-

bém porque o calibrador não á aparafusado à peça.



O calibrador em forma de ferradura pode ter quatro roletes cilíndricos ou quatro

segmentos de cilindro. Os roletes cilíndricos geralmente têm roscas ou sulcos circula-

res, com perfil e passo iguais aos do parafuso que se vai verificar, e são ajustados às

dimensões máxima e mínima do diâmetro médio dos flancos da rosca.

As vantagens sobre o calibrador de anéis são: verificação mais rápida; desgaste

menor, pois os roletes giram; regulagem exata; uso de um só calibrador para vários

diâmetros.

Conservação dos calibradores

• Evitar choques e quedas.

• Limpar e passar um pouco de óleo fino após o uso.

• Guardar em estojo e em local apropriado.


Tecnologia aplicada: Régua de controle 61

Régua de verificação

As réguas de verificação são instrumentos construídos com granito, ferro fundi-

do ou aço carbono temperado, usado para a verificação de planeza de superfícies pla-

nas ou do ajuste de peças.

De acordo com o material com o qual é fabricada, a régua de verificação pode

ser de três tipos:

• régua de aço;

• régua de granito;

• régua de ferro fundido.

Régua de aço com fio

A régua de aço, também chamada de régua com fio, é fabricada com aço carbo-

no temperado e retificado. O fio, ou seja, a face de contato, é lapidado para garantir

sua retitude.

Essa régua é empregada na verificação de superfícies planas de peças peque-

nas em relação ao comprimento da régua. Essa verificação consiste em comparar a

retitude da régua com a planeza obtida observando-se a passagem da luz entre a ré-

gua e a peça a ser verificada. Nessa tarefa, a régua deve ser maior do que a superfície

sob verificação.

A régua de aço com fio pode ser de dois tipos:

• biselada;

• triangular.


Tecnologia aplicada: Régua de controle62

A régua com fio biselada tem o formato de faca. As faces são retificadas e o fio

ligeiramente abaulado e lapidado.

fio lapidado

face retificada

fio arredondado

face retificada

A régua de controle triangular apresenta canais côncavos e arestas de contato

arredondadas e lapidadas. Essa régua é indicada para verificar superfícies planas de

difícil acesso, nas quais não se pode utilizar a régua biselada.

Régua plana de granito

Essa régua é fabricada em granito e tem as superfícies de uso lapidadas para

manter a planeza . Apresenta manípulos acoplados que facilitam o manuseio. É usada

principalmente para verificar a planeza de superfícies em guias de máquinas e equi-

pamentos.


Tecnologia aplicada: Régua de controle 63

Régua plana de ferro fundido

Fabricada com ferro fundido submetido a um tratamento especial. Suas faces

são rasqueteadas para garantir a estabilidade dimensional e planeza. É usada na veri-

ficação de planeza de barramentos e guias de máquinas.

face rasqueteada

face rasqueteada

face rasquetueada

Uso e conservação

O comprimento das réguas de aço com fio deve ser sempre maior que o da superfí-

cie a ser verificada. As dimensões são encontradas em catálogos de fabricantes.

Após o uso, as réguas de aço e de ferro fundido devem ser limpas, lubrificadas

e guardadas em local apropriado.

Para que o fio ou a faca não sejam danificados, deve-se evitar o contato da ré-

gua com outras ferramentas.


Tecnologia aplicada: Instrumentos de traçagem64

Instrumentos de traçagem

Antes que seja iniciada a usinagem de peças em bruto produzidas por forjamento ou

por fundição, ou de peças pré-usinadas, realiza-se uma operação que indica o local e a

quantidade de material a ser retirado. Essa operação se chama traçagem .

Instrumentos e materiais

Para realizar a traçagem, é necessário ter alguns instrumentos e materiais. Os

instrumentos são muitos e variados: desempeno, escala, graminho, riscador, régua de

traçar, suta, compasso, esquadro e cruz de centrar, punção e martelo, blocos prismá-

ticos, macacos de altura variável, cantoneiras, cubos de traçagem.

Para cada etapa da traçagem, um desses instrumentos ou grupos de instru-

mentos é usado. Assim, para apoiar a peça, usa-se o desempeno .

bloco de ferro fundido

mesa


Tecnologia aplicada: Instrumentos de traçagem 65

Para medir, usa-se a escala e o goniômetro ou calibrador traçador . Para tra-

çar, usa-se o riscador , o compasso e o calibrador traçador .

riscador

compasso

centro

arco

dispositivo deajuste fino

parafuso dechamada

parafuso defixação doriscador

parafusode fixaçãode ajustefino

parafuso defixação docursor

Dependendo do formato da peça, e da maneira como precisa ser apoiada, é ne-

cessário também usar calços , macacos , cantoneiras e/ou o cubo de traçagem .

calços

desempeno

cubo detraçagem

cantoneira



Para auxiliar na traçagem, usa-se régua , esquadros com base , esquadro de

centrar , suta , tampões , gabaritos .

Para marcar, usam-se um punção e um martelo .

Desempeno

face de controle (plano retificado)

desempeno portátil ou de bancada

pé pé



O desempeno é um bloco robusto, retangular ou quadrado, construído de ferro

fundido ou granito. Sua face superior é rigorosamente plana.

vista inferior do desempeno portátil

pés comniveladores

nervuraspé com nivelador

O plano de referência serve para traçado com calibrador traçador ou para a veri-

ficação de superfícies planas.

Os desempenos são tecnicamente projetados e cuidadosamente construídos

com ferro fundido de qualidade especial. As nervuras são projetadas e dispostas de tal

forma que não permitem deformações, mantendo bem plana a face de controle.

Os desempenos apresentam, em geral, as dimensões mostradas no quadro a

seguir.

Dimensões (mm)

400 x 250 1000 x 1000

400 x 400 1600 x 1000

630 x 400 2000 x 1000

630 x 630 3000 x 1000

1000 x 630



Os desempenos devem ser manuseadas com o máximo cuidado e mantidos

bem nivelados com o auxílio dos pés niveladores. Além disso, não devem sofrer gol-

pes que possam danificar sua superfície.

pé nivelador

pé nivelador

É aconselhável alternar a superfície de uso do desempeno para que o desgaste

seja regular em todo o seu plano. Ele deve ser mantido limpo, untado com óleo anti-

corrosivo e protegido com um tampo de madeira.

Régua, riscador, esquadro

A régua de traçar é fabricada de aço- carbono, sem escala, com faces planas e

paralelas. Tem uma das bordas biselada, ou seja, chanfrada. Ela serve de guia para o

riscador, quando se traçam linhas retas.

O esquadro que serve de guia ao riscador quando são traçadas linhas perpen-

dicualres a uma face de referência, é chamado de esquadro com base . Ele é consti-

tuído de aço-carbono retificado e, às vezes, temperado.



Riscador e compasso

O riscador também é fabricado com aço-carbono e tem a ponta temperada.

Pode também ter a ponta feita de metal duro afilada em formato cônico num ângulo de

15°.

Geralmente o riscador tem o corpo recartilhado para facilitar a empunhadura ao

riscar. Seu comprimento varia de 120 a 150 mm.

pino de manejo

mola

articulação

parafuso deregulagem

porca deregulagempernas

pontas

O compasso é um instrumento construído em aço-carbono ou em aço especial,

dotado de duas pernas que se abrem ou se fecham por meio de uma articulação. Ele é

constituído por um pino de manejo, um sistema de articulação e um sistema de regulagem

que permitem a fixação das pernas na abertura com a medida desejada.

Ele é usado para traçar circunferências e arcos de circunferências.



Para melhor conservação, após o uso, todos esses instrumentos devem ser lim-

pos, lubrificados e guardados em local apropriado livre de umidade e de contato com

outras ferramentas.

Martelo e punção

O martelo é uma ferramenta manual que serve para produzir choques. O martelo

pode ser de dois tipos: de pena e de bola.

Tanto o martelo de bola quanto o martelo de pena apresentam as partes mos-

tradas na ilustração a seguir.



A face de choque (pancada) é ligeiramente abaulada.

A bola (semi-esférica) e a pena (arredondada na extremidade) são usadas para

trabalhos de rebitagem e de forja.

O olhal, orifício de seção oval, onde se introduz a espiga do cabo é geralmente

estreitado na parte central.

A cabeça e a bola (ou a pena) são tratadas termicamente, para terem a dureza

aumentada e para resistirem aos choques.

A madeira do cabo deve ser flexível, sem defeitos e de boa qualidade. Sua se-

ção é oval para possibilitar maior firmeza na empunhadura. O comprimento vai de 30 a

35cm.

O engastamento no olhal é garantido por uma cunha de aço cravada na extremi-

dade do cabo. Essa cunha abre as fibras da madeira de modo que a ponta do cabo

fique bem apertada contra a superfície do olhal.

O estreitamento do cabo aumenta a flexibilidade e ajuda o golpe pois age como

amortecedor e diminui a fadiga do punho do operador.

A figura a seguir mostra a posição correta de segurar o martelo. A energia é bem

aproveitada quando a ferramenta é segurada pela extremidade do cabo.

O punho de quem martela é que faz o trabalho no martelamento. A amplitude do

movimento do martelo é de cerca de um quarto de círculo, ou seja, 90°.



O punção é outro instrumento usado na traçagem. É um instrumento fabricado

de aço-carbono, temperado, com um comprimento entre 100 e 125 mm, ponta cônica

e corpo cilíndrico recartilhado ou octogonal (com oito lados).

O corpo do punção recartilhado ou octogonal serve para auxiliar a empunhadura

da ferramenta durante o uso, impedindo que ele escorregue da mão.

Essa ferramenta é usada para marcar pontos de referência no traçado e centros

para furação de peças. A marcação é feita por meio de pancadas dadas com martelo

na cabeça do punção.

O punção é classificado de acordo com o ângulo da ponta. Existem punções de

30°, 60°, 90°, 120°.

Os punções de 30° e 60° são usados quando se deseja marcar os centros e os

pontos de referência com mais intensidade. Os punções de 90° e 120° são usados

para fazer marcações leves e guias para pontas de brocas.

Tipos Usos

Marca traços de referência.

Marca centros que servem de

guias para pontas de brocas.



Para marcar, o punção deve ser apoiado sobre o ponto desejado e inclinado

para a frente, a fim de facilitar a visão do operador.

Em seguida, o punção é colocado na posição perpendicular à peça para receber

o golpe do martelo. Esse golpe deve ser único e sua intensidade deve ser compatível

com a marcação desejada e com a espessura do material puncionado.

Soluções corantes

Para que o traçado seja mais nítido, as superfícies das peças devem ser pinta-

das com soluções corantes. O tipo de solução depende da superfície do material e do

controle do traçado. O quadro a seguir resume as informações sobre essas soluções.

Substância Composição Superfície Traçado

Verniz Goma-laca, álcool,

anilina.

Lisa ou polida. Rigoroso

Solução de alvaiade Alvaiade, água ou

álcool

Em bruto Sem rigor

Gesso diluído Gesso, água, cola

comum de madeira,

óleo de linhaça,

secante.

Em bruto Sem rigor

Gesso seco Gesso comum (giz) Em bruto Pouco rigoroso

Tinta Já preparada no

comércio

Lisa Rigoroso


Tecnologia aplicada: Calibrador traçador de altura74

Calibrador traçador de altura

riscador

parafuso de fixação

haste

parafuso de regulagem

base

O calibrador traçador de altura é um instrumento muito usado em medições de

altura, em traçagem, nivelamento de peças, verificação de paralelismo e ajuste de pe-

ças em montagens de conjuntos mecânicos.

Esse instrumento é constituído basicamente por uma haste cilíndrica ou retan-

gular sobre a qual desliza um suporte corrediço com um riscador e por uma base.

Há vários tipos e modelos de calibradores traçadores. Os mais simples não possuem

uma escala própria impressa no próprio corpo e são chamados de graminhos.

Os calibradores traçadores apresentam escalas próprias, graduadas em milíme-

tro ou em milímetro e polegada. Alguns apresentam relógios comparadores e os mo-

delos mais avançados tecnologicamente são os eletrônicos.


Tecnologia aplicada: Calibrador traçador de altura 75

Os traçadores com escala no próprio corpo permitem determinar medidas com

resolução de até centésimos de milímetro ou milésimos de polegada.

O modelo ilustrado ao lado possui uma cremalheira na qual desliza um cursor

juntamente com o riscador. Esse modelo permite determinar medidas de baixo para

cima e de cima para baixo.

Para ser utilizado, esse traçador precisa ser regulado. Isto é feito colocando-se

a ponta do riscador no plano de referência e fazendo o traço zero do nônio (ou vernier)

coincidir com o traço zero da escala graduada. Após isso, o riscador e a escala são

fixados e o instrumento estará regulado.


Tecnologia aplicada: Calibrador traçador de altura76

Em seguida, girando o parafuso de chamada, leva-se o cursor até a medida de-

sejada e aperta-se o parafuso de fixação. O instrumento está pronto para ser usado.

O outro modelo também possui um cursor dotado de nônio. O ajuste para a to-

mada de uma medida é feito soltando o parafuso de fixação do ajuste fino e o parafuso

do cursor.

Estando ambos os parafusos soltos, o cursor é levado próximo à medida deseja-

da. A seguir, fixa-se o parafuso de fixação do ajuste fino e gira-se a porca de ajuste

fino até obter a medida desejada. Quando a medida desejada é obtida, o cursor é fixa-

do e o instrumento estará pronto para ser usado.

Outros modelos de traçadores verticais são mostrados a seguir.

Utilização e conservação

Uma vez preparados, os traçadores verticais poderão ser utilizados para a tra-

çagem ou verificação de medidas.

Para a traçagem, as peças deverão estar com as superfícies a serem traçadas

devidamente pintadas.


Tecnologia aplicada: Calibrador traçador de altura 77

Quando as peças possuem formato geométrico que favorece seu apoio, elas po-

derão ser colocadas diretamente sobre o desempeno.

Em caso contrário, será necessário o uso de acessórios para o apoio adequado

da peça.

Como todo instrumento de medição, os calibradores traçadores verticais devem

ser protegidos contra choques e quedas. Após o uso, eles devem ser limpos e guarda-

dos em locais apropriados.


Tecnologia aplicada: Esquadros78

Esquadros

Os esquadros são instrumentos de verificação em forma de ângulo reto, cons-

truídos de aço carbono retificado às vezes, temperado, e com as superfícies de traba-

lho e fios lapidados.

Esse tipo de instrumento, é composto por uma lâmina de aço em forma de “L”. É

usado para traçar retas perpendiculares ou verificar ângulos de 90°.

A base do esquadro pode ser montada na lâmina ou constituir um prolonga-

mento dela.

A norma brasileira NBR 9972 fixa as características e a nomenclatura dos es-

quadros de aço. Segundo essa norma, os tipos de esquadros são os seguintes:


Tecnologia aplicada: Esquadros 79

1. esquadro plano (tipo A);

2. esquadro com placa de apoio (tipo B). É usado para traçar retas perpendicula-

res a um plano e também para verificar ângulos retos de peças que exigem pouca

exatidão;

3. esquadro com base (tipo C). Tem a mesma aplicação do esquadro do tipo B;


Tecnologia aplicada: Esquadros80

4. esquadro com fio (tipo D).

Devido ao pequeno contato proporcionado pelo raio lapidado de 0,2 mm, o es-

quadro com fio é empregado na verificação de peças que exigem exatidão.

A verificação com esse tipo de esquadro consiste em comparar a perpendiculari-

dade do esquadro com a perpendicularidade obtida na peça, observando a passagem

de luz entre o esquadro e a peça. Nessa situação, é interessante que o comprimento

da lâmina do esquadro seja maior que a superfície sob verificação.

O angulo de 90° dos esquadros deve, de tempos em tempos, ser comparado

com o ângulo de 90° de um esquadro cilíndrico para ter sua exatidão verificada.

Esquadro cilíndrico padrão


Tecnologia aplicada: Esquadros 81

O esquadro cilíndrico padrão é fabricado de aço carbono temperado e retificado.

Esse instrumento é usado para a verificação de superfícies em ângulo de 90°

quando a face de referência é suficientemente ampla para oferecer um bom apoio.

O esquadro cilíndrico padrão tem suas duas bases rigorosamente perpendicula-

res a qualquer geratriz da sua superfície cilíndrica. A verificação é realizada de forma

indireta, por meio de escolha e introdução de pinos calibrados ou lâmina de folga entre

a peça e a geratriz do cilindro determinando o valor do desvio linear proposto pela tole-

rância de perpendicularidade.

peça

cilindrico padrão

esquadro

Uso e conservação

Durante o uso, todos os instrumentos de traçagem, de verificação e de medição

devem ser colocados sobre um pano macio assentado sobre a bancada.

Após o uso, os esquadros devem se limpos, lubrificados e guardados em locais

apropriados.

Essas medidas evitam que ocorram danos nos instrumentos e prolongam sua

vida útil.


Tecnologia aplicada: Aço carbono82

Aço-carbono

Aço é a liga ferro-carbono que contém geralmente entre 0,008% até 2,11% de

carbono, além de outros elementos que resultam dos processos de fabricação.

O aço é obtido a partir do ferro-gusa líquido, produzido nos altos-fornos das usi-

nas siderúrgicas, no setor denominado aciaria.

Na aciaria, o gusa líquido passa por um processo de descarbonetação, ou seja,

remoção, por oxidação, de parte do carbono existente no gusa. Além do carbono, ou-

tros elementos tais como o enxofre (S), o fósforo (P), o silício (Si) e o manganês (Mn),

presentes no gusa, são reduzidos a quantidades mínimas por oxidação.

Esses elementos residuais têm influência no desempenho do aço e, por isso,

devem ter suas quantidades controladas. Veja quadro a seguir.

Elemento Influências dos elementos nos aços-carbono

Manganês (Mn)

Em aços com pouco carbono, a presença do manga-nês em pequenas porcentagens, torna-os mais dúc-teis e maleáveis. Em aços ricos em carbono, o man-ganês endurece-os e aumenta-lhes a resistência aoschoques.

Silício (Si)Contribui para o aumento da dureza e da tenacidade.O silício evita a porosidade e influi para que não apa-reçam falhas ou vazios na massa do aço,

Fósforo (P)É prejudicial em teores elevados, pois torna o açofrágil e quebradiço. Sua presença deve ser reduzidaao mínimo possível, já que não se pode eliminá-lo porcompleto.

Enxofre (S)É prejudicial ao aço tornando-o granuloso e áspero,devido aos gases que produz na massa metálica. Oenxofre enfraquece a resistência do aço e deve serreduzido ao mínimo.


Tecnologia aplicada: Aço carbono 83

Apesar da presença desses elementos, os aços-carbono são especificados ape-

nas em função do teor de carbono que apresentam. Assim, dependendo do teor de

carbono, esses aços subdividem-se em três classes:

• aços com baixos teores de carbono: entre 0,008% e 0,3%;

• aços com médios teores de carbono: entre 0,3% e 0,7%;

• aços com altos teores de carbono: entre 0,7% e 2,11%.

dobrado laminado curvado

trefilado (transformado em fios) usinadorepuxado

A quantidade de carbono tem influência decisiva nas propriedades dos aços. Ela

influi na dureza, na resistência à tração e na maleabilidade dos aços. Quanto mais

carbono um aço contiver, mais duro ele será.

Soldado Forjado

O aço é ainda o material mais usado na indústria mecânica e pode ser trabalha-

do pelos mais diversos processos de fabricação. Suas propriedades mecânicas per-

mitem que ele seja soldado, curvado, forjado, dobrado, trefilado, laminado e trabalhado

por meio de ferramentas de corte.



Aço-liga

Os aços-liga ou aços especiais são obtidos mediante a adição e dosagem de

certos elementos ao aço-carbono quando esse está sendo produzido.

Os principais elementos que adicionam-se aos aços são os seguintes: alumínio

(Al), manganês (Mn), níquel (Ni), cromo (Cr), molibdênio (Mo), Vanádio (V), Silício (Si),

cobre (Cu), cobalto (Co) e tungstênio (W).

Com a adição desses elementos, de forma isolada ou combinada em porcenta-

gens variáveis, fabrica-se uma enorme variedade de aços-liga, cada qual com suas

características e aplicações. Por exemplo, os aços normalmente utilizados para fabri-

car ferramentas de corte são conhecidos pelo nome de aços rápidos. Esses aços

apresentam, em sua composição, porcentagens variáveis de cromo, tungstênio, vaná-

dio, cobalto, manganês e molibdênio. Por sua vez, os aços inoxidáveis apresentam de

12 a 17% de cromo em sua composição, além de porcentagens variáveis de silício,

manganês e níquel.

De um modo geral, ao introduzir elementos de liga nos aços visa-se aos seguin-

tes objetivos:

• Alterar as propriedades mecânicas;

• aumentar a usinabilidade;

• aumentar a temperabilidade;

• conferir dureza a quente;

• aumentar a capacidade de corte;

• conferir resistência ao desgaste;

• conferir resistência ä corrosão;

• conferir resistência à oxidação (ao calor);

• modificar as características elétricas e magnéticas.

Na tabela, a seguir, são mostrados os efeitos dos elementos de liga mais comuns,

que são incorporados nos aços especiais, considerando a influência que eles exercem

em algumas propriedades que os aços especiais devam apresentar.



Elementos de liga Influência naestrutura

Influências naspropriedades

Aplicações Produtos

Níquel Refina o grão.Diminui a velocidadede transformação naestrutura do aço.

Aumento da resistên-cia à tração.Alta ductilidade.

Aço para construçãomecânica.Aço inoxidável.Aço resistente a altastemperaturas.

Peças para automó-veis.Utensílios domésti-cos.Caixas para trata-mento térmico.

Manganês Estabiliza os carbo-netos.Ajuda a criar micro-estrutura dura pormeio de têmpera.Diminui a velocidadede resfriamento.

Aumento da resistên-cia mecânica e tem-perabilidade da peça.Resistência ao cho-que.

Aço para construçãomecânica.

Peças para automó-veis e peças parauso geral em enge-nharia mecânica.

Cromo Forma carbonetos.Acelera o cresci-mento dos grãos.

Aumento da resistên-cia à corrosão e àoxidação.Aumento da resistên-cia a altas temperatu-ras.

Aços para construçãomecânica.Aços-ferramenta.Aços inoxidáveis.

Produtos para aindústria química;talheres; válvulas epeças para fornos.Ferramentas decorte.

Molibdênio Influência na estabili-zação do carboneto.

Alta dureza ao rubro.Aumento de resistên-cia à tração.Aumento de tempe-rabilidade.

Aços-ferramenta.Aço cromo-níquel.Substituto do tungs-tênio em aços rápi-dos.

Ferramentas decorte.

Vanádio Inibe o crescimentodos grãos.Forma carbonetos.

Maior resistênciamecânica. Maiortenacidade e tempe-rabilidade.Resistência à fadigaà abrasão.

Aços cromo-vanádio. Ferramentas decorte.

Tungstênio Forma carbonetosmuito duros.Diminui a velocidadedas transformações.Inibe o crescimentodos grãos.

Aumento da dureza.Aumento da resistên-cia a altas temperatu-ras.

Aços rápidos.Aços-ferramenta.

Ferramentas decorte.

Cobalto Forma carbonetos(fracamente).

Aumento da dureza.Resistência à tração.Resistência à corro-são e à erosão.

Aços rápidos.Elemento de liga emaços magnéticos.

Lâminas de turbinade motores a jato.

Silício Auxilia na desoxida-ção.Auxilia na grafitiza-ção.Aumenta a fluidez.

Aumento da resistên-cia à oxidação emtemperaturas eleva-das.Melhora da tempera-bilidade e de resis-tência à tração.

Aços com alto teor decarbono.Aços para fundiçãoem areia.

Peças fundidas.

Identificação dos aços

Os ferros fundidos, os aços-carbono e os aços-liga podem ser identificados por

processos químicos (análises químicas) ou por meio da prova da centelha, que é um

processo físico.



A prova da centelha consiste em encostar, levemente, a amostra de ferro ou aço

no rebolo de uma esmerilhadeira em funcionamento, de preferência no escuro. Isso

permite ao operador observar a cor, o aspecto e a luminosidade das centelhas, o que

exige bastante habilidade e prática.

Exemplos são dados a seguir.

Aço-carbono com baixo teor em carbono - a cor das cente-

lhas é amarelada e o feixe é moderado.

Aço-carbono com médio teor em carbono - os feixes são

curtos, mais brilhantes e abertos, formando estrelas.

Aço-carbono com alto teor em carbono - os feixes são com-

pridos e brilhantes, formando grande quantidade de estrelas.

Ferro fundido cinzento - os feixes são curtos e pouco bri-

lhantes e de cor vermelho-escuro.

Aço inoxidável - os feixes são curtos, alaranjados e estrela-

dos.

Aço rápido - os feixes são curtos, de cor vermelho pardo e

sem estrelas.

Sistema de classificação dos aços

Dada a grande variedade de tipos de aço, criaram-se sistemas para a sua clas-

sificação.



A classificação mais generalizada é a que considera a composição química dos

aços e, entre os sistemas de classificação conhecidos, destacam-se o do American

Iron and Steel Institute (AISI) (Institudo Americano de Ferro e Aço) e o da Society of

Automotive de Engineers (SAE) (Sociedade Automotiva de Engenheiros), além do

sistema da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT).

Inicialmente veremos as classificações AISI e SAE. Essas associações seguem,

aproximadamente, o mesmo método numérico de identificação e que, em linhas ge-

rais, é o seguinte:

• são designados quatro algarismos para designar os aços;

• os dois primeiros algarismos indicam o tipo e o teor aproximado dos elemen-

tos da liga;

• os dois últimos algarismos especificam o teor de carbono;

• as letras XX correspondem aos algarismos indicativos dos teores de carbono;

• a letra C (na classificação AISI) indica que o aço foi produzido pelo processo

Siemens-Martin;

• a letra E indica aço produzido em forno elétrico[;

• a letra B designa aço ao boro;

• quando o primeiro algarismo é 1, os aços são simplesmente aços-carbono,

desprezando-se seus teores mínimos de manganês, silício, fósforo e enxofre.

Nesse caso, esses teores são considerados iguais a zero;

• quando o primeiro algarismo for:

2 → trata-se de aço ao níquel

3 → trata-se de aço ao níquel-cromo

4 → trata-se de aço ao molibdênio

5 → trata-se de aço ao cromo

6 → trata-se de aço aocromo-vanádio

7 → trata-se de aço ao tungstênio

8 → trata-se de aço ao níquel-cromo-molibdênio

9 → trata-se de aço ao silício-manganês



A tabela a seguir mostra classificação dos aços, segundo os sistemas SAE e

AISI. Ela deve ser consultada quando necessário.

Designação Tipo de açoSAE AISI10 XX C 10 XX aços ao carbono comuns11 XX C 11 XX aços de fácil usinagem com alto teor de enxofre13 XX 13 XX aços ao manganês com 1,75% de Mn23 XX 23 XX aços-níquel com 3,5% de Ni25 XX 25 XX aços-níquel com 5% de Ni31 XX 31 XX aços-níquel-cromo com 1,25% de Ni e 0,65% de Cr33 XX E 33 XX aços-níquel cromo com 3,5% de Ni e 1,57% de Cr40 XX 40 XX aços-molibdênio com 0,25% de Mo41 XX 41 XX aços-cromo-molibdênio com 0,50% ou 0,95% de Cr e 0,12%; 0,20% ou 0,25% de

Mo43 XX 43 XX aços-níquel-cromo-molibdênio com 1,82% de Ni; 0,50% ou 0,80% de Cr e 0,25% de

Mo46 XX 46 XX aços-níquel-cromo-molibdênio com 1,05% de Ni; 0,45% de Cr e 0,20% de Mo48 XX 48 XX aços-níquel-molibdênio com 3,50% de Ni e 0,25% de Mo50 XX 50 XX aços-cromo com 0,27%; 0,40% ou 0,50% de Cr51 XX 51 XX aços-cromo com 0,80% a 1,05% de Cr511 XX E 511 XX aços de médio cromo para rolamentos com 1,02% de Cr521 XX E 521 XX aços de alto cromo para rolamentos com 1,45% de Cr61 XX 61 XX aços-cromo-vanádio com 0,80% ou 0,95% de Cr e 0,10% ou 0,15% de V no mínimo86 XX 86 XX aços-níquel-cromo-molibdênio com 0,55% de Ni; 0,50% ou 0,65% de Cr e 0,20% de

Mo92 XX 92 XX aços-silício-manganês com 0,65%, 0,82%, 0,85% ou 0,87% de Mn; 1,40% ou 2% de

Si; 0%; 0,17%; 0,32% ou 0,65% de Cr93 XX 93 XX aços-níquel-molibdênio com 3,25% de Ni; 1,20% de Cr e 0,12% de Mo98 XX 98 XX aços-níquel-cromo-molibdênio com 1% de Ni; 1,20% de Cr e 0,12% de MoXX B XX XX B XX aços-boro com 0,0005% de B no mínimo

• Aço 1010. É um aço ao carbono SAE pertencente à categoria 10 XX.

10 XX

indica os teores de carbono

indica a % de elementos de liga

significa aço ao carbono

Portanto, um aço 1010 é um aço ao carbono com aproximadamente 0,10% de

carbono. Observe que os elementos de liga foram desprezados, ou seja, foram consi-

derados iguais a zero.

• Aço 2350. É um aço ao níquel SAE ou AISI pertencente à categoria 23 XX

23 XX

indica os teores de carbono

indica a 3% de níquel

significa aço ao níquel



Logo, um aço 2350 é um aço ao níquel com aproximadamente 3% de níquel e

0,50% de carbono.

• Aço 5130. É um aço ao cromo com aproximadamente 1% de cromo e 0,30%

de carbono. Veja, na tabela, que esse aço é do tipo 51 XX SAE ou AISI.

• Aço 9220. É um aço silício-manganês com aproximadamente 2% de silício e

manganês e 0,2% de carbono.

O sistema brasileiro da ABNT baseou-se nos sistemas SAE e AISI para elaborar

seu sistema de classificação.

A seguir, são apresentadas duas tabelas da ABNT: uma para a classificação dos

aços-liga e outra para a classificação dos aços-carbono. Em ambas estão a porcenta-

gem aproximada dos elementos de liga.

Classificação ABNT de aços-liga

Designação C,% Mn,% Si,% Cr,% Ni,% Mo,%

1340 0,38 - 0,43 1,60 - 1,90 0,20 - 0,25 - - -4130 0,28 - 0,33 0,40 0 0,60 0,20 - 0,35 0,80 - 1,10 - 0,15 - 0,254135 0,33 - 0,38 0,70 - 0,90 0,20 - 0,35 0,80 - 1,10 - 0,15 - 0,254140 0,38 - 0,43 0,75 - 1,00 0,20 - 0,35 0,80 - 1,10 - 0,15 - 0,254320 0,17 - 0,22 0,45 - 0,65 0,20 - 0,35 0,40 - 0,60 1,65 - 2,00 0,20 - 0,304340 0,38 - 0,43 0,60 - 0,80 0,20 - 0,35 0,70 - 0,90 1,65 - 2,00 0,20 - 0,305115 0,13 - 0,18 0,70 - 0,90 0,20 - 0,35 0,70 - 0,90 - -5120 0,17 - 0,22 0,70 - 0,90 0,20 - 0,35 0,70 - 0,90 - -5130 0,28 - 0,33 0,70 - 0,90 0,20 - 0,35 0,80 - 1,10 - -5135 0,33 - 0,38 0,60 - 0,80 0,20 - 0,35 0,80 - 1,05 - -5140 0,38 - 0,43 0,70 - 0,90 0,20 - 0,35 0,70 - 0,90 - -5160 0,55 - 0,65 0,75 - 1,00 0,20 - 0,35 0,70 - 0,90 - -

E52100 0,95 - 1,00 0,25 - 0,45 0,20 - 0,35 1,30 - 1,60 - -6150 0,48 - 0,53 0,70 - 0,90 0,20 - 0,35 0,80 - 1,10 - -8615 0,13 - 1,18 0,70 - 0,90 0,20 - 0,35 0,40 - 0,60 0,40 - 0,70 0,15 - 0,258620 0,18 - 0,23 0,70 - 0,90 0,20 - 0,35 0,40 - 0,60 0,40 - 0,70 0,15 - 0,258630 0,28 - 0,33 0,70 - 0,90 0,20 - 0,35 0,40 - 0,60 0,40 - 0,70 0,15 - 0,258640 0,38 - 0,43 0,75 - 1,00 0,20 - 0,35 0,40 - 0,60 0,40 - 0,70 0,15 - 0,258645 0,43 - 0,48 0,75 - 1,00 0,20 - 0,35 0,40 - 0,60 0,40 - 0,70 0,15 - 0,258650 0,48 - 0,53 0,75 - 1,00 0,20 - 0,35 0,40 - 0,60 0,40 - 0,70 0,15 - 0,258660 0,55 - 0,65 0,75 - 1,00 0,20 - 0,35 0,40 - 0,60 0,40 - 0,70 0,15 - 0,25

E9315 0,13 - 0,18 0,45 - 0,65 0,20 - 0,35 1,00 - 1,40 3,00 - 3,50 0,08 - 0,15O tipo 6150 tem 0,15% min. De vanádio.



Aço-carbono conforme ABNT

Limites de composição química, % na análise de panela

C Mn P máx. S máx.

1005 0,06 máx. 0,35 máx. 0,040 0,050 -1006 0,08 máx. 0,25 - 0,40 0,040 0,050 10061008 0,10 máx. 0,30 - 0,50 0,040 0,050 10081010 0,08 - 0,13 0,30 - 0,60 0,040 0,050 10101011 0,08 - 0,13 0,60 - 0,90 0,040 0,050 -1012 0,10 - 0,15 0,30 - 0,60 0,040 0,050 10121013 0,11 - 0,16 0,50 - 0,80 0,040 0,050 -1015 0,13 - 0,18 0,30 - 0,60 0,040 0,050 10151016 0,13 - 0,18 0,60 - 0,90 0,040 0,050 10161017 0,15 - 0,60 0,30 - 0,60 0,040 0,050 10171018 0,15 - 0,20 0,60 - 0,90 0,040 0,050 10181019 0,15 - 0,20 0,70 - 1,00 0,040 0,050 10191020 0,18 - 0,23 0,30 - 0,60 0,040 0,050 10201021 0,18 - 0,23 0,60 - 0,90 0,040 0,050 10211022 0,18 - 0,23 0,70 - 1,00 0,040 0,050 10221023 0,20 - 0,25 0,30 - 0,60 0,040 0,050 10231025 0,22 - 0,28 0,30 - 0,60 0,040 0,050 10251026 0,22 - 0,28 0,60 - 0,90 0,040 0,050 10261029 0,25 - 0,31 0,60 - 0,90 0,040 0,050 -1030 0,28 - 0,34 0,60 - 0,90 0,040 0,050 10301035 0,32 - 0,38 0,60 - 0,90 0,040 0,050 10351037 0,32 - 0,38 0,70 - 1,00 0,040 0,050 10371038 0,35 - 0,42 0,60 - 0,90 0,040 0,050 10381039 0,37 - 0,44 0,70 - 1,00 0,040 0,050 10391040 0,37 - 0,44 0,60 - 0,90 0,040 0,050 10401042 0,40 - 0,47 0,60 - 0,90 0,040 0,050 10421043 0,40 - 0,47 0,70 - 1,00 0,040 0,050 10431044 0,43 - 0,50 0,30 - 0,60 0,040 0,050 -1045 0,43 - 0,50 0,60 - 0,90 0,040 0,050 10451046 0,43 - 0,50 0,70 - 1,00 0,040 0,050 10461049 0,46 - 0,53 0,60 - 0,90 0,040 0,050 10491050 0,48 - 0,55 0,60 - 0,90 0,040 0,050 10501053 0,48 - 0,55 0,70 - 1,00 0,040 0,050 -1055 0,50 - 0,60 0,60 - 0,90 0,040 0,050 10551060 0,55 - 0,65 0,60 - 0,90 0,040 0,050 10601064 0,60 - 0,70 0,50 - 0,80 0,040 0,050 10641065 0,60 - 0,70 0,60 - 0,90 0,040 0,050 10651069 0,65 - 0,75 0,40 - 0,70 0,040 0,050 -1070 0,65 - 0,75 0,60 - 0,90 0,040 0,050 10701074 0,70 - 0,80 0,50 - 0,80 0,040 0,050 10701075 0,70 - 0,80 0,40 - 0,70 0,040 0,050 -1078 0,72 - 0,85 0,30 - 0,60 0,040 0,050 10781080 0,75 - 0,88 0,60 - 0,90 0,040 0,050 10801084 0,80 - 0,93 0,60 - 0,90 0,040 0,050 10841085 0,80 - 0,93 0,70 - 1,00 0,040 0,050 -1086 0,80 - 0,93 0,30 - 0,50 0,040 0,050 10861090 0,85 - 0,98 0,60 - 0,90 0,040 0,050 10901095 0,90 - 1,03 0,30 - 0,50 0,040 0,050 1095

Observação: Aplicável somente a produtos semi-acabados para forjamento, barras laminadas a quente, barras laminadas a quente eacabadas a frio, fio-máquina.

Para finalizar, podemos dizer que os aços-carbono e os aços-liga ocupam um

lugar de destaque em termos de aplicações. Com eles constroem-se: edifícios, auto-

móveis, caminhões, navios, submarinos, pontes, motores, engrenagens, máquinas

operatrizes, utensílios domésticos e uma imensa variedade de objetos que a socieda-

de moderna utiliza no dia-a-dia.

SAEABNT


Tecnologia aplicada: Morsas 91

Morsas

A morsa de bancada é um dispositivo de fixação. É constituída de uma mandí-

bula fixa e outra móvel fabricadas em aço ou ferro fundido.

mandíbulamóvel

mordentemandíbulafixa

luva roscada

base

parafuso

manípulo

A mandíbula móvel desloca-se por meio de um parafuso com manípulo e de uma

luva roscada, presa à base da mandíbula fixa.

As mandíbulas servem para prender a peça que será trabalhada. Apresentam

mordentes fixos de aço estriado e temperado que, além de protegê-las, permitem a

melhor fixação da peça.

Em peças cujas faces não podem ser danificadas, é necessário recobrir os mor-

dentes fixos com mordentes de proteção, feitos de material menos duro que o material

da peça a proteger.

face a trabalhar

face acabadamordente de proteção

mordente fixo


Tecnologia aplicada: Morsas92

Os mordentes de proteção mais usados são feitos de cobre, alumínio, latão, cou-

ro e madeira.

Há dois tipos de morsa de bancada:

• morsa de bancada de base fixa;

• morsa de bancada de base giratória.

Morsa de bancada de base fixa

A morsa de bancada de base fixa tem uma só base que é presa à bancada por

meio de parafusos.

abertura mordentes fixos de açotemperado

mandíbula fixa

manípuloparafuso

base

espiga

mandíbula

móvel

Morsa de bancada de base giratória

A morsa de bancada de base giratória tem um parafuso de fixação especial e

duas bases: uma inferior e outra superior.

parafuso defixação

base inferior

base superior


Tecnologia aplicada: Morsas 93

A base inferior da morsa de bancada de base giratória é fixada à bancada. A

base superior é presa à inferior por meio de dois parafusos de fixação que permitem

girar a morsa e colocá-la na posição desejada.

A morsa de base giratória é útil, pois evita o deslocamento constante do opera-

dor durante a limagem.

Os tamanhos de morsa de bancada, encontrados no comércio, são indicados por

um número. Esse número está relacionado com a largura das mandíbulas e é expres-

so em milímetro:

No da morsa Largura da mandíbula em mm 1 80

2 90

3 105

4 115

5 130

6 160

Uso e conservação

• A morsa deve estar sempre presa à bancada e na altura do cotovelo do ope-

rador.

• Ao final do trabalho, a morsa deve ser limpa e suas partes não pintadas de-

vem ser recobertas com uma fina camada de óleo para evitar oxidação.

• De tempos em tempos, o parafuso que movimenta a mandíbula móvel da

morsa deve ser lubrificado com graxa, para permitir melhor deslocamento.


Tecnologia aplicada: Ferramentas de corte94

Ferramentas de corte

As ferramentas de corte são empregadas para cortar materiais metálicos e não

metálicos por desprendimento de cavaco. São constituídas de materiais com elevada

dureza, o que lhes permite cortar materiais de dureza inferior.

Existem dois fatores de influência nas ferramentas de corte: a dureza dos mate-

riais de que são feitas e o ângulo da geometria de corte da ferramenta.

Materiais das ferramentas

Normalmente os materiais das ferramentas de corte são aço carbono, aço rápi-

do, metal duro e cerâmica.

Aço carbono

O aço carbono utilizado para ferramentas de corte tem teores de carbono que

variam entre 0,7 e 1,5%; é utilizado em ferramentas para usinagem manual ou em má-

quinas-ferramenta como, por exemplo, limas, talhadeiras, raspadores e serras. As fer-

ramentas de aço carbono são utilizadas para pequenas quantidades de peças e não

se prestam a altas produções; são pouco resistentes a temperaturas de corte superio-

res a 250° C, daí a desvantagem de usar baixas velocidades de corte.


Tecnologia aplicada: Ferramentas de corte 95

Aço rápido

As ferramentas de aço rápido possuem, além do carbono, vários elementos de

liga, tais como tungstênio (W), cobalto (Co), cromo (Cr), vanádio (Va), molibdênio (Mo)

e boro (B), que são responsáveis pelas propriedades de resistência ao desgaste e

aumentam a resistência de corte a quente até 550° C, possibilitando maior velocidade

de corte em relação às ferramentas de aço carbono.

Outra vantagem das ferramentas de aço rápido é que são reafiáveis, além de

que um grande número de arestas de corte pode ser produzido numa mesma ferra-

menta. As ferramentas de aço rápido são comercializadas em forma de bastões de

perfis quadrados, redondos ou lâminas, conhecidos como bites.

Metal duro

Metal duro ou carbeto metálico, conhecido popularmente como carboneto metá-

lico, compõe as ferramentas de corte mais utilizadas na usinagem dos materiais na

mecânica.

O metal duro difere totalmente dos materiais fundidos, como o aço; apresenta-se

em forma de pó metálico de tungstênio (W), tântalo (Ta), cobalto (Co) e titânio (Ti),

misturados e compactados na forma desejada, recebendo o nome de briquete. O últi-

mo estágio de fabricação do metal duro é a sinterização, em que os briquetes se tor-

nam uma peça acabada de metal duro em forma de pastilha, sob uma temperatura

entre 1 300 e 1 600° C.

Todo esse processo garante ao metal duro grande resistência ao desgaste, com

as vantagens de alta resistência ao corte a quente, pois até uma temperatura de 800°C

a dureza mantém-se inalterada; possibilidade de velocidades de corte de 50 a

200m/min, até vinte vezes superior à velocidade do aço rápido.



Devido à alta dureza, os carbetos possuem pouca tenacidade e necessitam de su-

portes robustos para evitar vibrações. As pastilhas de metal duro podem ser fixadas por

soldagem, sendo afiáveis, ou mecanicamente, por meio de suportes especiais que permi-

tem intercâmbio entre elas e neste caso não são reafiáveis; são apresentadas em diver-

sas formas e classes, adequadas a cada operação; a escolha das pastilhas é feita por

meio de consulta a tabelas específicas dos catálogos de fabricantes.

Cerâmica

As ferramentas de cerâmica são pastilhas sinterizadas, com uma quantidade

aproximada de 98 a 100% de óxido de alumínio; possuem dureza superior à do metal

duro e admitem velocidade de corte cinco a dez vezes maior. São utilizadas nas ope-

rações de acabamento de materiais tais como ferro fundido e ligas de aço; sua aresta

de corte resiste ao desgaste sob temperatura de 1 200° C.

Ângulos da ferramenta de corte

O fenômeno de corte é realizado pelo ataque da cunha da ferramenta; o rendi-

mento desse ataque depende dos valores dos ângulos da cunha, pois é esta que rom-

pe as forças de coesão do material da peça. Os ângulos e superfícies na geometria de

corte das ferramentas são elementos fundamentais para o rendimento e a durabilidade

delas.



A denominação das superfícies da ferramenta, dos ângulos e das arestas é nor-

malizada pela norma brasileira NBR 6163/90.

Para a compreensão dos ângulos das ferramentas, é necessário estabelecer um

sistema de referência que facilita consultas mais rápidas a catálogos técnicos. Esse

sistema de referência é constituído por três planos ortogonais, quer dizer, perpendicu-

lares entre si, e que são:

• plano de referência - PR - é o plano que contém o eixo de rotação da peça e

passa pelo ponto de referência sobre a aresta principal de corte; é um plano perpendi-

cular à direção efetiva de corte.



• plano de corte - PC - é o plano que passa pela aresta de corte e é perpendi-

cular ao plano de referência.

• plano de medida - PM - é o plano perpendicular ao plano de corte e ao pla-

no de referência; passa pelo ponto de referência sobre a aresta principal de corte.

Os ângulos da ferramenta de corte são classificados em: de folga α (alfa), de

cunha β (beta), de saída γ (gama), de ponta ε (epsilon), de posição χ (chi) e de inclina-

ção de aresta cortante λ (lambda).



Ângulo de folga α

É o ângulo formado entre a superfície de folga e o plano de corte medido no pla-

no de medida da cunha cortante; influencia na diminuição do atrito entre a peça e a

superfície principal de folga. Para tornear materiais duros, o ângulo α deve ser pe-

queno; para materiais moles, α deve ser maior. Geralmente, nas ferramentas de aço

rápido α está entre 6 e 12° e em ferramentas de metal duro, α está entre 2 e 8° .

Ângulo de cunha β

Formado pelas superfícies de folga e de saída; é medido no plano de medida da

cunha cortante. Para tornear materiais moles, β = 40 a 50° ; materiais tenazes, como

aço, β = 55 a 75° ; materiais duros e frágeis, como ferro fundido e bronze, β = 75 a

85°.



Ângulo de saída γ

Formado pela superfície de saída da ferramenta e pelo plano de referência me-

dido no plano de medida; é determinado em função do material, uma vez que tem in-

fluência sobre a formação do cavaco e sobre a força de corte. Para tornear materiais

moles, γ = 15 a 40° ; materiais tenazes, γ = 14° ; materiais duros, γ = 0 a 8° . Geral-

mente, nas ferramentas de aço rápido, γ está entre 8 e 18° ; nas ferramentas de metal

duro, entre -2 e 8° .

A soma dos ângulos α, β e γ , medidos no plano de medida, é igual a 90°.

α + β + γ = 90°



Ângulo da ponta ε

É formado pela projeção das arestas lateral e principal de corte sobre o plano de

referência e medido no plano de referência; é determinado conforme o avanço. O

campo de variação situa-se entre 55 e 120° e o valor usual é 90°.

Ângulo de posição principal χ

Formado pela projeção da aresta principal de corte sobre o plano de referência e

pela direção do avanço medido no plano de referência. Direciona a saída do cavaco e

influencia na força de corte. A função do ângulo χ é controlar o choque de entrada da

ferramenta. O campo de variação deste ângulo está entre 30 e 90° ; o valor usual é 75°

.



Ângulo χs - é o ângulo formado entre a projeção da aresta lateral de corte sobre

o plano de referência e a direção de avanço medido no plano de referência; sua princi-

pal função é controlar o acabamento; no entanto, deve-se lembrar que o acabamento

superficial também depende do raio da ferramenta.

A soma dos ângulos χ , ε e χs, medidos no plano de referência, é igual a 180°.

χ + ε + χs = 180°



Ângulo de inclinação da aresta cortante λ

É o ângulo formado entre a aresta principal de corte e sua projeção sobre o pla-

no de referência medido no plano de corte. Tem por finalidade controlar a direção do

escoamento do cavaco e o consumo de potência, além de proteger a ponta da ferra-

menta e aumentar seu tempo de vida útil; o ângulo de inclinação pode variar de -10 a

+ 10° ; em geral, λ = -5° .

Ângulo λ negativo - é usado nos trabalhos de desbaste e em cortes interrompi-

dos de peças quadradas, com rasgos ou com ressaltos, em materiais duros, quando a

ponta da ferramenta for a parte mais baixa em relação à aresta de corte. Nesta situa-

ção, o cavaco se apresenta sob forma helicoidal a contínua.



Ângulo λ positivo - diz-se que λ é positivo quando a ponta da ferramenta em

relação à aresta de corte for a parte mais alta; é usado na usinagem de materiais ma-

cios, de baixa dureza. Nesta situação, o cavaco se apresenta sob forma helicoidal

contínua.

Ângulo λ neutro - diz-se que λ é neutro quando a ponta da ferramenta está na

mesma altura da aresta de corte; é usado na usinagem de materiais duros e exige

menor potência do que λ positivo ou negativo. O cavaco se apresenta espiralado e

contínuo, situação em que um grande volume pode ocasionar acidentes.

Ângulos em função do material

Experimentalmente, determinaram-se os valores dos ângulos para cada tipo de

material das peças; os valores de ângulo para os materiais mais comuns encontram-se

na tabela.



Ângulos recomendados em função do material

Material Ângulosα β γ

Aço 1020 até 450N/mm2

Aço 1045 420 a 700N/mm2

Aço 1060 acima de 700N/mm2

Aço ferramenta 0,9%C

Aço inox

FoFo brinell até 250HB

FoFo maleável ferrítico brinell até 150HB

FoFo maleável perflítico brinell de 160HB a 240HB

Cobre, latão, bronze (macio)

Latão e bronze (quebradiço)

Bronze para bucha

Alumínio

Duralumínio

8

8

8

6 a 8

8 a 10

8

8

8

8

8

8

10 a 12

8 a 10

55

62

68

72 a 78

62 a 68

76 a 82

64 a 68

72

55

79 a 82

75

30 a 35

35 a 45

27

20

14

14 a 18

14 a 18

0 a 6

14 a 18

10

27

0 a 3

7

45 a 48

37 a 45DuroplásticoCeleron, baquelite

Ebonite

Fibra

10

15

10

80 a 90

75

55

5

0

25TermoplásticoPVC

Acrílico

Teflon

Nylon

10

10

8

12

75

80 a 90

82

75

5

0

0

3

Além dos ângulos, também as pontas de corte são arredondadas em função do

acabamento superficial da peça; o raio é medido no plano de referência da ferramenta.

Alguns valores, em função do material da ferramenta, são:

aço rápido: rε = 4x s; ou rε ≥ p

4;

metal duro: s < 1,0mm/r ⇒ rε = 1mm

s ≥ 1,0mm/r ⇒ rε = s

onde

rε ⇒ raio da ponta da ferramenta

s ⇒ avanço

p ⇒ profundidade

mm/r ⇒ unidade de avanço



A posição da aresta principal de corte indica a direção do avanço; segundo a

norma ISO 1832/85, a ferramenta pode ser direita, representada pela letra R (do inglês

“right”), esquerda, representada pela letra L (do inglês “left”), ou neutra, representada

pela letra N.


Tecnologia aplicada: Limas 107

Limas

Limas são ferramentas usadas para desbastar ou dar acabamento em superfí-

cies planas e curvas de materiais metálicos e não-metálicos. Podem ser operadas ma-

nualmente ou por máquinas limadoras.

As limas são classificadas em três grandes grupos: abrasivas, diamantadas e

metálicas.

Limas abrasivas

As limas abrasivas são construídas com grãos abrasivos naturais como o óxido

de alumínio, ou artificiais, como o carbeto de silício.

Esse tipo de lima pode trabalhar materiais metálicos como o ferro, o bronze, o alu-

mínio, o latão, etc., e materiais não-metálicos como o mármore, o vidro, a borracha.

As limas abrasivas apresentam grãos de tamanho fino, médio ou grosso e seus

comprimentos variam entre 100 e 300 mm.

triangular redondo


Tecnologia aplicada: Limas108

Comercialmente, as limas abrasivas são encontradas nos seguintes formatos:

meia-cana quadrado

Limas diamantadas

Para trabalhar metal duro, pedra, vidro e materiais cerâmicos e, em ferramenta-

ria, para a fabricação de ferramentas, moldes e matrizes em geral, são usadas as li-

mas diamantadas , ou seja, aquelas que apresentam o corpo recoberto com diamante

sintético, um material duríssimo, que é fixado por meio de aglutinantes.

Esse tipo de lima possibilita a limagem de aços temperados e metal duro.

Limas metálicas

As limas metálicas são as limas mais comuns. São utilizadas em larga escala na

mecânica geral. São geralmente fabricadas com aço-carbono temperado e suas faces

apresentam dentes cortantes chamados de picado .



Quando usadas manualmente apresentam um cabo que pode ser de madeira ou

outro material. Uma lima e o nome das partes que a constituem é mostrada na ilustra-

ção a seguir.

cabo de madeira

anel metálicotalão

corpo

bordapicado

ponta

espiga

face

Classificação

As limas são classificadas por meio de várias características tais como o picado ,

o número de dentes , o formato e o comprimento .

Quanto ao picado , que uma lima pode apresentar, ele será simples ou cruzado .

As limas de picado simples são empregada na usinagem de materiais moles

como o chumbo, o alumínio, o cobre e o estanho ou suas ligas.

As limas de picado cruzado são usadas para materiais duros como o aço, o aço

fundido e os aços-liga.



As limas utilizadas em madeira são feitas de aço-carbono e recebem o nome de

grosa.

Esses diferentes tipos de picados determinam a rugosidade final da superfície da

peça que foi usinada.

De acordo com o número de dentes por centímetro, as limas metálicas recebem

os seguintes nomes: murça , bastardinha e bastarda .

A lima murça apresenta 20 a 24 dentes por centímetro linear; a bastardinha, de

12 a 16 dentes e a bastarda, de 8 a 10.

A lima bastarda, por apresentar a menor quantidade de dentes por centímetro, é

usada para desbastes grossos. A lima bastardinha é empregada para desbastes mé-

dios. A lima murça é usada em operações de acabamento.

Exemplos dessas limas com picados simples e cruzados são mostrados na ilus-

tração a seguir.

murça bastardinha bastarda murça bastardinha bastarda

picado simples picado cruzado



Quanto ao formato, as limas murça, bastardinha e bastarda mais comuns podem

ser: chatas paralelas , chatas , triangulares , quadradas , meia-cana , redonda e tipo

faca .

chata paralela chata triangular quadrada meia-cana redonda faca

Cada formato é indicado para um determinado tipo de trabalho. O quadro a se-

guir demonstra essa correlação.

Formato da lima Utilização

chata

superfícies planas externas e superfícies

internas em ângulo reto ou obtuso

quadrada

superfícies planas em ângulo reto;

rasgos internos e externos

redonda

superfícies côncavas e furos cilíndricos



Continuação

Formato da lima Utilização

meia-cana

superfícies côncavas e, excepcionalmente,

superfícies planas

triangular

superfícies em ângulo entre 60o e 90o

faca

superfícies em ângulo menor que 60o

O comprimento da lima, conforme já foi dito, também é um elemento funda-

mental para especificar a ferramenta juntamente com o formato e o tipo de picado.

No comércio, as limas metálicas são encontradas nos comprimentos de 100mm,

150mm, 200mm, 250mm, 300mm e 350mm.

Para a usinagem manual com lima, o comprimento deve ser maior do que o

comprimento da superfície a ser usinada.

Limas especiais

Existe um grupo especial de limas pequenas, inteiras de aço, chamadas de

limas-agulha . Elas são usadas em trabalhos especiais como, por exemplo, a limagem

de furos de pequeno diâmetro, a construção de ranhuras e o acabamento de cantos

vivos e outras superfícies de pequenas dimensões nas quais se requer rigorosa exati-

dão.



Quanto ao picado e ao formato, essas limas são semelhantes às limas comuns:

a) redonda b) meia-cana c) plana de ponta d) amêndoa e) faca f) quadrada g) triangular

h) plana cerrada i) triangular unilateral j) ranhurada k) rômbica

Para simplificar as operações de ajustagem, rebarbamento e polimento, usam-se

as limas rotativas ou limas-fresa , cujos dentes cortantes são semelhantes aos das

limas comuns.

Essas limas são acopladas a um eixo flexível e acionadas por meio de um pe-

queno motor. Apresentam formatos variados como mostra a ilustração a seguir.

Veja nas ilustrações a seguir, outras limas que são usadas em máquinas.



Utilização das limas metálicas

O uso correto das limas metálicas está relacionado com três fatores:

⇒ formato da lima;

⇒ picado;

⇒ o tamanho dos dentes.

Além disso, para que as limas tenham uma durabilidade maior, é necessário ter

alguns cuidados:

1. Usar as limas novas para limar metais mais macios como latão e bronze.

Quando ela perder a eficiência para o corte desses materiais, usá-la para trabalhar

ferro fundido que é mais duro.

2. Usar primeiramente um dos lados. Passar para o segundo lado somente

quando o primeiro já estiver gasto.

3. Não limar peças mais duras do que o material com o qual a lima foi fabricada.

4. Usar lima de tamanho compatível com o da peça a ser limada.

5. Quanto mais nova for a lima, menor deverá ser a pressão sobre ela durante o

trabalho.

6. Evitar choques e contato entre as limas, para que seu picado não se estrague.

7. Guardar as limas em suportes de madeira em locais protegidos contra a umi-

dade.

Antes de usar uma lima, deve-se verificar se o cabo está bem preso e se o pica-

do está limpo e em bom estado.

Para limpar o picado da lima, usa-se uma vareta de ponta achatada ou uma bar-

ra, ambas de metal macio como cobre e latão.



Pode-se usar, também, uma escova de aço, seguindo o ângulo de inclinção do

picado.

A escolha da lima, por sua vez, é feita em função dos seguintes parâmetros:

⇒ material a ser limado;

⇒ grau de acabamento desejado;

⇒ tipo e dimensões da superfície a ser limada.

Defeitos na limagem

Todo o profissional que executa qualquer tipo de trabalho, deve ser capaz de

avaliar seu próprio trabalho, perceber os defeitos e corrigi-los.

O quadro a seguir mostra alguns defeitos de limagem, suas causas e as corre-

ções que devem ser feitas.

Defeitos Causas Correções

A distância do picado da limaé grande em relação aoacabamento desejado.

Utilizar uma lima com picadoadequado.

A superfície limada estáexcessivamente rugosa.

Limalhas encontram-seincrustadas no picado dalima.

Limpar as incrustações.

A peça não está bem fixa namorsa.

Fixar a peça adequadamen-te.

O tempo previsto para alimagem é ultrapassado, istoé, prolonga-se além doneces- sário.

A lima não se encontra emboas condições de uso; estágasta.

Trocar a lima gasta por outranova.

A limagem foi efetuada comum número de golpes acimado recomendado.

Limar a superfície observan-do o número de golpes porminuto.

O corpo do operador movi-mentou-se excessivamentedurante a limagem.

Movimentar apenas os bra-ços.

A superfície limada nãoapresenta a planeza deseja-da.

O cabo da lima não está bemfixado.

Colocar corretamente o caboda lima.

A morsa não está na alturaadequada

Corrigir a altura;

A peça vibra porque estáfixada muito acima do mor-dente da morsa.

Fixar a peça corretamente.


Tecnologia aplicada: Serra manual116

Serra manual

Serra manual é uma ferramenta multicortante, assim chamada porque é provida

de uma lâmina com dentes, utilizada para separar ou seccionar um material. A serra

manual é constituída de duas partes: o arco de serra e a lâmina de serra.

Arco de serra

O arco de serra é uma armação feita de aço carbono, que pode ser inteiriça ou

apresentar um mecanismo ajustável ou regulável.

O arco de serra com mecanismo ajustável ou regulável tem a vantagem de per-

mitir a fixação de lâminas de serra com comprimentos variados.


Tecnologia aplicada: Serra manual 117

O cabo do arco de serra é feito de madeira, de plástico rígido ou de alumínio,

com empunhadura adequada.

O arco de serra apresenta dois suportes de fixação: um fixo e outro móvel, sen-

do que o móvel pode se localizar próximo ao cabo ou na outra extremidade, depen-

dendo do modelo do arco de serra. O suporte móvel é constituído por um pino, um

esticador e uma borboleta esticadora.



Quando acionada manualmente, a borboleta esticadora permite tensionar, isto é,

esticar a lâmina de serra para execução do trabalho.

Em todos os modelos de arco de serra, há um dispositivo nos extremos que

permite girar a lâmina num ângulo de 90°, de modo que o operador possa realizar

cortes profundos.

Lâmina de serra

A lâmina de serra para arcos é uma peça estreita e fina, com dentes em uma

das bordas, e feita de aço rápido ou aço carbono temperado. Quando a têmpera

abrange toda a lâmina, esta recebe o nome de lâmina de serra rígida e deve ser usada

com cuidado, pois quebra-se facilmente ao sofrer esforços de dobramento ou torção.

Quando apenas a parte dentada é temperada, a lâmina recebe o nome de lâmina de

serra flexível ou semiflexível.

A lâmina de serra é caracterizada pelo comprimento, pela largura, pela espessu-

ra e pelo número de dentes que existem a cada 25,4mm ou 1”.



As lâminas de serra mais comuns podem ser encontradas na tabela a seguir.

Comprimento Largura Espessura Número de dentes

203,2mm (8”) 12,7mm (1/2”) 0,635mm (.025”) 14, 18, 24 ou 32

254mm (10”) 12,7mm (1/2”) 0,635mm (.025”) 14, 18, 24 ou 32

304,8mm (12”) 12,7mm (1/2”) 0,635mm (.025”) 14, 18, 24 ou 32

Algumas lâminas de serra encontradas no comércio apresentam uma numera-

ção em uma das faces que as caracteriza em função do comprimento e do número de

dentes.

A lâmina de serra funciona como se fosse uma lima de uma só série de dentes;

corta por meio de atrito, destacando pequenos cavacos do material.

A forma ideal dos dentes de uma lâmina de serra é aquela que apresenta o ân-

gulo de cunha β igual a 65° ; o ângulo de saída γ igual a 5° e o ângulo de folga α igual

a 20°.

Contudo, nem sempre um dentado atende a todas as necessidades da operação

de serrar. Por exemplo, no caso de materiais duros como aço de alto teor de carbono

e ferros fundidos duros, o ângulo de cunha β da lâmina de serra deverá ser bem gran-

de para que os dentes não se engastem no material, rompendo-se pelo esforço e inuti-

lizando a lâmina.



Os dentes da lâmina de serra para trabalhar aços apresentam um ângulo de cu-

nha β = 50° e um ângulo de folga α = 40° . Nessas lâminas, o ângulo de saída γ não

existe.

Para trabalhar metais leves e macios como alumínio e cobre, recomendam-se

lâminas de serra com dentes bem distanciados e grande ângulo de saída, a fim de

permitir bom desprendimento dos cavacos.

Os dentes das serras têm travas, que são deslocamentos laterais em forma al-

ternada, dados aos dentes.



As travas permitem um corte mais largo, de modo que a espessura do corte se

torna maior que a espessura da lâmina; isso facilita muito a operação de serrar, pois

os cavacos saem livremente e a lâmina não se prende no material.

O espaçamento ou passo entre os dentes tem uma influência importante no de-

sempenho da lâmina de serra. Assim, dentes grossos são adequados para superfícies

largas porque permitem corte rápido com espaço para cavaco.

Por outro lado, os dentes finos são recomendados para superfícies estreitas,

pois pelo menos dois dentes estarão em contato com as paredes do material, evitando

que os dentes da lâmina se quebrem ou travem na chapa.



Seleção da lâmina de serra

A lâmina de serra deve ser escolhida de acordo com a espessura e o tipo de

material a ser trabalhado. Para auxiliar a seleção, observe-se o quadro a seguir.

Material a serrar Número de dentes por polegada (25,4mm)

muito duro ou muito fino 32 dentes

dureza ou espessura médias 24 dentes

macio e espesso 18 dentes

Metais muito macios como chumbo, estanho e zinco não devem ser serrados

com lâminas de serra indicadas para aço porque acontece o encrustamento do materi-

al entre os dentes, dificultando o corte; recomenda-se o uso de lâminas de serra com

10 a 14 dentes por polegada.

Cuidados a observar

Alguns cuidados devem ser tomados com a lâmina de serra para garantir sua

conservação:

• ao tensionar a lâmina de serra no arco, usar apenas as mãos e não empregar

ferramentas;

• evitar utilizar lâmina de serra com dentes quebrados.


Tecnologia aplicada: Fluido de corte 123

Fluido de corte

Um fluido de corte é um material composto, na maioria das vezes líquido, que

deve ser capaz de: refrigerar, lubrificar, proteger contra a oxidação e limpar a região da

usinagem.

Como refrigerante , o fluido atua sobre a ferramenta e evita que ela atinja tempe-

raturas muito altas e perca suas características de corte. Age, também, sobre o peça

evitando deformações causadas pelo calor. Atua, finalmente, sobre o cavaco, reduzin-

do a força necessária para que ele seja cortado.

Como lubrificante , o fluido de corte facilita o deslizamento do cavaco sobre a

ferramenta e diminui o atrito entre a peça e a ferramenta. Evita ainda o aparecimento

da aresta postiça, reduz o coeficiente de atrito na região de contato ferramenta-cavaco

e diminui a solicitação dinâmica da máquina, isto é, a força feita por uma máquina para

realizar um determinado trabalho.

Como protetor contra a oxidação , ele protege a peça, a ferramenta e o cavaco,

contribuindo para o bom acabamento e aspecto final do trabalho.


Tecnologia aplicada: Fluido de corte124

A ação de limpeza ocorre como conseqüência da aplicação do fluido em forma

de jato, cuja pressão afasta as aparas deixando limpa a zona de corte e facilitando o

controle visual da qualidade do trabalho.

O abastecimento do fluido de corte em uma máquina-ferramenta é geralmente

feito por meio de uma bomba e conduzido por mangueiras até o ponto de aplicação.

Depois de refrigerar a ferramenta e a peça, o fluido cai para a mesa onde é re-

colhido por canais e levado, por meio de um tubo, para o reservatório. Do reservatório,

a bomba aspira novamente o fluido para devolvê-lo sobre a ferramenta e a superfície

de trabalho.

O reservatório, na base da máquina, está dividido em dois compartimentos, de

resistência à corrosão e à fadiga; que as aparas e a sujeira fiquem no fundo do com-

partimento da frente e a bomba possa se alimentar de líquido limpo.

Embora genericamente designados como fluidos de corte, os materiais capazes

de refrigerar, lubrificar, proteger e limpar a região da usinagem podem ser, na verdade,

sólidos, líquidos e gasosos. A diferença entre eles é que enquanto os gases só refrige-

ram e os sólidos apenas reduzem o atrito, os líquidos refrigeram e reduzem o atrito,

daí a preferência pelos últimos.

O uso dos agentes de corte gasosos visa principalmente à refrigeração, embora

o fato de estar sob pressão auxilie também a expulsão do cavaco. Para essas finalida-

des, usa-se o ar comprimido em temperaturas abaixo de 0°C, o CO2 (dióxido de car-

bono ou gelo seco) para altas velocidades de corte de ligas de difícil usinagem, e o

nitrogênio para operações de torneamento.



Os sólidos visam somente à lubrificação no processo de usinagem. É o caso do

grafite e do bissulfeto de molibdênio, aplicados na superfície de saída da ferramenta

antes que se inicie o processo de corte.

O grupo maior, mais importante e mais amplamente empregado é, sem dúvida, o

composto pelos líquidos. Eles estão divididos em três grandes grupos:

1. O grupo dos óleos de corte integrais, ou seja, que não são misturados com

água, formado por: óleos minerais (derivados de petróleo), óleos graxos (de origem

animal ou vegetal), óleos compostos (minerais + graxos) e óleos sulfurados (com en-

xofre) e clorados (com cloro na forma de parafina clorada).

2. O grupo dos óleos emulsionáveis ou “solúveis”, formado por: óleos minerais

solúveis, óleos solúveis de extrema pressão (EP).

3. Fluidos de corte químicos , ou fluidos sintéticos, compostos por misturas de

água com agentes químicos como aminas e nitritos, fosfatos e boratos, sabões e

agentes umectantes, glicóis e germicidas agente EP.

Os óleos minerais são a base da maioria dos fluidos de corte. A eles são adicio-

nados os aditivos , ou seja, compostos que alteram e melhoram as características do

óleo, principalmente quando ele é muito exigido. Os aditivos mais usados são os anti-

oxidantes e os agentes EP.

Os antioxidantes têm a função de impedir que o óleo se deteriore quando em

contato com o oxigênio do ar.

Quando as pressões e as velocidades de deslizamento aumentam, a película de

óleo afina até se romper. Para evitar o contato metal com metal, é necessário usar um

agente EP .

Os agentes EP são aditivos que reagem quimicamente com a superfície metálica

e formam uma película que reduz o atrito. Entre os tipos de agentes EP podem-se ci-

tar:



• matéria graxa, constituída de ácidos graxos, indicada para trabalhos leves;

• enxofre, formando o óleo sulfurado, indicado para trabalhos pesados com aço

e metais ferrosos; durante o trabalho de corte, forma sulfeto metálico de ca-

racterísticas anti-soldantes e lubrificantes;

• cloro, adicionado sob a forma de parafina clorada e também indicado para

operações severas com aço;

• fósforo que combinado com o enxofre substitui o cloro; tem propriedades anti-

oxidantes.

Os óleos emulsionáveis ou solúveis são fluidos de corte em forma de emulsão

composta por uma mistura de óleo e água. Isso é possível com a adição de agentes

emulsificadores, ou seja, aqueles que ajudam a formar as gotículas de óleo que ficam

dispersas na água. Quanto melhor for esse agente, menor será o tamanho da gota de

óleo e melhor a emulsão. Exemplos desses agentes são sabões e detergentes. Para

obter uma boa emulsão de óleo solúvel, o óleo deve ser adicionado à água, sob agita-

ção, (e nunca o contrário) em uma proporção de uma parte de óleo para quatro partes

de água. A mistura obtida pode então ser diluída na proporção desejada.

Em geral, além desses aditivos, adicionam-se aos fluidos de corte agentes bio-

degradáveis anticorrosivos, biocidas e antiespumantes.

Na verdade, não existe um fluido “universal”, isto é, aquele que atenda a todas

as necessidades de todos os casos. Os óleos solúveis comuns e os EPs são os que

cobrem o maior número de operações de corte. A diferença entre cada grupo está na

composição e na aplicação que, por sua vez, dependerá do material a ser usinado, do

tipo de operação de corte e da ferramenta usada.

A escolha do fluido com determinada composição depende do material a ser usi-

nado, do tipo de operação de corte e da ferramenta usada. Os fluidos de corte solúveis

e os sintéticos são indicados quando a função principal é resfriar. Os óleos minerais,

graxos usados juntos ou separados, puros ou contendo aditivos especiais são usados

quando a lubrificação é mais importante do que o resfriamento.

Um resumo das informações sobre os tipos de fluidos de corte e o uso dos vári-

os fluidos de corte, relacionando-os com a operação e o grau de usinabilidade dos

materiais metálicos para construção mecânica, podem ser vistos nos quadros.



PROPRIEDADES

TIPOS COMPOSIÇÃOResfriamento Lubrificação

Proteçãoconta a

corrosão

EP Resistênciaà corrosão

Óleos minerais Derivado de petróleo. ....... Ótima Excelente ....... Boa

Óleos graxos Óleos de origem vegetal ou

animal.

....... Excelente Boa Boa .......

Óleos compostos Mistura de óleos minerais e

graxos.

....... Excelente Excelente Boa Boa

Óleos “solúveis Óleos minerais + óleos gra-

xos, soda cáustica, emulsifi-

cantes, água.

Ótimo Boa Ótima ....... Boa

Óleos EP Óleos minerais com aditivos

EP (enxofre, cloro ou fósfo-

ro).

Ótimo Boa Ótima Excelente Ótima

Óleos sulfurados e

clorados

Óleos minerais ou graxos

sulfurados ou com substân-

cias cloradas.

....... Excelente Excelente Excelente Excelente

Fluidos sintéticos Água + agentes químicos

(aminas, nitritos, nitratos,

fosfatoo), sabões, germici-

das.

Excelente Boa Excelente Excelente Excelente

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

Graus deseveridade

MATERIAL

OPERAÇÃO

Aços debaixo carbo-no aditivados

Aços-ligade médiocarbono

Aços-liga dealto carbono

Aços-ferra-menta e açosinoxidáveis

Alumínio,magnésio, latão

vermelho

Cobre,níquel,

bronze dealumínio

1 Brochamento. A A A ou J A ou K D C

2 Roscamento. A ou B A ou B A ou B A ou B ou C D ou G/H a K D ou G/H a K

3 Roscamento comcossinete.

A ou C B ou C B ou C B ou C D ou H D ou H

4 Corte e acab. de dentesde engrenagem.

B B B A G ou H J ou K

4 Oper. c/ alargador. D C B A F G

5 Furação profunda. E ou D E ou C E ou B E ou A E ou D E ou D

6 Fresamento. E, C ou D E, C ou D E, C ou D C ou B E, H a K E, H a K

7 Mandrilamento. C C C C E E

7 Furação múltipla. C ou D C ou D C ou D C ou D F G

8 Torneamento em má-quinas automáticas.

C ou D C ou D C ou D C ou D F G

9 Aplainamento e tornea-mento.

E E E E E E

10 Serramento, retificação. E E E E E E

Legenda:A - óleo composto com alto teor de enxofre (sulfurado)B - óleos compostos com médios teores de enxofre (sulfurado) ou substâncias cloradas (clorado)



C - óleos compostos com baixo teores de enxofre ou substâncias cloradasD - óleo mineral cloradoE - óleos solúveis em águaF, G, H, J, K - óleo composto com conteúdo decrescente de óleo graxo de F a K

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

Manuseio dos fluidos

Os fluidos de corte exigem algumas providências e cuidados de manuseio que

garantem seu melhor desempenho nas operações de usinagem.

1. Armazenamento – os fluidos devem ser armazenados em local adequado,

sem muitas variações de temperatura. Além disso, devem ser mantidos limpos e livres

de contaminações.

2. Purificação e recuperação – os fluidos de corte podem ficar contaminados por

limalha, partículas de ferrugem, sujeiras diversas. Nesse caso, podem ser limpos por

meio de técnicas de decantação e filtragem.

3. Controle de odor – os fluidos de corte em forma de emulsão, por conterem

água, estão sujeitos à ação de bactérias presentes no ar, na água, na poeira e que

produzem maus odores. Esse problema pode ser diminuído por meio da constante da

limpeza da oficina, pelo arejamento e pelo tratamento bactericida da emulsão.

4. Alimentação – o fluido de corte deve ser aplicado diretamente à ponta da fer-

ramenta com alimentação individual de cada ponta. A alimentação do fluido deve ser

iniciada antes que a ferramenta penetre na peça a fim de eliminar o choque térmico e

a distorção. As ilustrações mostram a maneira adequada de aplicar o fluido em diver-

sas operações de usinagem.

Broqueamento

Retificação de roscas



ferramenta

Torneamento Fresamento

Os cuidados, porém, não devem se restringir apenas aos fluidos, mas também

precisam ser estendidos aos operadores que os manipulam.

Embora os processos de produção dos fluidos de corte estejam cada vez mais

aperfeiçoados para eliminar componentes indesejáveis, não só no que se refere ao

uso, mas também aos aspectos relacionados à saúde do usuário, o contato prolonga-

do com esses produtos pode trazer uma série de problemas de pele, genericamente

chamados de dermatite .

Como o contato do operador com esses óleos é necessário pelo tipo de trabalho

realizado, torna-se indispensável que esse contato seja evitado, usando-se de luvas e

uniformes adequados. Além disso, práticas de higiene pessoal são imprescindíveis

para o controle e prevenção das dermatites causadas por compostos que aderem à

pele, entopem os poros e os folículos capilares, impedindo formação normal do suor e

a ação de limpeza natural da pele.

O controle desse problema é simplesmente uma questão de higiene pessoal e

limpeza do fluido de corte. Para isso, algumas providências devem ser tomadas:

• Manter tanto o fluido de corte quanto a máquina-ferramenta sempre limpos.

• Instalar nas máquinas protetores contra salpicos.

• Vestir um avental à prova de óleo.

• Lavar as áreas da pele que entram em contato com os salpicos de fluido,

sujeira e partículas metálicas ao menos duas vezes durante o dia de traba-

lho, usando sabões suaves ou pastas e uma escova macia. Enxugar muito

bem com uma toalha de papel.

• Aplicar creme protetor nas mãos e nos braços antes de iniciar o trabalho e

sempre depois de lavá-los.

• Tratar e proteger imediatamente cortes e arranhões.


Tecnologia aplicada: Brocas130

Brocas

A broca é uma ferramenta de corte geralmente de forma cilíndrica, fabricada com

aço rápido, aço carbono, ou com aço carbono com ponta de metal duro soldada ou

fixada mecanicamente, destinada à execução de furos cilíndricos.

Essa ferramenta pode ser fixada em máquinas como torno, fresadora, furadeira,

mandriladora.

Nos tornos, as brocas são estacionárias, ou seja, o movimento de corte é pro-

movido pela peça em rotação. Já nas fresadoras, furadeiras e nas mandriladoras, o

movimento de corte é feito pela broca em rotação.

A broca do tipo helicoidal de aço rápido é a mais usada em mecânica. Por isso,

é preciso conhecer suas características de construção e nomenclatura.


Tecnologia aplicada: Brocas 131

As brocas são construídas conforme a norma NBR 6176. A nomenclatura de su-

as partes componentes e seus correspondentes em termos usuais em mecânica estão

apresentados a seguir.

Broca helicoidal com haste cilíndrica

Broca helicoidal com haste cônica

σ = ângulo de ponta ψ = ângulo da aresta transversal



NomenclaturaNBR 6176

Termos usuais NomenclaturaNBR 6176

Termos usuais

1 comprimento da ponta

2 comprimento utilizável

3 comprimento do canal

4 comprimento da haste

5 comprimento do rebaixo

6 comprimento total

7 superfície principal de

folga

8 ponta de corte

9 largura l da guia

10 aresta lateral

11 aresta principal de corte

---

comprimento de corte

---

---

comprimento do pescoço

---

superfície detalonada

---

largura do filete cilíndrico

---

---

12 superfície de saída

13 largura da superfície lateral

de folga

14 comprimento da superfície

lateral de folga

15 guia

16 aresta transversal

17 diâmetro da broca

18 quina

19 canal

20 espessura k do núcleo

21 superfície lateral de folga

---

largura do rebaixo

diâmetro do rebaixo

filete cilíndrico

centro morto

---

---

---

alma na ponta

rebaixo

Fonte: Manual Técnico SKF Ferramentas S/A, 1987, p. 7.

Para fins de fixação e afiação, a broca é dividida em três partes: haste , corpo e

ponta .

A haste é a parte que fica presa à máquina. Ela pode ser cilíndrica ou cônica,

dependendo de seu diâmetro.

O corpo é a parte que serve de guia e corresponde ao comprimento útil da fer-

ramenta. Quando se trata de broca helicoidal, o corpo tem dois canais em forma de

hélice espiralada. No caso de broca canhão, ele é formado por uma aresta plana.

A ponta é a extremidade cortante que recebe a afiação. Forma um ângulo de

ponta (σ) que varia de acordo com o material a ser furado.



A broca corta com as suas duas arestas cortantes como um sistema de duas fer-

ramentas. Isso permite formar dois cavacos simétricos.

Além de permitir a saída do cavaco, os canais helicoidais permitem a entrada do

líquido de refrigeração e lubrificação na zona de corte.

As guias que limitam os canais helicoidais guiam a broca no furo. Elas são cilín-

dricas e suficientemente finas para reduzir o atrito nas paredes do orifício. As bordas

das guias constituem as arestas laterais da broca.

A aresta principal de corte é constituída pela superfície de saída da broca e a

superfície de folga.

Características das brocas

A broca é caracterizada pelas dimensões, pelo material com o qual é fabricada e

pelos seguintes ângulos:

a) ângulo de hélice (indicado pela letra grega γ, lê-se gama) – auxilia no des-

prendimento do cavaco e no controle do acabamento e da profundidade do furo. Deve

ser determinado de acordo com o material a ser furado: para material mais duro, ân-

gulo mais fechado; para material mais macio, ângulo mais aberto. É formado pelo eixo

de simetriada broca e a linha de inclinação da hélice. Conforme o ângulo γ a broca e

classifica em N, H, W.



Ângulo da brocaClassificação quanto ao

ângulo de héliceÂngulo da ponta

(σ) Aplicação

Tipo H - para materiais duros,tenazes e/ou que produzemcavaco curto (descontínuo).

80°

118°

140°

Materiais prensados, ebo-nite, náilon, PVC, mármore,granito.

Ferro fundido duro, latão,bronze, celeron, baquelite.

Aço de alta liga.

Tipo N - para materiais detenacidade e dureza normais.

130°

118°

Aço alto carbono.

Aço macio, ferro fundido,aço-liga.

Tipo W - para materiais ma-cios e/ou que produzem cava-co longo.

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

b) ângulo lateral de folga (representado pela letra grega α, lê-se alfa) – tem a

função de reduzir o atrito entre a broca e a peça. Isso facilita a penetração da broca no

material. Sua medida varia entre 6 e 27°, de acordo com o diâmetro da broca. Ele

também deve ser determinado de acordo com o material a ser furado: quanto mais

duro é o material, menor é o ângulo de folga.



c) ângulo de ponta (representado pela letra grega σ, lê-se sigma) – correspon-

de ao ângulo formado pelas arestas cortantes da broca. Também é determinado pela

resistência do material a ser furado.

É muito importante que as arestas cortantes tenham o mesmo comprimento e

formem ângulos iguais em relação ao eixo da broca (A = A').

Existem verificadores específicos para verificar o ângulo ε da broca.

Modificações para aplicações específicas

Quando uma broca comum não proporciona um rendimento satisfatório em um tra-

balho específico e a quantidade de furos não justifica a compra de uma broca especial,

pode-se fazer algumas modificações nas brocas do tipo N e obter os mesmos resultados.



Pode-se, por exemplo, modificar o ângulo da ponta, tornando-o mais obtuso.

Isso proporciona bons resultados na furação de materiais duros, como aços de alto

carbono.

Para a usinagem de chapas finas são freqüentes duas dificuldades: a primeira é

que os furos obtidos não são redondos, às vezes adquirindo a forma triangular; a se-

gunda é que a parte final do furo na chapa apresenta-se com muitas rebarbas.

A forma de evitar esses problemas é afiar a broca de modo que o ângulo de

ponta fique mais obtuso e reduzir a aresta transversal de corte.

Para a usinagem de ferro fundido, primeiramente afia-se a broca com um ângulo

normal de 118°. Posteriormente, a parte externa da aresta principal de corte, medindo

1/3 do comprimento total dessa aresta, é afiada com 90°.



Para a usinagem de cobre e suas ligas, como o latão, o ângulo lateral de saída

(ângulo de hélice) da broca deve ser ligeiramente alterado para se obter um ângulo de

corte de 5 a 10°, que ajuda a quebrar o cavaco. Essa alteração deve ser feita nas

arestas principais de corte em aproximadamente 70% de seu comprimento.

A tabela a seguir mostra algumas afiações especiais, conforme norma NBR6176.

Afiações especiais Tipo de afiação Aplicações

Formato ARedução da aresta transversal Para aços até 900 N/mm2

Formato BRedução da aresta transversalcom correção da aresta principalde corte

Aço com mais de 900 N/mm2

Aço para molasAço ao manganêsFerro fundido

Formato CAfiação em cruz Aço com mais de 900 N/mm2

Formato DAfiação com cone duplo Ferro fundido

Formato EPonta para centrar

Ligas de alumínio, cobre e zincoChapa finaPapel



Brocas especiais

Além da broca helicoidal existem outros tipos de brocas para usinagens especi-

ais. Elas são por exemplo:

a) broca de centrar – é usada para abrir um furo inicial que servirá como guia

no local do furo que será feito pela broca helicoidal. Além de furar, esta broca produz

simultaneamente chanfros ou raios. Ela permite a execução de furos de centro nas

peças que vão ser torneadas, fresadas ou retificadas. Esses furos permitem que a

peça seja fixada por dispositivos entre pontas e tenha movimento giratório.

Forma A Forma B Forma R

b) broca escalonada simples e múltipla – serve para executar furos e rebaixos

em uma única operação. É empregada em grande produção industrial.

c) broca canhão – tem uma única aresta cortante. É indicada para trabalhos

especiais como furos profundos, garantindo sua retitude, onde não há possibilidade de

usar brocas helicoidais.



d) broca com furo para fluido de corte – é usada em produção contínua e em

alta velocidade, principalmente em furos profundos. O fluido de corte é injetado sob

alta pressão. No caso de ferro fundido, a refrigeração é feita por meio de injeção de ar

comprimido que também ajuda a expelir os cavacos.

e) broca com pastilha de metal duro para metais é utilizada na furação de

aços com resistência à tração de 750 a 1400 N/mm2 e aços fundidos com resistência

de 700 N/mm2. è empregada também na furação de peças fundidas de ferro, alumínio,

latão.

f) broca com pastilha de metal duro para concreto tem canais projetados

para facilitar o transporte do pó, evitando o risco de obstrução ou aquecimento da bro-

ca. Diferencia-se da broca com pastilha de metal duro para metais pela posição e afia-

ção da pastilha, e pelo corpo que não apresenta guias cilíndricas.



g) broca para furação curta é utilizada em máquinas-ferramenta CNC, na fura-

ção curta de profundidade de até 4 vezes o diâmetro da broca. É provida de pastilhas

intercambiáveis de metal duro. Possui, em seu corpo, furos para a lubrificação forçada.

Com ela, é possível obter furos de até 58 mm sem necessidade de pré-furação.

h) broca trepanadora é uma broca de tubo aberto com pastilhas de metal duro

intercambiáveis. É utilizada na execução de furos passantes de grande diâmetro. O

uso dessa broca diminui a produção do cavaco porque boa parte do núcleo do furo é

aproveitada para a confecção de outras peças.

Existe uma variedade muito grande de brocas que se diferenciam pelo formato e

aplicação. Os catálogos de fabricantes são fontes ideais de informações detalhadas e

atualizadas sobre as brocas, ou quaisquer outras ferramentas.


Tecnologia aplicada: Broca de centrar 141

Broca de centrar

Broca de centrar é uma ferramenta de aço rápido que serve para fazer furos de

centro. De acordo com a norma NBR 6386, pode ser classificada em forma A, forma B

e forma R. Graças a sua forma, essas brocas executam, numa só operação, o furo

cilíndrico, o cone, o escareado de proteção e o raio.

A broca de forma A é uma broca de centrar simples, com um perfil sem chanfro

de proteção, que gera um furo cilíndrico seguido de um escareado a 60º.

A broca de forma B é uma broca de centrar com chanfro de proteção. O escare-

ado de proteção pode ter uma entrada escareada a 120º ou um rebaixo, com a finali-

dade de proteger a parte cônica contra deformações ocasionadas por choques capa-

zes de prejudicar o rigor da centragem.


Tecnologia aplicada: Broca de centrar142

A broca de centro de forma R, que é a broca de centro com raio, é utilizada para

diminuir o atrito entre a contraponta e o furo de centro, no caso de desalinhamento da

contraponta no torneamento cônico de pequena conicidade.

A escolha da broca é feita em função dos diâmetros da ponta do eixo, segundo

uma tabela da norma ISO/R 866.

Centros para trabalhos entre pontas (ISO/R 866)

Forma A - sem chanfro de proteção Forma B - com chanfro de proteção

Diâmetro daponta do eixo D

d d1 L1 d d1 d2 L2

de 0 a 8 1 2,12 3 1 2,12 3,15 3,5

3 12 1,6 3,35 5 1,6 3,35 5 5,5

12 18 2 4,25 6 2 4,25 6,3 6,6

18 25 2,5 5,3 7 2,5 5,3 8 8,3

25 40 3,15 6,7 9 3,15 6,7 10 10

40 80 4 8,5 11 4 8,5 12,5 12,7

80 180 6,3 13,2 18 6,3 13,2 18 20

acima de 180 10 21,2 28 10 21,2 28 31


Tecnologia aplicada: Broca de centrar 143

Centros para trabalhos entre pontas (ISO/R 866)

Forma R - com perfil curvo

Observação: L1, L2 e L3 representam o comprimento de corte quando o furo de centrodeve desaparecer.

A representação simplificada de um furo de centro em desenho técnico é indica-

da pela norma NBR - 12288; os três requisitos diferentes que geralmente podem ser

definidos em desenho técnico para a forma e a dimensão do furo de centro são:

• o furo de centro é necessário na peça acabada;

• o furo de centro pode permanecer na peça acabada;

Diâmetro daponta do eixo D

d d1 L3

de 0 a 6 1 2,12 3

6 10 1,6 3,35 5

10 2 4,25 6

16 25 2,5 5,3 7

25 40 3,15 6,7 9

40 63 4 8,5 11

63 80 6,3 13,2 18

acima de 180 10 21,2 28


Tecnologia aplicada: Broca de centrar144

• não pode haver furo de centro na peça acabada.

Para interpretar a designação da broca de centro é necessário observar a forma,

o diâmetro da ponta cilíndrica e o diâmetro maior do cone.

Designação Interpretação da designação


Tecnologia aplicada: Escareador e rebaixador 145

Escareador e rebaixador

Em operações de usinagem de furos, nas quais existe a necessidade de executar

rebaixos ou tirar rebarbas, e em montagem de máquinas, é necessário embutir parafusos

que não devem ficar salientes. Nesse caso, somente a furação com uma broca comum

não é suficiente, nem indicada. Para esse tipo de trabalho, usam-se ferramentas diferen-

tes de acordo com o tipo de rebaixo ou alojamento que se quer obter.

Para rebaixos cônicos, que alojam cabeças de parafusos e rebites, emprega-se

uma ferramenta chamada de escareador .

O escareador é uma ferramenta de corte usada para chanfrar a entrada de um

furo com determinado ângulo de modo a permitir a colocação da cabeça do parafuso.

Os escareadores são fabricados em aço-rápido e são constituídos por um corpo,

onde estão as arestas cortantes, por uma haste e, eventualmente, por uma espiga.

O escareador é fixado no mandril porta-brocas ou diretamente na árvore da má-

quina-ferramenta. É feito de aço rápido em dois formatos: com haste cilíndrica ou com

haste cônica.


Tecnologia aplicada: Escareador e rebaixador146

Existem vários tipos de escareadores que apresentam diâmetros, ângulos de

ponta e número de arestas cortantes diferentes.

As normas NBR 6381, 6382, 6383 padronizam os escareadores conforme qua-

dro a seguir.

Escareadores Forma ângulo ∅ do corpo Arestas de corte

A 600 8 a 20 mm 5 a 7

B 600 16 A 80 mm 6 a 18

C 600 6,3 a 25 mm 3

D 600 16 a 80 mm 3

A 900 8 a 20 mm 5 a 7

B 900 16 a 80 mm 6 a 18

C 900 4,3 a 10,4 mm 3

D 900 15 a 28 mm 3

A 1200 16 mm 6 a 7

B 1200 25 a 40 mm 7 a 12

Os escareadores com mais arestas (entre seis e dezoito, por exemplo) são usa-

dos em escareados de aços especiais. Já os escareadores com menos arestas cor-

tantes (três, por exemplo) são usados para cortar materiais macios como o alumínio,

para evitar que os cavacos possam aderir às arestas cortantes.


Tecnologia aplicada: Escareador e rebaixador 147

O ângulo de ponta do escareador e seu diâmetro nominal devem ser compatí-

veis com o formato e dimensões da cabeça do parafuso ou do rebite para permitir um

perfeito alojamento desses elementos de fixação.

Rebaixador

O rebaixador, assim como o escareador, é uma ferramenta de aço-rápido e tem

a função de rebaixar furos para alojar parafusos de cabeça cilíndrica. Os rebaixadores

têm a mesma função das brocas escalonadas, porém possibilitam a confecção de re-

baixos com maior diâmetro e com acabamento com baixa rugosidade.

Os principais tipos de rebaixadores são:

• rebaixador de haste cilíndrica;

• rebaixador de haste cônica;

• rebaixador com piloto fixo ou móvel.

Os rebaixadores são normalizados pela norma DIN 373 e 375, conforme quadro

a seguir.

Rebaixador Denominação Aplicação

Rebaixador com hasteparalela (piloto fixo)

Parafusos com rosca deM3 aM16 e 3/16” a 3/4”

Rebaixador com haste cônica(piloto fixo ou móvel)

Parafusos com rosca deM8 aM36.

Além desses tipos de rebaixadores, existem outros para serviços específicos.


Tecnologia aplicada: Reafiação de brocas148

Reafiação de brocas

Uma broca bem afiada apresenta o comprimento igual nas arestas e os ângulos

de posição e de ponta também iguais. Em operação, essa broca produz um furo exato

e cavacos que saem por igual.

Para uma correta afiação das brocas, deve-se observar:

1. Ângulo da ponta correta e concêntrico;


Tecnologia aplicada: Reafiação de brocas 149

2. Ângulo da aresta transversal (ψ) correto

3. Ângulo lateral de folga (α) correto (medido somente na largura da guia);

4. Ângulo lateral de folga efetivo suficiente.

As brocas comuns devem ser afiadas com um ângulo da ponta de 118o, pois já

foi comprovado que este é o mais adequado para a realização de trabalhos normais.



Ângulo lateral de folga

Afiando-se a broca com um ângulo lateral de folga correto, e mantendo-se o ân-

gulo da aresta transversal de corte com 130o, o perfil da aresta principal de corte re-

sultará reto em todo o seu comprimento. As duas arestas principais de corte deverão

ter o mesmo comprimento e seus ângulos em relação ao eixo da broca devem ser

iguais.

Diâmetro da broca(mm) Ângulo lateral

acima de até de folga

-1,003,006,00

10,0018,00

1,003,006,00

10,0018,00

-

21o - 27o

17o - 23o

14o - 18o

10o - 14o

8o - 12o

6o - 10o

Redução da aresta transversal

Geralmente as brocas são projetadas de tal forma que o diâmetro do núcleo

aumenta gradualmente desde a ponta até o final dos canais. Como resultado, obtém-

se maior rigidez da ferramenta.

Por causa disso, o comprimento da aresta transversal torna-se maior à medida

que se vai afiando a ferramenta. Por causa disso, quando aproximadamente 1/3 do

comprimento do canal é eliminado nas reafiações, torna-se necessária a redução da

aresta transversal.

Se isso não for feito, o esforço axial consideravelmente aumentado impedirá a

broca de autocentrar-se corretamente. Como resultado, os furos deixam de ser redon-

dos e apresentam medidas maiores do que as desejadas.



A operação de redução da aresta transversal pode ser feita com um rebolo dres-

sado na espessura da metade da largura do canal, ou na quina do rebolo normal. As

mesmas quantidades de material devem ser removidas de cada lado da aresta trans-

versal.

Como regra geral, na furação de aço, ferro fundido e materiais semelhantes, a

redução da aresta transversal é feita de tal forma que a espessura do núcleo (k) fica

em torno de 0,1 do diâmetro da broca. Na furação de alumínio, latão e outras ligas

mais macias, esse valor é da ordem de 0,07 do diâmetro da ferramenta. Ou seja, para

furar aço com uma broca de 10 mm, a espessura do núcleo é igual a 1 mm. A forma

correta de reduzir a aresta transversal é mostrada ao lado.

Erros comuns na afiação

Os erros mais comuns na afiação de brocas são:

1. Ângulo de corte muito agudo: Se o ângulo de ponta é muito menor do que o

original (118o), as arestas principais de corte adquirem a forma convexa.



2. Ângulo de corte muito obtuso: Quando a broca é afiada com um ângulo que

excede visivelmente o ângulo original (118o), as arestas principais de corte se tornam

côncavas, o que enfraquece a ponta de corte.

3. Ângulo da ponta desigual em relação ao eixo da broca: um dos ângulos

complementares é diferente do outro, embora a aresta transversal esteja sobre o eixo

da broca. Com isso, a aresta principal de corte com comprimento menor e ângulo

maior faz a maior parte do trabalho, forçando a broca para o lado oposto da furação.

Como resultado, há aumento do desgaste da guia oposta, furos com diâmetro maior

do que o desejado, quebra da broca.

4. Comprimentos das arestas principais de corte diferentes: neste caso, a

broca apresenta a aresta transversal excêntrica em relação ao eixo da broca. Com

isso, tanto a máquina quanto a ferramenta são submetidos a esforços excessivos; os

furos ficam com diâmetro maior do que o desejado e a aresta de corte perde o corte

rapidamente.



5. Ângulo de folga insuficiente na aresta principal de corte: a broca escorre-

ga ao invés de cortar. Isso pode resultar em uma trinca no núcleo da broca, no sentido

longitudinal.

6. Ângulo de folga insuficiente na aresta transversal: quando o ângulo é con-

sideravelmente menor do que 130o. A broca escorrega ao invés de cortar, dificultando

a penetração e diminuindo o poder de corte da ferramenta.

7. Ângulo de folga excessivo na aresta principal de corte: causa falta de

apoio das partes cortantes; as arestas se lascam ou quebram com avanços normais.



8. Ângulo de folga excessivo na aresta transversal: o ângulo é maior do que

130o. Com isso, o comprimento da aresta aumenta e há dificuldade em centralizar a

broca. Os furos ficam ovalados e têm dimensões maiores do que as desejadas.

Reafiação de brocas de metal duro

A reafiação deve ser feita quando a broca apresenta o desgaste mostrado na fi-

gura a seguir.

Veja a seguir os ângulos de uma broca para concreto.



Para materiais que produzem cavacos em fita, como aço, alumínio, madeira o

formato de corte da pastilha é o mostrado a seguir.

Para materiais duros, como concreto e mármore, e materiais quebradiços como

latão e bronze mole, a aresta de corte é chanfrada.

Precauções na reafiação

1. Utilizar o rebolo correto:

- rebolo de óxido de alumínio ⇒ brocas de aço rápido;

- rebolo de carbeto de silício ou diamantado ⇒ brocas de metal duro.

2. Afiar as brocas a seco ou com refrigeração constante, pois gotejar o refrige-

rante causa minúsculas trincas produzidas pelas tensões impostas pelo aquecimento e

resfriamento repentinos. Isso pode ocasionar a quebra logo no primeiro uso, oferecen-

do perigo ao operador.

3. Evitar resfriar a broca com água imediatamente após a reafiação.


Tecnologia aplicada: Roscas156

Roscas

As roscas são elementos de máquinas que permitem a união e desmontagem de

conjuntos mecânicos.

Permitem, também, movimento de peças. O parafuso que movimenta a mandí-

bula móvel da morsa é um exemplo de movimento de peças por meio de roscas.


Tecnologia aplicada: Roscas 157

De acordo com a norma NBR 5876, rosca é a superfície composta por um ou

mais perfis cuja totalidade dos pontos descreve hélices (rosca cilíndrica) ou espirais

cônicas (rosca cônica), coaxiais e de mesmo passo.

Passo de rosca é a distância medida paralelamente ao eixo entre pontos cor-

respondentes de dois perfis adjacentes no mesmo plano e do mesmo lado do eixo.

Filete de rosca é uma saliência de seção uniforme em forma de hélice ou espi-

ral cônica gerada sobre um superfície cilíndrica ou cônica externa ou interna.



As roscas podem ser internas ou externas. As roscas cujos filetes são gerados

sobre um corpo cilíndrico ou cônico em sua superfície interna, é denominada de rosca

interna , que é encontrada no interior das porcas, por exemplo.

Por outro lado, se os filetes forem gerados sobre um corpo cilíndrico ou cônico

em sua superfície externa, essa rosca é denominada de rosca externa , encontrada

nos parafusos, por exemplo.

Os filetes das roscas apresentam vários perfis. Esses perfis, sempre uniformes,

dão nome às roscas e condicionam sua aplicação.

Tipos de roscas (perfis) Aplicações

triangular

Parafusos e porcas de fixação na união depeças.

trapezoidal

Parafusos que transmitem movimento sua-ve e uniforme: fusos de máquinas.

redondo

Parafusos de grandes diâmetros sujeitos agrandes esforços: equipamentos ferroviários.

quadrado

Parafusos que sofrem grandes esforços echoques: prensas e morsas.

rosca dente de serra

Parafusos que exercem grande esforçonum só sentido: macacos de catraca.



Sentido de direção da rosca

Dependendo da inclinação dos filetes em relação ao eixo do parafuso, as roscas

ainda podem ser direita e esquerda. Portanto, as roscas podem ter dois sentidos: à

direita ou à esquerda.

Na rosca direita, o filete sobe da direita para a esquerda. Na rosca esquerda, o

filete sobe da esquerda para a direita.

Nomenclatura da rosca

Independentemente da sua aplicação, as roscas têm os mesmos elementos, va-

riando apenas nos formatos e dimensões.

P = passo β = ângulo da hélice

d = diâmetro maior da rosca externa c = largura da crista da rosca externa

d1

= diâmetro menor da rosca externa D = diâmetro maior da rosca interna

d2

= diâmetro efetivo da rosca externa D1 = diâmetro menor da rosca interna

α = ângulo da rosca hi

= altura do filete da rosca interna

f = raio da raiz da rosca he = altura do filete da rosca externa

D2 = diâmetro efetivo da rosca interna



Roscas triangulares

A rosca de perfil triangular é a mais usada em relação às de outros perfis, por

isso será estudada em mais detalhes.

As roscas triangulares classificam-se, segundo o seu perfil, em três tipos:

• rosca métrica

• rosca Whitworth

• rosca americana

A rosca métrica tem suas medidas indicadas em milímetros . Os filetes têm for-

mato triangular, ângulo de 60o, crista achatada e raiz arredondada.

crista achatada

raiz arredondada

60 o

A rosca Whithworth tem as medidas dadas em polegadas . Apresenta ângulo de

55o, crista e raiz arredondadas.

55 ocrista arredondada

raiz arredondada



A rosca americana tem as medidas expressas em polegadas. Apresenta ângulo

de 60o, a crista é achatada e a raiz arredondada.

60 ocrista achatada

raiz arredondada

Tanto na rosca Whithworth quanto na americana, o passo é determinado dividin-

do-se uma polegada pelo número de filetes contidos dentro dela.

Esses três tipos de roscas são fabricados em dois padrões: normal e fina.

No sistema métrico, a rosca normal é identificada pela letra M (de métrica) e a

rosca fina é identificada pela sigla MF (de métrica fina).

No sistema Whithworth, a rosca normal é identificada pela sigla BSW (British

Standard Whithworth), e a rosca fina, pela sigla BSF (British Standard Fine).

No sistema americano, a rosca normal é caracterizado pela sigla UNC (Unified

Coarse Thread Series) e a rosca fina, pela sigla UNF (Unified Fine Thread Series).

As medidas referentes a cada uma das partes das roscas estudadas neste ca-

pítulo são encontradas em catálogos técnicos. Para facilitar o estudo, a seguir são

apresentadas aquelas referentes às roscas mais usadas.



Rosca Métrica Grossa: ISO (DIN 13)



Rosca Métrica Fina (DIN 13)



Rosca Whitworth Grossa: BS 84 (DIN 11)

Rosca Whitworth para tubo: DIN 259 (BS 2779)



Rosca Whithworth para tubo: DIN 259 (BS 2779)

UNC - Rosca Unificada Grossa (ANSI B 1.1)



UNF - Rosca Unificada Fina (ANSI B 1.1)

BSF - Rosca Standard Inglesa Fina



Rd - Rosca redonda (DIN 405)

Rosca Dente de Serra


Tecnologia aplicada: Machos168

Machos

Machos são ferramentas que têm a função de gerar roscas internas em furos

para o rosqueamento de parafusos, fusos ou prisioneiros. Essas ferramentas são fa-

bricadas de aço-rápido temperado e retificado que apresenta em seu corpo filetes de

rosca padronizados com canais longitudinais ou helicoidais, cuja função é alojar os ca-

vacos originados pelo processo.

A norma NBR 7260 define a terminologia empregada nos machos para roscar.

Ela é apresentada a seguir.

Dimensões gerais:d1 - Diâmetro externod2 - Diâmetro da hasted3 - Diâmetro da entradad4 - Diâmetro do pescoçol - Comprimento do arraste quadradol1 - Comprimento totall2 - Comprimento da roscal3 - Comprimento aproveitávell4 - Comprimento (dado construtivo)l5 - Comprimento de hastel6 - Comprimento de entradal7 - Comprimento da parte cilíndrical8 - Comprimento do pescoçoa - Lado do quadrado


Tecnologia aplicada: Machos 169

Tipos de canais

z Número de canais

4 Canais retos

5 Canais helicoidais à direita

6 Canais helicoidais à esquerda

γx Ângulo lateral de saída

Tipos de centros

7 Pontas de centro

8 Furo de centro

Aplicações

O macho pode ser de aplicação manual ou em máquina. Os machos manuais,

em geral, são mais curtos que os machos para máquinas e compostos por jogos de

duas peças para rosca fina e três peças para roscas normais. No roscamento com

macho manual o movimento de corte giratório é feito com o auxílio de desandadores.

O macho para aplicação em máquina geralmente de uma única peça e o movi-

mento de corte giratório é feito por meio de cabeçotes rosqueadores.

Segundo a norma NBR 8191, baseada na norma DIN 2197, no conjunto de ma-

chos de uso manual, o primeiro macho é denominado de macho de pré-corte , identi-

ficado com um anel ou pela letra “V” escrita na haste.

O segundo macho é denominado de macho de semi-acabamento , identificado

por dois anéis ou pela letra “M” gravada na haste.



O terceiro macho é denominado de macho de acabamento , identificado pela

letra “F”. Não apresenta nenhum anel na haste.

Os machos podem também ser identificados pelo ângulo e comprimento de en-

trada. Assim, o primeiro macho apresenta um ângulo de entrada de 4o com compri-

mento maior que o segundo macho.

Este, por sua vez, apresenta um ângulo de entrada de 10o e comprimento de en-

trada maior do que o do terceiro macho, cujo ângulo de entrada é de 20o.

Os machos manuais são classificados conforme o perfil em:

• seriado,

• completo.

Os machos de perfil seriado seguem a norma DIN e são fabricados em jogos

cujos diâmetros externos da rosca são diferentes entre si. Isso possibilita a divisão do

esforço de corte entre um macho e outro. O macho de pré-corte de perfil seriado retira

aproximadamente 55% do material da rosca. O macho de semi-acabamento retira 30%

e o macho de acabamento retira os 15% restantes para a confecção da rosca.



Os machos de perfil completo seguem a norma ANSI e diferenciam-se entre si

pelo comprimento e ângulo de entrada. A principal característica desse machos é que

o macho de pré corte já determina a medida final da rosca. A função dos machos de

semi-acabamento e de acabamento é de finalizar a profundidade efetiva da rosca.

Nessa situação o esforço de corte não é diluído o que causa dificuldades quanto ao

esquadrejamento da rosca e quebra do primeiro macho.

Os machos construídos segundo a norma ISO são de perfil completo, apresen-

tando diferenças no diâmetro do pescoço e no diâmetro da haste. Isso possibilita a

confecção de roscas com profundidade maior.



Os machos são caracterizados por:

• Sistemas de rosca que podem ser: métrico (em milímetro), Whithworth e

americano (em polegada), NPT;

• Aplicação: roscar peças internamente;

• Passo medido pelo sistema métrico, ou número de filetes por polegada:

indica se a rosca é normal ou fina;

• Diâmetro externo ou nominal: diâmetro da parte roscada;

• Diâmetro da haste cilíndrica: indica se o macho serve ou não para fazer

rosca em furos mais profundos;

• Sentido da rosca: à direita ou à esquerda.

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

TIPO DE CANAL APLICAÇÃOCanais retos.

De uso geral. É empregado nos machos manuais e para máquinascomo rosqueadeiras e tornos automáticos.Para materiais que formam cavacos curtos.

Canais helicoidais à direita.Usados em máquinas. Para materiais macios que formam cavacoslongos e para furos cegos, porque extraem os cavacos no sentidooposto do avanço.

Canais helicoidais à esquerda.Para roscar furos passantes na fabricação de porcas, em roscaspassantes de pequeno comprimento.

Canais com entrada helicoidal curta.Para roscar chapas e furos passantes.

Canais com entradas helicoidaiscontínuas. A função dessa entrada é eliminar os cavacos para a frente durante o

roscamento. São empregados para furos passantes.

Com canais de lubrificação, retos depouca largura. Usados em centros de usinagem, têm a função de conduzir o lubrifi-

cante para a zona de formação do cavaco.

Sem canais.São machos laminadores de rosca, trabalham sem cavaco, pois fa-zem a rosca por conformação. São usados em materiais que se de-formam plasticamente.



Utilização do macho

Antes de iniciar o trabalho com o macho, deve-se verificar cuidadosamente o di-

âmetro do furo. Se o furo for maior que o diâmetro correto, os filetes ficarão defeituo-

sos (incompletos). Se for menor, o macho entrará forçado. Nesse caso, o fluido de

corte não penetrará e o atrito se tornará maior, ocasionando aquecimento e dilatação.

O resultado disso é o travamento do macho dentro do furo, ocasionando sua quebra.

Para evitar esse problema, deve-se consultar tabelas que relacionam o diâmetro da

broca que realiza o furo e a rosca que se quer obter. Por exemplo: suponhamos que

seja preciso fazer um furo para uma rosca M 6 x 1 (rosca métrica com ∅ de 6 mm e

passo de 1 mm).

Consultando a Tabela ISO Métrica Grossa temos:

Diâmetro nominal

da rosca

Passo em mm ∅ Broca em mm

1 0,25 0,75

5 0,8 4,2

6 1 5 Í

7 1 6

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

Tabelas com esses dados podem ser consultadas em catálogos de fabricantes

de machos e em livros técnicos.

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

d = D - passo (para ∅ menores que 8 mm).

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



Na haste cilíndrica dos machos estão marcadas as indicações sobre o sistema da

rosca, diâmetro nominal da rosca, o número de filetes por polegada ou passo da rosca.

Ação cortante

Quando o roscamento é manual, a ação cortante do macho é exercida por um

movimento circular de vaivém executado por meio do desandador.

O desandador deve ter um quadrado interno de lado a conforme a norma DIN 10

ou ter castanhas reguláveis para possibilitar o encaixe do arraste quadrado do macho.

O comprimento do desandador deve ser compatível com o diâmetro da haste do ma-

cho conforme norma específica NBR 6427.

O movimento circular do macho proporciona o avanço da ferramenta, gerando resis-

tência devido à formação do cavaco no pequeno alojamento do canal. Quando isso aconte-

cer, deve-se girar o macho em sentido contrário a fim de quebrar esses cavacos.



Recomendações de uso

O macho de pré-corte deve ser colocado rigorosamente perpendicular à superfí-

cie na qual está o furo. Se ele for mal colocado a rosca ficará fora do esquadro, ou

provocará a quebra do primeiro macho.

Todos os furos para roscas devem ser escareados com 90° para evitar que

as entradas de rosca formem rebarbas.

Para roscas com furos cegos, ou seja, não-vazados, a extremidade do macho

jamais deve bater contra o fundo do furo. Assim, sempre que possível, deve-se furar

mais profundo que o necessário para fazer a rosca a fim de que se obtenha um espa-

ço para reter os cavacos. Quando não for possível obter furos mais profundos, reco-

menda-se remover com freqüência os cavacos que se alojam no fundo do furo.

Normalmente, para que a execução da rosca seja econômica, 1 x D é suficiente.

Por esse motivo, a profundidade de uma rosca interna não deve ter suas dimensões

maiores que 1,5 x D, lembrando que D é o diâmetro externo da rosca.

Entre dois metais diferentes, deve-se abrir o furo com o diâmetro previsto para

roscar o metal mais duro, caso contrário, o macho tenderá a se desviar para o metal

mais macio.

Para furos em metais leves como alumínio e suas ligas, ligas de magnésio, a

passagem de um único macho é suficiente. A gripagem é evitada, lubrificando-se cui-

dadosamente o macho, para prevenir o arrancamento dos filetes.

Para furos vazados, quando o diâmetro da haste é inferior ao diâmetro

da furação, a operação de desatarraxar o macho não é necessária, uma vez que ele

pode atravessar completamente a peça.

Os machos devem estar bem afiados e com todos os filetes em perfeito estado.



Após o uso, é preciso limpar os machos com um pincel e guardá-los separada-

mente em seus respectivos estojos.

Tabelas

A seguir são apresentadas tabelas referentes ao passo e ao diâmetro da broca

para roscar com machos.



Rosca Standard Americana Cônica para Tubo e Paralela


Tecnologia aplicada: Cossinete180

Cossinete

Cossinete é uma ferramenta fabricada de aço rápido ou de aço de liga tempe-

rado e retificado, com a função de gerar roscas externas em eixos, parafusos e tubos

para união com porcas, furos roscados e luvas roscadas. Possui um furo central com

filetes normalizados e também canais redondos periféricos ao furo roscado que

formam as arestas cortantes e servem para alojar os cavacos do material durante a

execução da rosca.

Tipos de cossinete

Dependendo da aplicação e do tipo de trabalho a ser realizado, pode-se

encontrar vários tipos de cossinetes: redondo aberto, redondo fechado, bipartido e de

pente.


Tecnologia aplicada: Cossinete 181

Cossinete redondo aberto

Este cossinete apresenta uma fenda radial chanfrada no sentido lon-gitudinal da

espessura do cossinete. Nesta fenda é introduzido um parafuso com ponta cônica,

com a função de abrir o diâmetro do cossinete, facilitando o início da rosca em

parafusos ou eixos com diâmetros não calibrados.

Cossinete redondo fechado

Este tipo de cossinete é rígido, isto é, não permite regulagem, possibilitando a

execução de roscas normalizadas e calibradas. Exige que os diâmetros do parafuso e

do eixo sejam compatíveis com o cossinete, pois do contrário, corre-se o risco de os

filetes serem danificados devido ao excesso de mate rial a ser tirado quando o

diâmetro do material for maior que o ideal. O cossinete redondo fechado também pode

ser com entrada helicoidal (“peeling”) e sem entrada helicoidal.



O cossinete com entrada helicoidal é ideal para roscar aço carbono, pois o cavaco

originado no processo geralmente é longo; assim, o cossinete desloca o cavaco da região

de corte, evitando o engripamento por acúmulo de material nos canais periféricos.

O cossinete sem entrada helicoidal é usado para roscar materiais que originam

cavacos curtos e quebradiços, a exemplo do latão.

A execução de rosca externa com cossinete redondo, seja aberto ou fechado,

pode ser realizada por meio de desandador próprio, normalizado pela NBR 6421,

manualmente ou com auxílio de torno mecânico. Em caso específico, o cossinete pode

ser fixado diretamente na placa universal de três castanhas do torno mecânico.

Cossinete bipartido

O cossinete bipartido é constituído de duas placas de aço temperado, com

formato retangular, tendo apenas duas arestas cortantes. Esse cossinete também

possui canais de saída por onde são eliminados os cavacos produzidos durante a

confecção da rosca.



O cossinete bipartido é montado em um porta-cossinete especial com regulagem

de um parafuso de ajuste, o qual fecha o cossinete nas sucessivas passadas, até a

formação do perfil da rosca desejada.

Cossinete de pente

Outro tipo de cossinete é o de pente, usado no roscamento com tornos revólver

e roscadeiras automáticas. Os pentes são montados em cabeçotes com quatro

ranhuras e aperto concên-trico e simultâneo. Nas roscadeiras, para cada cabeçote

existe um carrinho que faz a peça avançar e recuar; esse tipo de cossinete tem um

sistema próprio para aplicação de fluido de corte, adequado à produção seriada de

peças.



As tabelas a seguir indicam os valores máximos e mínimos de diâmetros de

eixos e parafusos para roscamento com cossinete.

BSW - Rosca Whitworth Grossa

diâmetro

nominal

Número de

fios por

∅ ext. recomendado

mmpolegada polegada Máx. Min.

W 3/32 48 2.31 2.25

W 1/8 40 3.09 3.03

W 5/32 32 3.88 3.82

W 3/16 24 4.67 4.60

W 7/32 24 5.46 5.39

W 1/4 20 6.18 6.00

W 5/16 18 7.77 7.60

W 3/8 16 9.32 9.10

W 7/16 14 10.31 10.70

W 1/2 12 12.45 12.20

W 9/16 12 14.04 13.79

W 5/8 11 15.65 14.40

W 3/4 10 18.78 18.50

W 7/8 9 12.92 21.60

+W 1 8 25.11 24.80

W 1 1/8 7 28.24 27.90

W 1 1/4 7 31.38 31.00

W 1 3/8 6 34.51 34.10

W 1 1/2 6 37.70 37.30

W 1 5/8 5 40.78 40.30

W 1 3/4 5 43.97 43.50

W 2 41/2 50.29 49.80

M - Rosca Métrica Grossa: ISO

d P ∅ ext.

recomendado (mm)

mm mm Máx. Mín.

M 2 0.4 1.94 1.89

M 2.2 0.45 2.14 2.08

M 2.3 0.4 2.24 2.19

M 2.5 0.45 2.44 2.38

M 2.6 0.45 2.54 2.48

M 3 0.5 2.93 2.88

M 3.5 0.6 3.42 3.36

M 4 0.7 3.91 3.84

M 4.5 0.75 4.41 4.34

M 5 0.8 4.91 4.83

M 6 1 5.89 5.80

M 7 1 6.89 6.80

M 8 1.25 7.88 7.76

M 9 1.25 8.88 8.76

M 10 1.5 9.87 9.74

M 11 1.5 10.87 10.74

M 12 1.75 11.85 11.71

M 14 2 13.84 13.69

M 16 2 15.84 15.69

M 18 2.5 17.82 17.63

M 20 2.5 21.82 21.63

M22 2,5 21.82 21.82

M 24 3 23.79 23.58

M 27 3 26.79 26.58

M 30 3.5 29.76 29.53

M 33 3.5 32.76 32.53

M 36 4 36.73 35.47



MF - Rosca Métrica Fina

d P

∅ ext. recomendado

mm

mm mm Máx. Mín.

M 3 0.35 2.94 2.90

M 3.5 0.35 3.44 3.40

M 4 0.35 3.94 3.90

M 4 0.5 3.93 3.88

M 4.5 0.5 4.43 4.38

M 5 0.5 4.93 4.88

M 6 0.5 5.93 5.88

M 6 0.75 5.91 5.84

M 7 0.75 6.91 6.84

M 8 0.5 7.93 7.88

M 8 0.75 7.91 7.84

M 8 1 7.89 7.80

M 9 0.75 8,91 8,84

M 9 1 8,89 8,80

M 10 0.75 9.91 9.84

M 10 1 9.89 9.80

M 10 1.25 9.88 9.76

M 11 1 10.89 10.80

M 12 1 11.89 11.80

M 12 1.25 11.88 11.76

M 12 1.5 11.87 11.74

M 14 1 13.89 13.80

M 14 1.25 13.88 13.76

M 14 1.5 13.87 13.74

M 15 1 14.89 14.80

M 15 1.5 14.87 14.74

M 16 1 15.89 15.80

d P∅ ext. recomendado

mmmm mm Máx. Mín.

M 16 1.5 15.87 15.74

M 18 1 17.89 17.80

M 18 1.5 17.87 17.74

M 18 2 17.84 17.69

M 20 1 19.89 19.80

M 20 1.5 19.87 19.74

M 20 2 19.84 19.69

M 22 1 21.89 21.80

M 22 1.5 21.87 21.74

M 22 2 21.84 21.69

M 24 1 23.89 23.80

M 24 1.5 23.87 23.74

M 24 2 23.84 23.69

M 27 1 26.89 26.80

M 27 1.5 26.87 26.74

M 27 2 26.84 26.69

M 30 1.5 29.87 29.74

M 30 2 29.84 29.69

M 30 3 29.79 29.58

M 33 1.5 32.87 32.74

M 33 2 32.84 32.69

M 33 3 32.79 32.58

M 36 1.5 35.87 35.74

M 36 2 35.84 35.69

M 36 3 35.79 35.58


Tecnologia aplicada: Alargadores186

Alargadores

A execução de furos cilíndricos de formatos e dimensões exatas é um pré-

requisito exigido na produção em série de peças intercambiáveis.

O furo executado pela broca, geralmente não é exato a ponto de permiti o ajuste

entre peças. Isso acontece porque:

• a superfície do furo é rugosa;

• o furo não é perfeitamente cilíndrico porque o eixo da máquina tem jogo (fol-

ga);

• o diâmetro não tem medidas exatas; é quase sempre maior que o diâmetro da

broca pela afiação imperfeita ou por deficiência da máquina, geralmente classe de

tolerância H12;

• o eixo geométrico do furo sofre, às vezes, ligeira inclinação.

O alargador é a ferramenta de corte para usinagem usada em acabamento de

furos que fornece medidas exatas que permitem ajustes de eixos, pinos, buchas, etc.


Tecnologia aplicada: Alargadores 187

O alargador é capaz de dar ao furo:

• rugosidade Ra da ordem de 0,8 µm;

• diâmetro de medidas exatas, geralmente a classe de tolerância H7;

• correção, se ele estiver ligeiramente desviado.

O alargador é fabricado em aço-rápido. Muitas vezes apresenta as arestas cor-

tantes feitas de metal duro. Pode ser usado manualmente ou em máquinas.

Os alargadores manuais apresentam navalhas cortantes mais compridas do que

os alargadores para máquinas. Sua haste é paralela com um arraste quadrado con-

forme norma DIN 10.

Os alargadores para máquinas podem ter as hastes cilíndricas ou cônicas.

Para evitar marcas das navalhas no acabamento do furo, os alargadores têm um

número par de navalhas em uma distribuição angular desigual.



Modo de ação

O alargador é uma ferramenta de acabamento com múltiplas arestas cortantes.

As arestas de corte, endurecidas por meio de têmpera, trabalham por pressão,

durante o giro do alargador dentro do furo. Nesse processo, cortam minúsculos cava-

cos do material, fazendo como que uma raspagem da parede interna do furo.

Na seção da navalha existem dois ângulos:

• o ângulo de folga (α), que deve ter aproximadamente entre 8o e 10o .

• o ângulo de saída (γ) que deve ter aproximadamente de 0 a 15o conforme o

tipo de ferramenta.

α0 = ângulo de folga da entrada

α = ângulo de folga do corte secundário

b’α = largura da guia do corte secundário

γ0 = ângulo de saída do corte principal

γf = ângulo lateral de saída (ângulo de hélice)

γ = ângulo de saída do corte secundário

χ = ângulo da entrada



Nomenclatura

De acordo com a norma NBR 7487, as partes constituintes de um alargador

apresentam a seguinte nomenclatura:

A ponta do

alargador que

primeiro entra em contato com o furo chama-se entrada . A entrada permite a in-

trodução do alargador no furo e seu comprimento varia de acordo com o trabalho a ser

realizado. Assim, por exemplo, um alargador para máquina usado para calibrar furos

passantes ou furos em materiais mais macios, deve ter uma entrada mais curta que a

de um alargador que calibrará um furo em um material mais duro. As ilustrações a se-

guir mostram diferentes formatos e ângulos da entrada.



Forma A

Forma B

Forma C

Forma D

Forma E

Forma F

Os canais do alargador são de vários tipos:



Alargadores manuais

Os alargadores manuais são construídos com aço rápido e podem ser de três tipos:

• Alargadores manuais para pinos cônicos:

• Alargadores manuais para cones Morse.

• Alargadores manuais propriamente ditos.



Alargadores de expansão

Esse tipo de alargador é fabricado com aço-carbono. Suas navalhas podem ser

retas ou helicoidais. Ele pode ser de dois tipos:

• alargador expansível que permite uma pequeníssima variação de diâmetro:

cerca de 1/100 do diâmetro nominal da ferramenta. Seu funcionamento se baseia na

elasticidade (flexibilidade) do aço. O corpo desse tipo de alargador é oco e apresenta

várias fendas longitudinais.

Na extremidade da ferramenta, há um parafuso em cuja ponta há uma parte cô-

nica. Quando esse parafuso é apertado, a parte cônica causa uma ligeira dilatação nas

partes de aço que contêm as navalhas. Essa dilatação resulta na variação do diâmetro

da ferramenta.

• alargador expansível de lâminas removíveis : pode ser rapidamente ajusta-

do a uma medida exata, pois as lâminas das navalhas deslizam no fundo de canaletas

inclinadas segundo um ângulo determinado.

Como as lâminas desse alargador são removíveis, estas podem ser facilmente

afiadas ou substituídas em caso de desgaste ou quebra. A calibração dessa ferra-

menta atinge 0,01 mm e a variação de seu diâmetro pode ser de alguns milímetros.



Alargadores para máquinas

Os alargadores para máquina são de três tipos:

• com haste cônica , que , por sua vez, pode ser:

a) de canais retos (Forma A)

b) de canais helicoidais à esquerda, corte à direita (Forma B).

c) de canais helicoidais à esquerda, corte à direita, para desbaste (Forma C)

• com haste cilíndrica , que pode ser:

a) de canais retos (Forma A)



b) de canais helicoidais à esquerda, corte à direita (Forma B)

c) de canais retos em aço rápido (Forma C)

d) de canais helicoidais à esquerda, corte à direita (Forma D)

e) de canais helicoidais à esquerda, corte à direita, para desbaste.

• com haste cônica, para furos para rebites



Tabelas

Para obter furos com diâmetros dentro dos limites desejados, formato cilíndrico,

perfeito acabamento e boa conservação do alargador, é necessário, antes de executar

a operação, observar os seguintes aspectos:

• determinar corretamente a quantidade de material a ser removido, em função

do material a ser usinado e do diâmetro do furo;

• observar rigorosamente a velocidade de corte em m/min, avanço em mm e o

fluido de corte adequado para cada tipo de material.

Para auxiliar o operador a atender a essas exigências, tabelas específicas de-

vem ser consultadas. Assim, as duas tabelas a seguir ajudam a encontrar os dados

necessários em função dos parâmetros já citados.

Quantidade de sobremetal em mm no diâmetro

Material a ser usinado Diâmetro do furo

até 2mm 2 - 5mm 5 - 10mm 10 - 20mm acima 20mm

Aços até 700 N/mm2 até 0,1 0,1 - 0,2 0,2 0,2 - 0,3 0,3 - 0,4

Aço acima de 700 N/mm2

Aço inoxidável

Material sintético mole

até 0,1 0,1 - 0,2 0,2 0,2 0,3

Latão, Bronze até 0,1 0,1 - 0,2 0,2 0,2 - 0,3 0,3

Ferro fundido até 0,1 0,1 - 0,2 0,2 0,2 - 0,3 0,3 - 0,5

Alumínio, Cobre eletrolítico até 0,1 0,1 - 0,2 0,2 - 0,3 0,3 - 0,4 0,4 - 0,5

Material sintético rígido até 0,1 0,1 - 0,2 0,2 0,4 0,5



Parâmetros de corte para a operação de alargar

Material a Tipo de Velocidade Avanço em mm/rotação Fluido de

ser usinado alargador de corte

m/min.

até 10mm até 20mm acima de

20mm

corte

Aço até 500

N/mm2

Estrias retas ou

à esquerda 45°

10 - 12 0,1 - 0,2 0,3 0,4 Emulsão

Aço de 500 a

700 N/mm2

Estrias retas ou

à esquerda 45°

8 - 10 0,1 - 0,2 0,3 0,4 Emulsão

Aço de 700 a

900 N/mm2

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

de corte

Aço acima de

900 N/mm2

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

de corte

Ferro fundido

até 220HB

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

de corte

Ferro fundido

acima de

220HB

Estrias retas 4 - 6 0,2 0,3 0,4 Emulsão ou óleo

de corte

Aço inoxidável Estrias retas ou

eventualmente à

direita

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

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

são

Bronze Estrias retas ou

eventualmente à

direita

3 - 8 0,1 - 0,2 0,2 - 0,3 0,4 Emulsão

Cobre

eletrolítico

Estrias retas ou

eventualmente à

direita

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

Alumínio Estrias à es-

querda 45° ou

estrias retas

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

são

Material sintéti-

co rígido

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

Material sintéti-

co mole

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



Recomendações de uso

O resultado da operação de usinagem feita com alargador depende de vários

fatores que devem ser considerados tanto na escolha da ferramenta adequada, quanto

nas condições de utilização. Nesse caso, devem ser considerados:

• a aplicação: manual ou com máquina;

• as características do furo: profundidade, estado do pré-furo, espessura da pa-

rede da peça, dimensões, grau de acabamento, se é passante ou cego, se é interrom-

pido.

• material: resistência e usinabilidade.

• velocidade de corte (para alargamento em máquina): como regra prática, o

valor inicial deve ser de 50% da velocidade usada para a furação do mesmo material.

• avanço: geralmente 2,5 a 3 vezes o avanço usado para a furação do mesmo

material. A utilização de avanços muito baixos pode resultar em desgaste excessivo do

alargador. Avanços muito elevados resultam em furos fora da tolerância e com aca-

bamento de qualidade inferior. O ideal é usar o avanço mais elevado possível e que

resulte no acabamento e na tolerância desejados.

• sobremetal: está intrinsecamente ligado ao tipo de material, ao acabamento

desejado, à profundidade do furo e à saída de cavacos do alargador.

• alinhamento: o ideal é que o eixo da máquina, o alargador, a bucha de guia e

o furo a ser alargado estejam perfeitamente alinhados. Qualquer variação tende a au-

mentar o desgaste da ferramenta e resultar em furos fora da tolerância. Furos sobre-

dimensionados ou cônicos indicam mau alinhamento.

• vibração: tem efeito prejudicial sobre a vida útil do alargador e no resultado do

acabamento do furo. Pode ser conseqüência de:

1 - avanço excessivo;

2 - ângulos de folga excessivos no alargador;

3 - rigidez insuficiente na máquina ou má fixação da ferramenta;

4 - má fixação da peça;

5 - comprimento excessivo do alargador ou do fuso da máquina;

6 - excessiva folga no cabeçote flutuante;

7 - avanço insuficiente.

• fluido de corte: como o uso do alargador deve resultar em um bom acaba-

mento, o fluido de corte é escolhido em função de seu poder lubrificante e não refrige-

rante.



• reafiação: para o máximo rendimento da ferramenta, não se deve permitir que

ela perca demasiadamente o corte, promovendo reafiações periódicas. Estas estão

restritas à entrada, observando-se que cada aresta de corte seja retificada igualmente.

É uma operação que não deve ser feita manualmente, pois não é possível obter ares-

tas de corte iguais dessa maneira.

Além dessas considerações, deve-se observar que, quando o alargamento é

feito em máquina, deve-se usar um cabeçote flutuante a fim de evitar que o diâmetro

do furo fique maior devido a um possível desalinhamento entre alargador e peça.

Os alargadores removem cavacos para melhorar o acabamento de furos pré-

furados, em que se deseja obter uma qualidade de tolerância 7. O resultado dessa

operação depende da furação anterior que deve ser do campo 10.

Portanto, como com brocas helicoidais, é possível obter uma qualidade 12, deve-

se incluir entre as operações de furar e alargar, uma etapa realizada com brocas cali-

bradoras, que são mais estáveis que as brocas normais e têm melhor guia no furo de-

vido ao número maior de arestas de corte.

No caso de furos até 8 mm de diâmetro, a operação de calibrar pode ser dispen-

sada, já que a dimensão e a rugosidade do furo obtido com a broca são suficientes

para o alargamento.


Tecnologia aplicada: Desandadores 199

Desandadores

Desandador é um porta-ferramenta usado para imprimir movimentos giratórios a

machos, cossinetes e alargadores.

O desandador funciona como uma alavanca relacionando a força aplicada e a

distância do ponto de aplicação.

Esse porta-ferramenta é formado por um corpo central que apresenta um orifício

com formato quadrado ou circular.


Tecnologia aplicada: Desandadores200

Aqueles que apresentam o orifício com o formato quadrado são apropriados para

movimentar machos e alargadores, devido ao arraste quadrado próprio dessas ferra-

mentas.

Os desandadores que apresentam orifício com formato circular servem para fixar

cossinetes, que são ferramentas para abrir roscas externas.

Desandadores para machos e alargadores

Os desandadores para machos e alargadores apresentam-se nos seguintes tipos:

• um braço fixo e outro móvel com abertura regulável no corpo;

• ambos os braços fixos com abertura fixa no corpo;

• em formato de “T” com abertura fixa ou regulável.



Os desandadores com um braço fixo e outro móvel apresentam duas castanhas,

cuja função é fixar os machos e alargadores. Uma das castanhas é fixa, outra é móvel.

No ponto de encontro das duas castanhas, forma-se uma abertura quadrada

onde são alojados e fixados por aperto os machos e alargadores.

Nesse tipo de desandador, o braço móvel tem duas funções:

1. movimentar a castanha móvel;

2. regular a abertura quadrada entre as castanhas, de acordo com o tamanho do

arraste quadrado do macho ou do alargador.

A tabela a seguir apresenta o comprimento e a aplicação dos quatro desandado-

res com abertura regulável mais usados na prática.

Número Comprimento Recomendações

0 150 mm Para machos e alargadores com até6 mm de diâmetro.

1 215 mm Para machos e alargadores de 6 até10 mm.

2 275 mm Para machos e alargadores de 10 até15 mm de diâmetro nominal.

3 400 mm Para machos e alargadores acima de15 mm de diâmetro nominal.



Os desandadores que apresentam braços fixos e abertura fixa no corpo, admi-

tem um único tipo de macho ou alargador.

Esses desandadores, formando conjuntos, possuem os braços e as aberturas

com dimensões adequadas aos diâmetros nominais dos machos e alargadores com os

quais trabalham.

Em comparação com os desandadores de abertura regulável, os desandadores

de abertura fixa impedem que o operador aplique esforço de torção superior ao limite

de resistência dos machos e alargadores empregados. Eles são recomendados para

ferramentas de pequeno diâmetro. Esses desandadores são apresentados em dimen-

sões padronizadas pela NBR 6427. O quadrado interno de lado a, todavia, é normali-

zado pela norma DIN 10.



Lado do quadrado interno(a)

mínimo máximo

1,62 1,68

2,02 2,08

2,52 2,58

3,18 3,25

4,03 4,1

5,03 5,01

6,34 6,43 28 10 11 290

10,04 10,13

12,55 12,66

16,05 16,16

20,06 20,19

25,06 25,19

31,58 31,74

(Fonte: Adaptado de NBR 6427/Din 10)

Os desandadores com formato em “T” possuem castanhas reguláveis que po-

dem acoplar machos e alargadores de até 5/16”.

Para facilitar o uso de machos e alargadores em locais de difícil acesso, existe

um outro tipo de desandador “T” que possui um corpo comprido usado como prolon-

gamento.

1106512

1908718

460171540

660242260

1000343080

d1 d2 b l



A caixa existente na extremidade do desandador em “T” que possui o corpo

comprido é fixa. Portanto, para cada tipo de macho ou alargador, deverá ser emprega-

do um jogo de desandadores cujas caixas sejam adequadas ao arraste quadrado dos

machos e alargadores.

Porta-cossinete

Porta-cossinete é, na verdade, um desandador constituído por um corpo central

no qual o cossinete é encaixado. Apresenta dois braços opostos com punhos recarti-

lhados que oferecem firmeza na empunhadura e três parafusos, sendo dois de fixação

e um de regulagem em um dos lados do alojamento.

O parafuso de regulagem atua na abertura do cossinete. Os parafusos de fixa-

ção atuam no fechamento do cossinete e na sua fixação no porta-cossinete.

O porta-cossinete funciona como alavanca, transmitindo o movimento de rotação

ao cossinete para a execução da rosca.



O tamanho desse tipo de desandador normalizado pela NBR 6421 que padroni-

za as dimensões (*) indicadas pela tabela a seguir.

manípulo

Essas dimensões estão mostradas na tabela a seguir.

d1H11 d2 d3 d4 d5 l1 l2 l3 L

16 25 12 M3 8 9 4,8 2,5 200

M3 `8 9 4,8 2,5 200

M5 10 12 6,5 3,2 250

25 36 20 M6 10 12 8,5 4,3 320

30 45 25 M6 12 14 10 4,8 400

38 55 32 M8 14 16 13 6,3 500

14 16 13 6,3 500

16 20 17 8,3 630

55 75 48 M10 20 25 20 9,4 750

65 85 58 M10 20 28 23 11 800

75 100 68 M12 25 32 27 12,5 900

90 115 80 M14 25 38 33 15,5 1000

105 130 95 M14 25 38 33 15,5 1000

120 145 110 M14 25 38 33 15,5 1000Unid.: mm (Fonte: NBR 6421)

O conjunto montado (cossinete + porta-cossinete) recebe o nome de tarraxa .

30 1620

M8386345


Tecnologia aplicada: Velocidade de corte206

Velocidade de corte

Para que haja corte de um determinado material por meio de uma ferramenta, é

necessário que o material ou a ferramenta se movimente um em relação ao outro.

O modo para determinar ou comparar a rapidez desse movimento é a velocida-

de de corte , representada pelo símbolo Vc.

Velocidade de corte é, pois, o espaço percorrido pela ferramenta ou peça em

uma unidade de tempo.

A Vc pode variar de acordo com o tipo e a dureza da ferramenta e também com

a resistência à tração do material a ser usinado.

Matematicamente a velocidade de corte é representada pela fórmula:

Vc =et

Nessa fórmula, Vc é a velocidade de corte, e é o espaço percorrido pela ferra-

menta e t é o tempo gasto.


Tecnologia aplicada: Velocidade de corte 207

A velocidade de corte é, geralmente, indicada para uso nas máquinas-

ferramenta e se refere à quantidade de metros dentro da unidade de tempo (minuto ou

segundo): 25 m/min (vinte e cinco metros por minuto) e 40 m/s (quarenta metros por

segundo), por exemplo.

Em algumas máquinas-ferramenta onde o movimento de corte é rotativo, por

exemplo o torno, a fresadora e a furadeira, a peça ou a ferramenta é submetida a um

movimento circular. Por isso, a velocidade de corte é representada pelo perímetro do

material ou da ferramenta (πd), multiplicado pelo número de rotações (n) por minuto

em que o material ou ferramenta está girando.

Matematicamente, pode-se dizer que, em uma rotação: Vcdt

= π

Em “n” rotações: Vcdnt

= π

Nessa fórmula, π é igual a 3,14 (valor constante), d é o diâmetro da peça ou da

ferramenta e n é o número de rotações por minuto.

Como o número de rotações é determinado a cada minuto, a Vc pode ser repre-

sentada: Vcdn

min= π

1ou Vc = πdn .

O diâmetro da peça é dado, geralmente, em milímetros. Assim, para obter a ve-

locidade teórica em metros por minuto, é necessário converter a medida do diâmetro

em metros: Vcdn= π

1000 ou Vc

dnm min= π

1000( / )

Observação

1m = 1000mm



Nas máquinas-ferramentas onde o movimento de corte é linear, por exemplo, na

plaina, brochadeira e serra alternativa a peça ou a ferramenta são submetidas a um

movimento. Nessas máquinas a velocidade é variável de zero até um valor máximo,

porque a peça ou a ferramenta pára nas extremidades do curso e vai aumentando a

velocidade até chegar ao seu valor máximo.

A velocidade de corte é representada pelo dobro do curso (c) percorrido pela

peça ou a ferramenta multiplicado pelo número de golpes (n) realizados no espaço de

tempo de um minuto.

Matematicamente, isso significa que:

• em um golpe, Vcct

= 2

• em golpes em um minuto, Vcc

min= 2

1

• em “n” golpes por minuto, Vccn

min= 2

1, ou seja, Vc cn= 2



O comprimento do curso é, geralmente, apresentado em milímetros. Para obter a

velocidade em metros por minuto, deve-se converter a medida do curso em metros.

Matematicamente:

Vccn

m min= 21000

( / )

Observação

No cálculo da velocidade de corte para máquinas-ferramenta, como as plainas, o

valor de c (curso) é determinado pela soma do comprimento da peça mais 30 mm, que

é a folga necessária para a ferramenta entrar e sair da peça.

Velocidade de corte para retificação

Retificação é a operação de usinagem por abrasão na qual se usa uma ferra-

menta multicortante denominada rebolo. Ela tem por finalidade corrigir irregularidades

na superfície da peça de modo que ela apresente medidas mais exatas.

Na retificação, a fim de obter o melhor resultado na operação, deve-se conside-

rar a velocidade do rebolo. Assim, os rebolos não devem ultrapassar a velocidade pe-

riférica máxima indicada pois, com o aumento da velocidade, ocorre um aumento da

força centrífuga que pode romper o rebolo.

A velocidade máxima é determinada em função do tipo de aglutinante do rebolo

e do tipo de trabalho a ser realizado.

A tabela a seguir mostra as velocidades máximas recomendadas para cada tipo

de aglutinante.

Aglutinante Velocidade periféricamáxima

vitrificado 35 m/s

borracha 35 m/s

mineral 16 m/s

resina sintética 45 m/s



Em função do tipo de retificação as velocidades recomendadas são mostradas

na tabela a seguir.

Tipos de retificação Velocidade periférica(m/s)*

retificação cilíndrica 25/30

retificação interna 15/20

retificação plana 20/25

retificação da ferramenta 18/20

corte 80

* Para ferro fundido cinzento, valem os valores menores. Para aço, os valores maiores.

É importante observar que na retificação as velocidades de corte são apresenta-

das em metros por segundo (m/s), devido as velocidades serem muito elevadas

quando comparadas com as velocidades de corte da usinagem de ferramentas clássi-

cas (ferramenta de aço-rápido e metal duro).

Exemplo:

Para um rebolo vitrificado cuja a velocidade periférica normal é da ordem de

30/35 m/s a velocidade do grão seria de 1.800 / 2.100 m/min, enquanto uma fresa

costuma trabalhar a 90 m/min.

A velocidade de corte é um dado muito importante para a operação das máqui-

nas-ferramenta porque é ela que determina o desempenho da máquina e a durabilida-

de da ferramenta. Na maioria dos casos, ela não precisa ser calculada porque é um

valor de tabela facilmente encontrável em catálogos, manuais e outras publicações

técnicas, elaboradas depois de numerosas experiências, baseadas em avanços pré-

estabelecidos.

Porém, a maioria das máquinas apresenta caixa de velocidades em rotações por

minuto. Por isso, exige-se que o operador determine esse valor, por meio de cálculos

ou nomogramas a fim de regular a máquina. Isso significa que, na maioria das vezes,

os cálculo que o operador deve fazer são para determinar a quantidade de rotações ou

de golpes por minutos.

As tabelas a seguir indicam valores de velocidade de corte de acordo com as

operações de usinagem e os materiais a serem empregados.



Tabela de Vc para torneamento

Valores de referência para vel. corte-ângulo corte-força corte específico Extrato - AWF 158Os valores se referem ao corte seco com:ferram. aço ráp. para vel. corte V60 (dur. ferram. 60min)ferram. metal duro para vel. corte V240 (dur. ferram. 240min)

âng. posição χ = 45º, âng. ponta ε = 90º, âng. inclin. λ = 0... 8ºp. metais leves, mat. sint. e prens. λ = 5... 10º

Os valores de referência valem para profundidades de corte até 5mm, acima de 5mm a velocidade de corte é10... 20% menor.Para os valores de força de corte específica vale uma profundidade de corte de 2...10 vezes o avanço.

HSS - (High Speed Steel) aço rápido MD - metal duro

METAIS FERROSOS

Material a ser usinadoVelocidade de corte

(m/min.)Fer Avanço (s) em mm/rot.

0,1 0,2 0,4 0,8 1,6

AÇO CARBONOHSS - 60 45 34 25

com resistência até 500N/mm2 (0,10% a 0,25% C) MD 280 236 200 170 67HSS - 44 32 24 18

com resistência até 700 N/mm2 (0,30% a 0,45%C) MD 240 205 175 145 50HSS - 32 24 18 13

com resistência até 900 N/mm2 (0,50% a 0,60%C) MD 200 170 132 106 34

AÇO LIGA E AÇO FUNDIDOHSS - 34 25 19 14

com resistência até 900N/mm2 MD 150 118 95 75 24HSS - 24 17 12 8,5

com resistência até 1250 N/mm2 MD 118 108 8,5 71 24HSS - 9 - - -

com resistência até 1500 N/mm2 MD 50 40 32 27 8,5

FERRO FUNDIDO(FC 100 a 150) HSS - 48 28 20 14com resistência até 150N/mm2 MD 140 118 95 80 67(FC 100 a 250) HSS - 43 27 18 13com resistência até 250N/mm2 MD 125 90 75 63 53FMP 55005 HSS - 32 18 13 9,5com resistência até 550N/mm2 MD 106 90 75 63 53

AÇO AO MANGANÊS HSS - - - - -MD 40 32 25 20 67

METAIS NÃO FERROSOSALUMÍNIOAlumínio puro HSS 400 300 200 118 75

MD 1320 1120 950 850 710Liga de 11 a 13% silício HSS 100 67 45 30 -

MD 224 190 160 140 118

COBRECobre, latão, com resistência HSS - 125 85 56 36até 200N/mm2 MD 600 530 450 400 355

BRONZEBronze HSS - 63 53 43 34com resistência de 210 a 260 N/mm2 MD 355 280 236 200 180Ligas de bronze, bronze fosforoso HSS - 85 63 48 36com resistência à tração de 260 a 300N/mm2 MD 500 450 375 335 300



Velocidade de corte para brocas em aço rápidoMETAIS FERROSOS

Material a ser usinado Velocidade de corte(m/min.)

AÇO CARBONOcom resistência até 500N/mm2 (0,10% a 0,25% C)com resistência até 700N/mm2 (0,30% a 0,45% C)com resistência até 900N/mm2 (0,50% a 0,60% C)

28 - 3225 - 2820 - 25

AÇO LIGA E AÇO FUNDIDOcom resistência até 900N/mm2

com resistência até 1250N/mm2

com resistência até 1500N/mm2

14 - 1810 - 14 6 - 10

FERRO FUNDIDOcom dureza até 200HBcom dureza até 240HBcom dureza acima de 240HB

25 - 3018 - 2514 - 18

AÇO INOXIDÁVELaço inox ferrítico ou martensítico de fácil usinagemde difícil usinagemcom alta resistência ao calor

8 - 12 5 - 8 3 - 5

AÇOS AO MANGANÊS 3 - 5

METAIS NÃO FERROSOS


LIGAS DE ALUMÍNIOcom geração de cavaco longocom geração de cavaco curtoligas com silício (Silumin)

63 - 10040 - 6332 - 50

LATÃOaté Ms 58até Ms 60

63 - 9032 - 63

COBRECobre “standard”Cobre eletrolítico

40 - 6328 - 40

BRONZELigas de bronze, bronze fosforosoBronze

28 - 3216 - 28

LIGAS DE METALde fácil usinagemde difícil usinagem

8 - 12 4 - 8

LIGAS DE MAGNÉSIO 80 - 100

ZINCO E SUAS LIGAS - ZAMAK 32 - 50

ALPACA 40 - 63

TITÂNIO E LIGAS DE TITÂNIO 6 - 9

MATERIAIS NÃO-METÁLICOS


Termoplásticos (Nylon, PVC, Teflon, Acrílico, etc); borrachaPlásticos termofixos (duros) com ou sem fibras (baqueline, PVC lamin. com fibrade vidro, etc)Borracha sintética (ebonite, vulcanite)

25 - 4016 - 25

18 - 30



Tabela de velocidade de corte para aplainamento

Material da peça Vc (m/min)HSS metal duro

Aço com resistência até 500N/mm2 (0,10% a 0,25%C) 16 60



Aço inoxidável 5 20

Ferro fundido cinzento com resistência até 150N/mm2 15 60

Ferro fundido duro com resistência até 550N/mm2 12 50

Alumínio e latão mole 80 200

Bronze fosforoso 12 60

Cobre 26 100

Tabela de velocidade periférica da peça para retificação cilíndrica externa

Material Trabalho Velocidade periféricada peça m/min.

aço com resistência até900N/mm2

desbasteacabamento

12...15 9...12

aço temperado desbasteacabamento

14...16 9...12

fofo cinzento desbasteacabamento

12...15 9...12

latão desbasteacabamento

18...2014...16

alumínio desbasteacabamento

40...5028...35

Tabela de velocidade periférica da peça para retificação cilíndrica interna

Material Trabalho Velocidade periférica dapeça m/min.

aço com resistência até900N/mm2

desbasteacabamento

16...21

aço temperado desbasteacabamento 18...23

fofo cinzento desbasteacabamento 18...23

latão desbasteacabamento

25...30

alumínio desbasteacabamento

32...35

a Profissional: Mecânica

ocidade de corte para fresagem

Tipo de fresa Cilíndrica deaço rápido

Cilindricasfrontais de aço

rápido

Circular deaço rápido

Frontaispastilhas

intercambiáveis

de perfilconstante deaço rápido

woodruffde açorápido

de topoem hasteinferior a10mm deaço rápido

Fresas topo comdiâmetro superi-or a 10mm de

aço rápido

OperaçãoDesbastepasse de

5mm

Acaba-mento

passe de0,5mm

Desbastepasse de

5mm

Acaba-mento

passe de0,5mm

Desbastepasse de

5mm

Acaba-mento

passe de0,5mm

Desbastepasse de

5mm

Acaba-mento

passe de0,5mm

Desbastepasse de

5mm

Acaba-mento

passe de0,5mm

Desbastepasse de

5mm

Desbastepasse de

5mmAcabado

Material a usinar Velocidade de corte m/min.

com resistência até/mm2

8 - 12 13-18 8 - 12 13 - 18 9 - 12 13 - 16 45 - 60 55 - 65 6 - 10 8 - 12 8 - 10 8 - 10 10 - 14 14 - 16


10 - 16 16 - 18 12 - 16 16 - 25 12 - 18 16 - 25 62 - 80 80 - 90 8 - 12 14 - 16 10 - 12 10 - 12 14 - 20 20 - 26


15 - 20 20 - 35 16 - 22 25 - 35 18 - 25 20 - 30 100-125 125-140 15 - 18 18 - 21 12 - 18 12 - 18 18 - 24 20 - 28

fundido com durezaa de 240HB 12 - 18 18 - 25 12 - 16 18 - 25 12 - 18 18 - 25 45 - 55 50 - 90 10 - 15 14 - 18 8 - 10 8 - 10 12 - 14 18 - 25

fundido com dureza atéB

20 - 25 25 - 30 16 - 22 25 - 30 20 - 25 25 - 30 55 - 65 60 - 100 16 - 20 18 - 22 18 - 22 15 - 20 22 - 25 25 - 28

ze 30 - 40 40 - 50 30 - 40 40 - 50 30 - 40 40 - 50 70 - 120 80 - 200 20 - 30 30 - 40 25 - 30 20 - 24 35 - 45 40 - 50

o 35 - 50 50 - 70 35 - 50 50 - 70 35 - 50 50 - 70 80 - 120 80 - 200 40 - 50 50 - 60 40 - 65 22 - 28 36 - 60 60 - 70

e 30 - 50 45 - 80 30 - 50 45 - 80 30 - 50 45 - 80 100-180 180-300 30 - 40 35 - 45 22 - 25 20 - 24 30 - 50 50 - 80

ínio e suas ligas 150-220 250-300 200-250 300-350 150-220 300-350 500-600 800-1000 120-150 150-200 150-200 120 - 160 120-150 150-200

ervação:Os valores de profundidade para desbaste e acabamento são valores médios.

omo a velocidade de corte varia em função da profundidade do passe, os valores apresentados são valores limites. Por exemplo, para fresar aço macio eme de desbaste podemos desenvolver de 15 a 20m/min.


Tecnologia aplicada: Número de rotações e golpes por minuto 215

Número de rotações egolpes por minuto

Para que uma ferramenta corte um material, é necessário que um se movimente

em relação ao outro a uma velocidade adequada.

Na indústria mecânica, as fresadoras, os tornos, as furadeiras, as retificadoras e

as plainas são máquinas operatrizes que produzem peças por meio de corte do mate-

rial. Esse processo se chama usinagem .

Para que a usinagem seja realizada com máquina de movimento circular, é ne-

cessário calcular o número de rotações por minuto da peça ou da ferramenta que está

realizando o trabalho.

Quando se trata de plainas, o movimento é linear alternado e é necessário cal-

cular a quantidade de golpes por minuto.

Esse tipo de cálculo é constantemente solicitado ao profissional da área de me-

cânica.

As unidades de rotações e de golpes por minuto são baseados no Sistema Inter-

nacional (SI), expressas em 1/min ou min-1, isto é, o número de rotações ou de golpes

por um minuto. As antigas abreviações r.p.m. (rotações por minuto) e g.p.m. (golpes

por minuto), estão em desuso, porque não caracterizam uma unidade. Assim,

1

600

rpm = 1/min

rpm = 600/min

1

50

gpm = 1/min

gpm = 50/min


Tecnologia aplicada: Número de rotações e golpes por minuto216

Velocidade de corte

Para calcular o número de rotações por minuto, seja da peça no torno, seja da

fresa ou da broca, usa-se um dado chamado de velocidade de corte .

A velocidade de corte é o espaço que a ferramenta percorre, cortando um mate-

rial, dentro de um determinado período de tempo.

A velocidade de corte depende de uma série de fatores como:

• tipo de material da ferramenta;

• tipo de material da peça a ser usinada;

• tipo de operação a ser realizada;

• condições da refrigeração;

• condições da máquina etc.

A velocidade de corte, é fornecida por tabelas baseadas em experiências práti-

cas que compatibilizam o tipo de operação com o tipo de material da ferramenta e o

tipo de material a ser usinado.

Cálculo de rotações por minuto para torneamento

Para calcular a rotação (nr) em função da velocidade de corte, usa-se a seguinte

fórmula:

n = Vc 1000

d [1 min]r

⋅⋅π

/ ou [min-1]

Nesta fórmula, nr é o número de rotações; Vc é a velocidade de corte; d é o di-

âmetro do material e π é 3,1416 (constante).

Como o diâmetro das peças é dado em milímetros e a velocidade de corte é

dada em metros por minuto, é necessário converter milímetros em metros. Por isso, o

fator 1000 é usado na fórmula de cálculo.



Observando a fórmula, é possível perceber que os valores 1000 e 3,1416 são

constantes. Dividindo-se esses valores, temos:

n =Vc 1000

dVc 1000d 3,1416

318,3Vcdr

⋅⋅

= ⋅⋅

= ⋅

≅ ⋅

π

n 318Vcdr

A aproximação neste caso é necessária para facilitar os cálculos e se justifica

porque a velocidade de corte é baseada em experiências práticas e a gama de rota-

ções das máquinas operatrizes normalmente é fixa.

Exemplo de cálculo

Calcular o número de rotações por minuto para o torneamento de uma peça de

aço 1020 com resistência à tração de até 500 N/mm2 e diâmetro de 80 mm, usando

uma ferramenta de aço rápido, com um avanço de 0,2 mm/r.

Dados da máquina:

Rotações: 50; 75; 150; 250; 300;... /min

Avanços: 0,05; 0,1; 0,2; 0,3; ... mm/r

Dados do problema:

Vc = 60 m/min (dado de tabela)

d = 80 mm nr = ?

nvcdr = ⋅318

Substituindo os valores na fórmula:

n318 60

8019080

80r = ⋅ = ⇒ nr = 238,5/min

A rotação ideal para esse trabalho seria 238,5/min. Porém, para início de usina-

gem, adota-se a rotação imediatamente inferior à rotação ideal, ou seja, 150/min.

Como a velocidade de corte é um dado empírico, o operador pode analisar as condi-

ções gerais de corte (lubrificação, resistência do material, dureza da ferramenta, rigi-

dez da máquina, ângulo de posição da aresta de corte (χ)) e aumentar a rotação para

250/min.



Convém observar que uma rotação maior gera maior produção, porém, conse-

qüentemente, o desgaste da ferramenta é maior. Sempre que possível, o operador

deve empregar a rotação mais econômica que associa o número de peças produzidas

à vida útil da ferramenta.

Cálculo de rotação para furação e fresamento

Para realizar as operações de fresamento e furação, a fórmula para o cálculo do

número de rotações é a mesma, devendo-se considerar em cada caso, o diâmetro da

ferramenta (fresa ou broca).

Exemplo 1

Calcular o número de rotações por minuto para furar uma peça de aço ABNT

1020 com resistência de até 500 N/mm2 com uma broca de 10 mm de diâmetro.

Dados da máquina: 100; 200; 250; 320; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250/min.

d = 10mm

n318 Vc

d318 28

10

n318 Vc

d318

10

r

r

= ⋅ = ⋅

= ⋅ = ⋅32

⇒

⇒

Vc = 28 a 32 m/min (dados de tabela)

nr = 890,4 /min

nr = 1017,6 /min

Portanto, o número de rotações-máquina deve estar entre 890,4/min e 1017,6/ min.

Nesta situação, a rotação-máquina escolhida é igual a 1000/min. O operador deve

estar atento às condições gerais de corte para adequar a rotação à melhor produtivi-

dade.

Exemplo 2

Calcular o número de rotações para fresar em desbaste uma peça de aço ABNT

1045 com resistência até 700 N/mm2 com um cabeçote para fresar de 125 mm de

diâmetro.



Dados da máquina: 50; 80; 100; 125; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250/min.

d = 125 mm

n318 Vc

d318 62

125

n318 Vc

d318 80

125

r

r

= ⋅ = ⋅

= ⋅ = ⋅

⇒

⇒

Vc: 62 a 80 m/min (dados da tabela)

nr = 157,72/min

nr = 203, 52/min

O número de rotações-máquina ideal deve estar entre 157,72/min e 203,52/min.

Como a fresadora não apresenta em sua gama de rotações nenhum valor igual a

esse, a rotação-máquina escolhida deve ser a imediatamente inferior à mínima rotação

calculada com a finalidade de preservar a ferramenta no início da usinagem, ou seja,

125/min.

O operador deve sempre analisar a condição de corte (refrigeração, rigidez da

máquina, rigidez da fixação, etc.) e verificar se é possível utilizar uma rotação maior,

considerando-se também a vida útil da ferramenta.

Cálculo de rotação para retificação

Para calcular a rotação para retificação a fórmula a ser usada é:

n = Vc 1000

dr⋅

⋅π

Como a velocidade dos rebolos é alta (da ordem de 2100 m/min), seus fabri-

cantes expressam-na em metros por segundo (m/s) a fim de diminuir seu valor numé-

rico. Por isso, é necessário multiplicar a fórmula original por 60 (porque 1 minuto = 60

segundos), de modo a adequá-la à velocidade dos rebolos. Assim,

n = Vc 1000 60

dr⋅ ⋅

⋅π

Analisando a fórmula, verifica-se que 1000, 60 e π (3,1416) são constantes. As-

sim, dividindo-se os valores, temos:

n =Vc 1000 60

d 3,141619098,5

Vcdr

⋅ ⋅⋅

=

nr ≅ 19100Vcd



Desse modo, pode-se calcular não só a rotação do rebolo, mas também a da

peça, no caso de retificação cilíndrica, desde que a velocidade de corte do material a

ser retificado seja expressa em m/s.

Exemplo de cálculo de r/min para retificadora plana

Sabendo que a velocidade de corte de um rebolo vitrificado é de 35 m/s. e que

seu diâmetro é 300 mm, calcular a rotação para esse rebolo.

Vc = 35 m/s

d = 300 mm (diâmetro do rebolo)

nr ≅ 19100Vcd

19100 35300

= ⋅ ⇒

⇒ nr ≅ 2228,3/min

Exemplo de cálculo para retificadora cilíndrica

Para retificar um eixo temperado de aço ABNT 1060, com diâmetro de 50 mm

em uma retificadora cilíndrica que utiliza um rebolo vitrificado de 250 mm de diâmetro.

Determinar as rotações da peça e do rebolo, sabendo-se que a velocidade de corte do

rebolo é igual a 35 m/s e da peça é igual a 0,30 m/s.

Dados da máquina: eixo porta-peça = 50; 75; 100; 125/min

eixo porta-rebolo = 2400/min

Rotações do rebolo:

nr =19100 Vc

d⋅ =

19100 35250

⋅ = 2674/min

Rotação adotada: 2400/min

Rotações da peça:

nr = 19100 Vc

d⋅ = 19100 0 30

50⋅ =,

114,6/min

Rotação adotada: 100/min



Observação

Para o início da usinagem, a rotação escolhida para a peça deve ser imediata-

mente inferior à rotação calculada. O operador deve analisar as condições de corte e

aumentá-la se julgar conveniente.

Cálculo de número de golpes por minuto

Quando o trabalho de usinagem é feito por aplainamento e, portanto, o movi-

mento da máquina é linear, calcula-se o número de golpes que a ferramenta dá por

minuto.

Observação

Golpe é o movimento de ida e volta da ferramenta ou da peça. A fórmula para

esse cálculo é:

ngVc

2 c= ⋅

⋅1000

Na fórmula, ng é o número de golpes por minuto, Vc ⋅ 1000 já é conhecido, c é o

curso da máquina, ou seja, o espaço que a ferramenta percorre em seu movimento

linear. Esse valor é multiplicado por 2 porque o movimento é de vaivém.

Observação

O curso é igual ao comprimento da peça mais a folga de entrada e saída da fer-

ramenta, normalmente 30 mm.

Analisando a fórmula, verifica-se que os valores 1000 e 2 são constantes. Assim,

dividindo-se os valores, temos:

ngVc

2 c= ⋅

⋅1000 ⇒ 500

Vcc

Exemplo de cálculo

Calcular o número de golpes para o aplainamento de uma peça de aço ABNT

1020 com resistência à tração de 500 N/mm2 e 150 mm de comprimento, usando uma

ferramenta de aço rápido a uma velocidade de corte de 16 m/min.



Dados da máquina: ng = 25; 32; 40; 50; 63; 125/min

Vc = 16 m/min

c = 150 mm + 30 mm (folga) = 180 mm

ng = 500Vcc

⇒ 500 16

180⋅

= 44,44/min

O número de golpes ideal seria 44,44/min, porém adota-se o número de golpes-

máquina imediatamente inferior com a finalidade de preservar a ferramenta, no início

da usinagem ou seja, 40/min.

O valor da velocidade de corte é baseado em experiências práticas. Assim, o

operador pode, de acordo com as condições gerais do corte, aumentar o número de

golpes para 50/min e refazer a análise.

Nomograma

Nomograma é um gráfico que contém dados que permitem obter o valor da rota-

ção pela localização de um ponto de encontro entre suas coordenadas.

Esse tipo de gráfico é encontrado em catálogos e publicações técnicas e agiliza

as consultas.



Nomograma de rotações por minuto para torneamento

A aplicação do nomograma consiste em relacionar o diâmetro em mm com a

velocidade de corte em m/min projetando linhas perpendiculares que partam dos valo-

res pré-determinados. O encontro dessas linhas indica a rotação adequada.

O nomograma acima indica a rotação para o torneamento de uma peça de aço

ABNT 1060 com 900 N/mm2 com Vc = 14 m/min e 100 mm de diâmetro: 45/min.



Nomograma de rotações por minuto para furação com brocas de aço rápido

A rotação, nesse nomograma, é localizada partindo-se do diâmetro da broca de

onde sobe uma linha vertical que encontra a linha da velocidade de corte correspon-

dente. Em seguida, uma linha horizontal é projetada até a escala de rotações. Proce-

de-se dessa maneira por exemplo para descobrir a rotação para furar uma peça de

aço com resistência de 700 N/mm2, com velocidade de corte de 25 m/min e usando

uma broca de aço rápido de 6,5 mm de diâmetro: 1225/min.



Nomograma de rotações por minuto para fresamento

Neste nomograma de rotações por minuto para fresamento a consulta consiste

em, projetar uma linha vertical a partir do valor do diâmetro da fresa até que ela en-

contre a linha do valor de velocidade de corte correspondente e em seguida, projetar

uma linha horizontal até a escala de rotações. Assim, por exemplo, a rotação para fre-

sar uma peça de aço com velocidade de corte de 32m/min, com um cabeçote de fresar

de 160 mm de diâmetro, é 64/min.



Nomograma de rotações da peça para retificadora cilíndrica

A figura a seguir ilustra esse tipo de nomograma e o procedimento para consulta

é semelhante aos apresentados anteriormente.


Tecnologia aplicada: Avanço de corte nas máquinas ferramentas 227

Avanço de corte nasmáquinas-ferramenta

Avanço é o percurso realizado pela ferramenta segundo a direção de avanço em

cada revolução ou curso, originando um levantamento repetido ou contínuo de cavaco.

Nos manuais, catálogos e demais documentos técnicos, o avanço é indicado pela letra

s e o seu valor normalmente é expresso em milímetros por minuto (mm/min), milíme-

tros por rotação (mm/r) ou milímetros por golpe (mm/g).

Seleciona-se o avanço em função de vários fatores: material da peça, material da

ferramenta, operação que será realizada, rugosidade esperada e raio da ferramenta.

O avanço de corte nas máquina-ferramenta apresenta características diferencia-

das para ferramentas monocortantes e para as multicortantes.

Avanço nas ferramentas monocortantes

Durante o movimento de corte nas ferramentas monocortantes, a peça ou a fer-

ramenta se desloca segundo a direção do movimento de avanço. As ferramentas mo-

nocortantes são utilizadas mais comumente em duas operações: torneamento e aplai-

namento.


Tecnologia aplicada: Avanço de corte nas máquinas ferramentas228

Operações de torneamento

No torneamento, a seleção do raio da ponta da ferramenta ou rε e o avanço, s,

em mm/r, depende do tipo de operação a ser realizada, se desbaste ou acabamento.

Desbaste - no desbaste, o raio da ponta deve ser o maior possível para obter uma

aresta de corte forte, pois em grande raio de ponta permite avanços mais vantajosos.

Os raios mais usuais em desbaste estão entre 1,0 e 1,6mm; a taxa máxima de

avanço recomendada é de 2/3 do valor do raio de ponta; assim, se a ferramenta para

desbaste tem um raio de 1,2mm, seu avanço máximo será de 0,8mm/r. A tabela a se-

guir mostra um guia para o avanço máximo em função dos vários raios de ponta das

ferramentas de tornear.

Raio de ponta r ε (mm) 0,4 0,8 1,2 1,6

Avanço máximo recomendado

smáx (mm/r)0,25 - 0,35 0,4 - 0,7 0,5 - 1,0 0,7 - 1,3

Ao escolher o avanço para a operação de desbaste em um torno, é essencial

que o avanço máximo não seja ultrapassado; na prática, o avanço pode ser determi-

nado por meio da fórmula smáx = 0,5 . rε

Assim, se nas operações de desbaste o raio da ponta for de 1,6mm, o avanço

máximo será de 0,8mm/r, não ultrapassando o valor máximo recomendado, que é de

1,3mm/r.

Acabamento - o acabamento e as tolerâncias de superfície são funções da

combinação entre o raio da ponta e o avanço, bem como da estabilidade da peça ao

trabalho e das condições gerais da máquina.

As regras gerais para obter um bom acabamento estabelecem que o acaba-

mento pode ser melhorado graças à utilização de velocidades de corte mais elevadas,

mantendo-se o avanço; se houver vibrações, deve-se selecionar um raio de ponta me-

nor. Teoricamente, o valor da superfície acabada Rt (rugosidade total) pode ser calcu-

lado por uma fórmula.

Rt = (smax)

8r

2

ε x 1000 (µm) → (smáx)2 =

Rt r. .81000

ε → smáx =

Rt.8.r1000

ε



Com essa fórmula, também é possível encontrar o avanço máximo em função da

rugosidade teórica esperada; antes, porém, é preciso converter o parâmetro de rugo-

sidade Rt para o parâmetro Ra, que geralmente aparece nos desenhos técnicos.

Note-se que não há relação matemática entre a profundidade do perfil (parâ-

metro Rt) e o valor da rugosidade média (Ra). A conversão dos parâmetros é vista na

tabela a seguir.

Tabela de conversão

Rt (µm) 1,6 2,0 2,4 3,0 4,0 6,0 8,0 10,0 15,0 27,0 45,0

Ra (µm) 0,30 0,40 0,49 0,63 0,80 1,2 1,6 2.0 3,2 6,3 12,5

Para exemplificar a aplicação da fórmula, suponha-se a necessidade de encon-

trar o avanço máximo para tornear uma peça com rugosidade Ra de 2,0 µm, usando

uma ferramenta com rε de 0,8mm.

rε = 0,8mm

Ra = 2,0µm

Rt = 10µm (dado fornecido pela tabela de conversão)

smáx = Rt r. .81000

ε →

10 8 0 81000. . ,

→ smáx = 0,25mm/r

Com a finalidade de evitar cálculos matemáticos, o nomograma apresentado a

seguir facilita as consultas para determinar o avanço máximo para torneamento em

função do raio da ponta e da rugosidade esperada.



Operações de aplainamento

O avanço de corte na plaina é feito em função do acabamento superficial espe-

rado. O mecanismo para obter o avanço de corte consiste em transformar o movi-

mento giratório promovido pela coroa em movimento linear transversal da mesa.

Na extremidade do fuso transversal da mesa é montada uma roda dentada onde

se encaixa um trinquete; este, por meio de movimento alternativo, desloca a mesa

transversalmente.

O valor de avanço é proporcional ao número de dentes da roda dentada e ao

passo do fuso; assim, para desbaste, o trinquete tem de avançar vários dentes; para o

acabamento, um só dente. Para obter o valor do avanço por dente da roda dentada,

deve-se conhecer o passo do fuso de comando da mesa e o número de dentes da

roda dentada. Como exemplo, considere-se um fuso de mesa com o passo de 4mm,

isto é, a mesa se desloca 4mm a cada volta que ele dá, e uma roda dentada com 40

dentes; quando um só dente se desloca, o fuso da mesa desloca-se 4

40mm

dentes , isto

é, 0,1mm/dente, ou 0,1mm/g.

Conforme a posição da aresta de corte, a ferramenta pode cortar à direita ou à

esquerda, em razão de que o trinquete possibilita a inversão do sentido de avanço da

mesa.



Avanço nas ferramentas multicortantes

Ferramentas multicortantes são ferramentas em que o número de arestas de

corte ou dentes é igual ou maior que dois. Entre as ferramentas multicortantes mais

utilizadas na Mecânica, citam-se as brocas e as fresas.

Avanço nas fresas

Nas ferramentas multicortantes, especialmente nas fresas, são definidos três ti-

pos diferentes de avanço: avanço por rotação, avanço por dente e avanço de mesa.

O avanço por rotação (sn), é a distância percorrida pela peça de trabalho em

cada rotação da ferramenta ou, matematicamente, sn = sz . z; onde:

sn → avanço por rotação em mm/r

sz → avanço por dente em mm/d

z → número de dentes da fresa

Para exemplificar a aplicação dessa fórmula, pergunta-se: qual o valor do avan-

ço de uma fresa com 14 dentes e avanço por dente de 0,2mm/d?

sn = sz . z ⇒ sn = 0,2 . 14 ⇒ sn = 2,8mm/r

O avanço por dente (sz), é igual ao avanço por rotação (sn) dividido pelo número

de dentes da ferramenta (z) ou, matematicamente sz = snz

onde:



Como exemplo de aplicação dessa fórmula, pergunta-se: qual o valor do avanço

por dente de uma fresa com seis dentes e avanço por rotação de 0,6 mm/r?

sz = snz

⇒ sz = 0,66

⇒ sz = 0,1mm/d

Os fabricantes de ferramentas, com base em dados empíricos, criaram tabelas

que trazem o avanço por dente adequado ao tipo de fresa, ao material e ao tipo de

usinagem como exemplo, cita-se a tabela a seguir:

Tabela de avanço por dente para fresa (mm/d)

Tipo de

fresa

cilíndrica e

cilíndrica

frontal

de pastílhas

intercambiáveis

circular de

aço rápido

perfil

constante

de topo de

aço rápido

Operação des-

baste

acaba-

mento

des-

baste

acaba-

mento

des-

baste

acaba-

mento

des-

baste

acaba-

mento

des-

baste

acaba-

mento

Material Avanço para profundidade de até 3mm

Aço de 900 a

1100 N/mm2 0,1 0,04 0,1 0,05 0,05 0,02 0,02 0,01 0,02 0,03

Aço de 600 a

900 N/mm2 0,15 0,05 0,2 0,1 0,06 0,02 0,03 0,01 0,02 0,03

Aço até

600 N/mm2 0,2 0,08 0,25 0,1 0,07 0,03 0,04 0,02 0,04 0,08

Ferro fundido

até 180 HB 0,2 0,08 0,3 0,1 0,07 0,03 0,03 0,01 0,03 0,06

Ferro fundido

acima de 180HB 0,1 0,04 0,2 0,1 0,07 0,03 0,03 0,01 0,03 0,05

Bronze 0,15 0,06 0,5 0,15 0,06 0,03 0,04 0,02 0,04 0,08

Latão 0,2 0,1 0,5 0,15 0,06 0,03 0,04 0,02 0,04 0,08

Ligas de

alumínio 0,1 0,05 0,5 0,15 0,07 0,03 0,03 0,01 0,04 0,08

O avanço da mesa (s’) é a distância percorrida pela peça de trabalho em cada

minuto, em relação à ferramenta de corte ou, matematicamente,

s’ = sn . n

onde:

s’ → avanço da mesa em mm/mim

sn → avanço por rotação em mm/r

n → rotação por minuto



Como exemplo da aplicação dessa fórmula pergunta-se: Qual o avanço da

mesa para usinar uma peça de aço com uma fresa que possibilita o avanço de

0,5mm/r com rotação de 200/min?

s’ = sn . n

s’ = 0,5 . 200

s’ = 100mm/min

Para calcular diretamente o avanço da mesa (s’) em função do avanço por

dente, normalmente apresentado em tabelas empíricas, utilizam-se a associação das

fórmulas já apresentadas.

sn = sz . z n = Vc.1000

dπ ⋅

s’ ⇒ sn . n

Substituindo, temos:

s’ = sz z Vc 1000

d⋅ ⋅ ⋅

⋅π

onde

s’ → avanço da mesa em mm/min

sz → avanço por dente em mm/d

z → número de dentes da fresa

Vc → velocidade de corte m/min

d → diâmetro externo da fresa em mm

π → 3,14

1000 → fator de conversão de milímetros para metros

Para exemplificar a aplicação da fórmula, pergunta-se: qual o avanço da mesa

em mm/min para usinar em desbaste uma peça de aço ABNT 1045, com 700N/mm2 de

resistência à tração, utilizando uma fresa cilíndrica frontal de diâmetro externo de

63mm e 6 dentes, sabendo-se que a velocidade de corte desse material é de

22m/min?

s’ = sz z Vc 1000

d⋅ ⋅ ⋅

⋅π ⇒ s’ =

0,15 6 22 10003,14 63

⋅ ⋅ ⋅⋅

⇒ s’ = 100,09mm/min



O avanço ideal será 100,09mm/min; no entanto, se a gama de avanços da fre-

sadora não tiver esse avanço ideal, tomar o valor imediatamente inferior, com a finali-

dade de preservar a ferramenta no início da usinagem.

Como a velocidade de corte e o avanço por dente são dados empíricos o opera-

dor pode analisar as condições gerais de corte (lubrificação, resistência do material,

dureza da ferramenta, rigidez da máquina) e aumentar o avanço de mesa, gerando

maior produção, considerando também a vida útil da ferramenta.

Avanço nas brocas

Nas furadeiras simples com movimento manual, o avanço de corte está direta-

mente ligado à afiação e o diâmetro da broca.

O avanço é conseguido pelo movimento manual de um braço de alavanca que,

por meio de um sistema de cremalheira e roda dentada (pinhão), transformando o mo-

vimento giratório da roda dentada em movimento linear do eixo-árvore. O diâmetro e a

afiação da broca são fatores limitantes ao movimento de avanço.



Com a finalidade de diminuir o esforço e aumentar o avanço de corte na fura-

deira, é necessário executar pré-furos nas furações acima de 10mm de diâmetro.

Nas furadeiras providas de sistemas de avanço automático, é necessário con-

sultar catálogos e documentos técnicos baseados em dados empíricos, fornecidos

pelos fabricantes das ferramentas, aliando menor desgaste da broca a um tempo de

corte menor.


Tecnologia aplicada: Alumínio236

Alumínio

O alumínio é um metal extraído do minério bauxita . Cerca de 8% da crosta ter-

restre são constituídos desse minério, o que o torna o mais abundante no planeta. No

entanto, apenas no século passado foi possível obter, pela primeira vez, pequenas

quantidades de alumínio; e sua utilização só se tornou economicamente viável em

1892, quando se descobriu o processo para separar o alumínio da alumina, produto

derivado da bauxita e composto de alumínio e oxigênio.

Obtenção do alumínio

O processo de obtenção do alumínio tem três etapas: obtenção do minério (bau-

xita), obtenção da alumina e finalmente obtenção do alumínio.

A bauxita foi formada pela decomposição de rochas alcalinas que durante mi-

lhões de anos sofreram infiltração de água e transformaram-se em argila; essa argila é

composta principalmente de óxido de alumínio hidratado, que é a alumina, misturado

com óxido de ferro, sílica, titânio e outras impurezas. A proporção de alumina na argila

está entre 40 e 60%. O minério é retirado por retroescavadeiras e transportado por

caminhões à área de armazenamento.

Na segunda etapa do processo, a bauxita é triturada e misturada a uma solução

de soda cáustica; a lama formada por essa mistura é aquecida sob alta pressão e re-

cebe uma nova adição de soda cáustica. Dessa forma, a alumina é dissolvida, a sílica

contida na pasta é eliminada e as outras impurezas são separadas por processos de

sedimentação e filtragem.


Tecnologia aplicada: Alumínio 237

A solução resultante, chamada aluminato de sódio, é colocada em um precipita-

dor e obtém-se a alumina hidratada, que pode ser usada como matéria-prima ou pode

ser levada para calcinadores, quando será desidratada para servir a outros fins.

A terceira etapa é a de obtenção do alumínio, que é conseguido pela retirada do

oxigênio existente na alumina.

Para retirar o oxigênio, a alumina é dissolvida dentro de fornos eletrolíticos em um

banho químico à base de fluoretos. Os fornos são ligados a um circuito elétrico em série,

que fornece corrente contínua. Quando a corrente elétrica passa através do banho quími-

co, ocorre uma reação e o alumínio se separa da solução e libera oxigênio.

O alumínio líquido se deposita no fundo do forno e é aspirado a intervalos regu-

lares por meio de sifões. O calor gerado pela corrente elétrica mantém a solução em

estado líquido, o que permite a adição de mais alumina e torna o processo contínuo. O

alumínio líquido é levado para fornalhas onde é purificado ou recebe adição de outros

metais que formarão as ligas e lhe darão características especiais. Em seguida, é res-

friado sob a forma de lingotes, barras ou tarugos para ser utilizado na indústria de

transformação.

Emprego, propriedades e vantagens do alumínio

O alumínio é variadamente empregado; na fabricação de veículos, tais como

ônibus e caminhões, permite a diminuição do peso e, conseqüentemente, grande eco-

nomia de combustível; por ser muito resistente à corrosão, também é empregado na

fabricação de esquadrias para prédios residenciais e industriais, tanques para trans-

porte e armazenamento de combustíveis e produtos químicos.

Ao lado de suas características de leveza e resistência à condições do ambiente,

o alumínio é facilmente moldável e permite todo tipo de processo de fabricação: pode

ser laminado, forjado, prensado, repuxado, dobrado, serrado, furado, torneado, lixado

e polido. As peças de alumínio também podem ser produzidas por processos de fundi-

ção em areia, em coquilhas ou sob pressão.



Além disso, o alumínio é um material que pode ser unido por todos os processos

usuais: soldagem, rebitagem, colagem e brasagem. Apresenta excelente condutivida-

de térmica, quatro vezes maior que a do aço, e sua superfície aceita os mais variados

tipos de tratamento, tais como anodização, verniz e esmalte.

Melhoria das propriedades do alumínio

O alumínio puro é bastante dúctil, apresenta boa resistência à corrosão, boa

condutividade térmica e elétrica; porém, apresenta baixa resistência a esforços mecâ-

nicos e baixos níveis de dureza; para compensar essas desvantagens, melhorar as

propriedades do material e torná-lo mais resistente, existem três métodos: adição de

elementos químicos para obter uma liga; conformação mecânica, que abrange proces-

sos de laminação ou prensagem, e tratamento térmico.

Ligas de alumínio

Leveza, ductilidade, resistência a corrosão e a ataques do meio ambiente, alto

valor econômico da sucata e enormes jazidas são qualidades que tornaram o alumínio

o material mais utilizado depois do aço. Mas, para melhorar ainda mais as característi-

cas desse material, desenvolveram-se novas ligas que permitem utilizar o metal para

fins especiais.

Os elementos químicos adicionados ao alumínio puro e liquefeito formam as li-

gas de alumínio. Essas ligas são formadas principalmente com a adição de cobre (Cu),

magnésio (Mg), manganês (Mn), silício (Si) ou zinco (Zn). A escolha dos elementos e

sua proporção na liga dependem das propriedades finais que se quer obter.

Uma liga de alumínio e cobre , submetida a processos especiais de tratamento

térmico, terá uma resistência à tração equivalente ou até maior que a de alguns aços

de baixo teor de carbono; além disso, apresenta ótima usinabilidade. Devido à alta

relação entre resistência e peso, essa liga é indicada para a indústria aeronáutica e

automobilística, na estrutura e revestimento de asas e rodas de aviões. É indicada

também para peças que devem suportar temperaturas ao redor de 150° C.



A liga alumínio-manganês aceita acabamentos de superfície, é resistente à cor-

rosão e possui elevada condutividade elétrica, embora sua resistência mecânica seja

limitada. Essa liga é usada na fabricação de latas de bebidas, placas de carro, telhas,

equipamentos químicos, refletores, trocadores de calor e como elemento decorativo na

construção civil. Quando se adiciona manganês ao alumínio, a resistência mecânica

dessa liga aumenta em até 20%, se comparada com a do alumínio puro, sem perder a

capacidade de ser trabalhada por todos os processos de conformação e fabricação

mecânicas, como estampagem, soldagem e rebitagem.

A liga de alumínio-silício apresenta baixo ponto de fusão e boa resistência à

corrosão. Quando o teor de silício é elevado (em torno de 12%), a liga se torna ade-

quada para produzir peças fundidas e pode servir como material de enchimento em

processos de soldagem e brasagem.

A liga alumínio-magnésio á excelente para soldagem, além de ser resistente à

corrosão, principalmente em atmosfera marinha; por isso, é muito empregada na fabri-

cação de barcos, carrocerias de ônibus e furgões e no revestimento de tanques crio-

gênicos, isto é, recipientes usados para armazenar gases ou líquidos sob temperatu-

ras extremamente baixas.

É possível, também, combinar vários elementos químicos em uma só liga; é o

caso das ligas de alumínio com magnésio e silício em sua composição. As ligas alu-

mínio-magnésio-silício , que apresentam resistência mecânica menor que as de

alumínio-cobre mas têm elevada resistência à corrosão, são facilmente moldáveis,

usináveis e soldáveis e aceitam diversos tipos de processos de acabamento, tais como

o polimento, o envernizamento e a esmaltação. São usadas na construção civil, na

fabricação de veículos e máquinas e fios para cabos de alta tensão.

As ligas alumínio-zinco-magnésio-cobre ou cromo, depois de passar por tra-

tamento térmico, são usadas em aplicações que exigem alta relação resistência/peso,

principalmente na construção de aviões. Outros elementos que podem ser adicionados

ao alumínio são: bismuto (Bi), chumbo (Pb), titânio (Ti), estanho (Sn), níquel (Ni). São

as variações nas quantidades e combinações dos elementos que originam ligas com

propriedades adequadas a cada uma das aplicações.



Conformação mecânica

A conformação mecânica produz mudanças na estrutura interna do alumínio e

suas ligas. Um dos processos que demonstram essa mudança é a laminação, usada

para transformar o lingote em chapas para uso posterior.

A laminação pode ser executada a quente ou a frio. Se a quente, o alumínio

mantém sua maleabilidade; se a frio, o processo produz um efeito chamado encrua-

mento, que torna o alumínio mais duro e menos maleável. As chapas e lingotes lami-

nados, a quente ou a frio, ganham o grau de dureza necessário que permite sua

transformação nos mais variados produtos.

Na laminação a quente, o lingote de alumínio pré-aquecido passa no meio de

dois ou mais rolos da laminadora e provoca o deslizamento dos minúsculos grãos que

formam o material; os grãos deslizam uns sobre os outros, deformam-se e recom-

põem-se logo em seguida, devido à temperatura, mantendo a maleabilidade do mate-

rial.

No caso de laminação a frio, acontece o efeito de encruamento. Quando são

comprimidos pelos rolos da laminadora, os grãos se quebram e diminuem de tamanho,

aumentando a dureza do material e diminuindo sua maleabilidade.



Tratamento térmico

O tratamento térmico é outra maneira de melhorar as propriedades de um mate-

rial. Nesse processo, o metal é aquecido e em seguida, resfriado gradativamente; isso

traz ao metal ou liga certos efeitos como alívio de tensões, eliminação do encruamen-

to, estabilidade dimensional, endurecimento.

Normalização das ligas de alumínio

Para organizar e facilitar a seleção das ligas de alumínio, a ABNT (Associação

Brasileira de Normas Técnicas) e outras associações classificaram essas ligas de

acordo com o processo de fabricação e com sua composição química. As ligas foram

divididas em ligas para conformação (ou dúcteis) e ligas para fundição .

As ligas para conformação devem ser obrigatoriamente bastante dúcteis para se-

rem trabalhadas a frio ou a quente pelos processos de conformação mecânica, que

são a laminação, a trefilação, o forjamento e a extrusão. Após passarem por esses

processos, as ligas são comercializadas sob a forma de laminados planos (chapas e

folhas), barras, arames, perfis e tubos extrudados e peças forjadas.

As ligas para fundição devem ter resistência mecânica, fluidez e estabilidade di-

mensional e térmica para suportar os diferentes processos de fundição em areia, mol-

de permanente por gravidade ou sob pressão.

Os dois tipos de ligas seguem um sistema de designação de acordo com a nor-

ma da ABNT NBR 6834, conforme o principal elemento de liga presente em sua com-

posição.

Para ilustrar, apresenta-se um quadro referente a alumínio e suas ligas para

conformação, com designação de série e respectiva indicação da composição.



Alumínio e suas ligas para conformação

Designação da série Indicação da composição

1XXX 99,0% mínimo de alumínio

2XXX Cobre

3XXX Manganês

4XXX Silício

5XXX Magnésio

6XXX Magnésio e silício

7XXX Zinco

8XXX Outros elementos

9XXX Série não utilizada

Pela norma, os materiais para conformação mecânica são indicados por um nú-

mero de quatro dígitos em que:

• o primeiro classifica a liga pela série de acordo com o principal elemento adi-

cionado;

• o segundo dígito, para o alumínio puro, indica modificações nos limites de im-

pureza: 0 - nenhum controle, ou de 1 a 9 - controle especial de uma ou mais impure-

zas; para as ligas, o número diferente de zero indica qualquer modificação da liga ori-

ginal.

• o terceiro e o quarto dígitos, para o alumínio puro, indicam o teor de alumínio

acima de 99%; quando se referem às ligas, identificam as diferentes ligas do grupo.

Considere-se, como exemplo, uma liga de alumínio número 1035. O primeiro dí-

gito (1) significa que se trata de uma liga da série 1XXX, que se refere ao alumínio

comercialmente puro. O segundo dígito (0) indica que é um alumínio sem controle es-

pecial de impurezas. Finalmente, os dois últimos dígitos (35) significam que é um ma-

terial com 99,35% de alumínio.

Outro exemplo: alumínio 6463A. O quadro indica que o primeiro dígito (6) se re-

fere à série 6XXX, correspondente à liga de alumínio com magnésio e silício. O se-

gundo dígito (4) indica que se trata de uma modificação da liga número 63 dessa série.

A letra A, que também é normalizada, indica que essa liga é uma pequena alteração

da liga 6463 existente em outro país.



Observe-se agora o quadro relativo ao alumínio e suas ligas para fundição.

Alumínio e suas ligas para fundição

Designação da série Indicação da composição

1XX.X 99,00% mínimo de alumínio

2XX.X Cobre

3XX.X Silício e cobre e/ou magnésio

4XX.X Silício

5XX.X Magnésio

6XX.X Série não utilizada

7XX.X Zinco

8XX.X Estanho

9XX.X Outros elementos

Como se pode observar na coluna Designação de série , as ligas de alumínio

para fundição são indicadas por três dígitos, um ponto e um dígito. Isto significa que:

• o primeiro dígito classifica a liga segundo o elemento principal da liga;

• o segundo e o terceiro dígitos indicam centésimos da porcentagem mínima de

alumínio (para alumínio puro) ou diferentes ligas do grupo;

• o dígito após o ponto indica a forma do produto: 0 para peças fundidas e 1

para lingotes.

Para exemplificar, considere-se a liga 319.0: o dígito 3 indica que esta é uma

liga de alumínio com silício e cobre e/ou magnésio; o número 19 indica que é a 19° liga

da série; o dígito 0 após o ponto indica tratar-se de peça fundida.

Quando o último dígito indicativo da série para ligas de fundição é 2, sabe-se

que se trata de um lingote feito de material reciclado, fora de especificação em relação

aos níveis de impureza.


Tecnologia aplicada: Furadeiras244

Furadeiras

Furadeira é uma máquina-ferramenta que permite executar operações como fu-

rar, roscar com machos, rebaixar, escarear e alargar furos. Essas operações são exe-

cutadas pelo movimento de rotação e avanço das ferramentas fixadas no eixo principal

da máquina.

O movimento de rotação é transmitido por um sistema de engrenagens ou de

polias, impulsionados por um motor elétrico. O avanço é transmitido por um sistema de

engrenagem (pinhão e cremalheira) que pode ser manual ou automático.

Tipos de furadeiras

A escolha da furadeira está relacionada ao tipo de trabalho que será realizado.

Assim, temos:

• furadeira portátil;

• furadeira de bases magnética;

• furadeira de coluna;

• furadeira radial;

• furadeira múltipla;

• furadeira de fusos múltiplos.


Tecnologia aplicada: Furadeiras 245

A furadeira portátil é usada em montagens, na execução de furos de fixação de

pinos, cavilhas e parafusos em peças muito grandes como turbinas e carrocerias,

quando há necessidade de trabalhar no próprio local devido ao difícil acesso de uma

furadeira maior.

Esse tipo de furadeira também é usado em serviços de manutenção para a ex-

tração de elementos de máquinas tais como parafusos e prisioneiros. Pode ser elétrica

e também pneumática.

A furadeira de coluna tem esse nome porque seu suporte principal é uma colu-

na na qual estão montados o sistema de transmissão de movimento, a mesa e a base.

A coluna permite deslocar e girar o sistema de transmissão e a mesa, segundo o ta-

manho das peças. A furadeira de coluna pode ser:



a) de bancada (também chamada de sensitiva, porque o avanço da ferramenta

é dado pela força do operador) - tem motores de pequena potência e é empregada

para fazer furos de até 15 mm de diâmetro. A transmissão do movimento é feita por

meio de sistema de polias e correias.

Alavancade avançomanual

Furadeirade colunade bancada

b) de piso - geralmente usada para a furação de peças grandes com diâmetros

maiores do que os das furadeiras de bancada. Possui uma mesa giratória que permite

maior aproveitamento em peças com formatos irregulares. Apresenta, também, meca-

nismo para avanço automático do eixo árvore. Normalmente a transmissão de movi-

mento é feita por engrenagens.

Furadeirade colunade piso



A furadeira radial é empregada para abrir furos em peças pesadas volumosas e

difíceis de alinhar. Possui um potente braço horizontal que pode ser abaixado e le-

vantado e é capaz de girar em torno da coluna. Esse braço, por sua vez, contém o

eixo porta-ferramenta que também pode ser deslocado horizontalmente ao longo do

braço. Isso permite furar em várias posições sem mover a peça. O avanço da ferra-

menta também é automático.

A furadeira múltipla possui vários fusos alinhados para executar operações su-

cessivas ou simultâneas em uma única peça ou em diversas peças ao mesmo tempo.

É usada em operações seriadas nas quais é preciso fazer furos de diversas medidas.

A furadeira de fusos múltiplos é aquela na qual os fusos trabalham juntos, em

feixes. Cada um dos fusos pode ter uma ferramenta diferente de modo que é possível

fazer furos diferentes ao mesmo tempo na mesma peça. Em alguns modelos, a mesa

gira sobre seu eixo central. É usada em usinagem de uma só peça com vários furos,

como blocos de motores, por exemplo, e produzida em grandes quantidade de peças

seriadas.



Partes da furadeira de coluna

As principais partes de uma furadeira de coluna são: motor, cabeçote motriz,

coluna, árvore ou eixo principal, mesa porta-peças e base.

O motor fornece energia que impulsiona o sistema de engrenagens ou de polias.

O cabeçote motriz é a parte da máquina na qual se localiza o sistema de en-

grenagens ou polias e a árvore (ou eixo principal). O sistema de engrenagens ou poli-

as é responsável pela transformação e seleção de rotações transmitidos à árvore ou

eixo principal.

A árvore (ou eixo principal), montada na cabeça motriz, é o elemento responsá-

vel pela fixação da ferramenta diretamente em seu eixo ou por meio de um acessório

chamado de mandril. É essa árvore que transmite o movimento transformado pelo

sistema de engrenagens ou polias à ferramenta e permite que esta execute a opera-

ção desejada.

A coluna é o suporte da cabeça motriz. Dispõe de guias verticais sobre as quais

deslizam a cabeça motriz e a mesa porta-peça.



A mesa porta-peça é a parte da máquina onde a peça é fixada. Ela pode ter

movimentos verticais, giratórios e de inclinação.

A base é o plano de apoio da máquina para a fixação no piso ou na bancada.

Pode ser utilizada como mesa porta-peça quando a peça é de grandes dimensões.

O movimento de avanço de uma broca ou de qualquer outra ferramenta fixada

no eixo principal da furadeira de coluna pode ser executado manual ou automatica-

mente.

As furadeiras com avanço manual são as mais comuns. Nessas furadeiras, o

avanço é controlado pelo operador, quando se executa trabalhos que não exigem

grande precisão.

As furadeiras de coluna de piso, radiais, múltiplas e de fusos múltiplos têm avan-

ço automático. Isso permite a execução de furos com melhor acabamento. Elas são

usadas principalmente na fabricação de motores e máquinas.

Manuseio da furadeira

Para obter um bom resultado nas operações com a furadeira, a ferramenta deve

estar firmemente presa à máquina a fim de que gire perfeitamente centralizada. A

peça, por sua vez, deve estar igualmente presa com firmeza à mesa da máquina.

Se o furo a ser executado for muito grande, deve-se fazer uma pré furação com

brocas menores.

Uma broca de haste cônica não deve jamais ser presa a um mandril que é indi-

cado para ferramentas de haste cilíndrica paralela.

Para retirar a ferramenta deve-se usar unicamente a ferramenta adequada.


Tecnologia aplicada: Mandril e buchas cônicas250

Mandril e buchas cônicas

Mandril

Mandril é um acessório de aço carbono utilizado para a fixação de brocas, alar-

gadores, escareadores e machos. É formado por dois corpos que giram um sobre o

outro. O movimento giratório da bainha é dado por meio de uma chave que acompa-

nha o mandril ou pela bainha recartilhada, no caso de mandril de aperto rápido.

Quando a bainha gira, também gira o anel roscado que abre e fecha as três pin-

ças ou castanhas que prendem as ferramentas.


Tecnologia aplicada: Mandril e buchas cônicas 251

Buchas cônicas

Buchas são acessórios que servem para fixar mandril, broca ou alargador dire-

tamente no eixo da máquina. Suas dimensões estão normalizadas pelos diferentes

sistemas de medidas, tanto para os cones externos (machos) como para os cones

internos (fêmeas). Quando o cone interno da máquina for maior que o cone externo da

ferramenta, utilizam-se buchas cônicas de redução.

O cone morse é um tipo de bucha cônica dos mais utilizados em máquinas-

ferramenta e se encontra numerado de zero a seis. As buchas de redução se identifi-

cam pela numeração que corresponde ao cone externo e ao cone interno, formando

jogos de cone de redução com uma numeração completa: 2-1; 3-1; 3-2; 4-2; 4-3; 5-3;

5-4; 6-4; 6-5.

Por exemplo, um cone de redução 4-3 significa que a parte externa é um

cone-macho número 4 e a interna é um cone-fêmea de número 3.


Tecnologia aplicada: Mandril e buchas cônicas252

Extrator de mandril e buchas cônicas

É um acessório utilizado para retirar o mandril e a bucha cônica fixados no eixo

principal das máquinas-ferramentas. Por ter a forma de uma cunha, o extrator tam-

bém é conhecido por esse nome.

Para retirar o mandril e a bucha cônica do eixo principal introduz-se o extrator na

abertura do eixo. Com a ajuda de um martelo, golpeia-se o extrator até que a lingueta

terminal da bucha seja empurrada para baixo. Dessa forma são liberados a ferramen-

ta, o mandril e a bucha cônica.

Mandril cone ISO

Nas árvores das máquinas operatrizes adaptam-se cones fixos do tipo ISO com

conicidade de 1:3,429, padronizada pela norma DIN 2080, que significa que no com-

primento de 3,429mm, o diâmetro do cone diminui em 1mm. O cone ISO é identificado

pela classificação 50, 40, 30, em função da potência da máquina.

Para um ajuste correto e para garantir a concentricidade dos mandris, é preciso

manter os cones limpos, sem rebarbas e lubrificá-los após o uso.

Prática profissional: Mecânica

Tecnologia aplicada: Morsa de máquina 253

Morsa de máquina

Morsa de máquina é um acessório, geralmente de ferro fundido, composto de

duas mandíbulas, uma fixa e outra móvel. A mandíbula se desloca em uma guia por

meio de um parafuso e uma porca, acionados por um manípulo. Os mordentes são de

aço carbono, estriados, temperados e fixados nas mandíbulas.

Existem três tipos de morsa: de base fixa, de base giratória e de base universal.

A morsa é utilizada para fixação de peças em máquinas-ferramenta, tais como

furadeira, fresadora, plaina, afiadora de ferramentas e retificadoras.


Tecnologia aplicada: Morsa de máquina254

Características da morsa

As morsas de máquinas caracterizam-se por suas formas e aplicações.

As morsas de bases fixa e giratória são identificadas no comércio pela capacida-

de de abertura, largura e altura do mordente.

As inclináveis são identificadas por sua altura, pela largura do mordente, pela

capacidade máxima, pela inclinação em graus e pelas bases graduadas em graus.

Condições de uso e conservação

• Os mordentes devem estar bem apertados.

• As réguas da mandíbula móvel devem estar bem ajustadas nas guias.

• A morsa deve ser limpa e lubrificada.


Tecnologia aplicada: Esmerilhadora 255

Esmerilhadora

Esmerilhadoras são máquinas para esmerilhar materiais, principalmente para

afiar ferramentas. São constituídas, geralmente, de um motor elétrico com um eixo, em

cujos extremos se fixam dois rebolos: um, constituído de grãos médios, serve para

desbastar os materiais, e o outro, de grãos finos, para acabamento dos gumes das

ferramentas.

As esmerilhadoras podem ser de dois tipos: de pedestal e de bancada.

Esmerilhadora de pedestal

A esmerilhadora de pedestal é utilizada em desbaste comum, para preparar gu-

mes de ferramentas manuais e de máquinas operatrizes em geral. A potência do motor

elétrico é a de 735,5W ou 1cv (cavalo-vapor), girando com 1450 ou 1750rpm. Existem

esmerilhadoras de pedestal com motor de potência de até 2.942W ou 4cv, utilizadas

principalmente para desbastes grosseiros e para rebarbar peças de ferro fundido.

Partes da esmerilhadora de pedestal

As partes da esmerilhadora de pedestal são: pedestal, motor elétrico, caixa de

proteção do rebolo, protetor visual e recipiente de resfriamento.

Pedestal - estrutura de ferro fundido cinzento que serve de apoio para o motor

elétrico.


Tecnologia aplicada: Esmerilhadora256

Motor elétrico - faz girar os dois rebolos, que são montados um de cada lado de

seu eixo passante.

Caixa de proteção do rebolo - recolhe as fagulhas ou, na quebra do rebolo,

evita que os pedaços causem acidentes.

Apoio da ferramenta - pequena mesa que serve de apoio para o material que

será esmerilhado. O apoio tem um movimento linear e pode ter um movimento angu-

lar, regulável conforme a necessidade do trabalho; o importante é manter, à medida

que o diâmetro do rebolo diminui, uma folga de 1 a 2mm, para evitar a introdução de

peças pequenas entre o rebolo e o apoio.

Protetor visual - anteparo de vidro com a função de proteger o rosto do opera-

dor contra as fagulhas.

Recipiente de esfriamento - serve para esfriar o material que está sendo esme-

rilhado. Observe-se que as ferramentas não devem passar pelo processo de esfria-

mento porque minúsculas trincas são produzidas pelas tensões impostas pelo aqueci-

mento e resfriamento repentinos.


Tecnologia aplicada: Esmerilhadora 257

Esmerilhadora de bancada

A esmerilhadora de bancada é fixada na bancada e seu motor elétrico tem a

potência de 183,87W ou ¼ cv até 367,75W ou ½ cv com 1.450 a 2.800rpm. É utilizada

para dar acabamento e reafiar os gumes das ferramentas.

Condições de uso

• Ao montar o rebolo no eixo do motor, certificar-se de que as rotações indica-

das no rebolo são maiores do que as do motor.

• O furo do rebolo deve ser justo e deslizante com relação ao eixo do motor.

Caso isto não aconteça, montar buchas que proporcionem esse ajuste.

• O diâmetro externo do rebolo deve estar posicionado concentricamente ao

eixo do motor; caso contrário, ao ser ligado, o motor produzirá vibrações prejudiciais à

esmerilhadora e causará ondulações no material esmerilhado.

• O apoio deve ser reajustado sempre que a folga representar perigo para o

operador.

Dressagem do rebolo

Para dressar os rebolos, utilizam-se dressadores especiais de vários tipos: dres-

sadores com cortadores de aço temperado, em forma de discos ou de caneluras, es-

trelados ou ondulado, dressador de bastão abrasivo e dressador de rebolos com ponta

de diamante.


Tecnologia aplicada: Esmerilhadora258

Para uniformizar a superfície do rebolo, o dressador deve ser seguro com as du-

as mãos e realizar movimentos na face de trabalho do rebolo.

Na dressagem de diâmetro do rebolo com ponta de diamante, deve-se observar

a posição e a inclinação do dressador e as passadas devem ser bem finas; o tamanho

do diamante deve ser sempre maior que o grão do abrasivo do rebolo, para evitar que

seja arrancado do suporte, normalmente o diamente é utilizado na dressagem de re-

bolos de granulação fina.


Tecnologia aplicada: Máquinas de serrar e serras 259

Máquinas de serrar e serras

Máquinas de serrar são máquinas-ferramenta utilizadas no corte rápido e seriado de

materiais metálicos ferrosos e não-ferrosos e de materiais não-metálicos, como madeira e

plástico rígido. De acordo com o tipo de máquina de serrar, é possível cortar perfilados

metálicos em pedaços menores, destinados à posterior confecção de peças.

As máquinas de serrar se classificam em máquinas de serra de fita, de serra al-

ternativa e de serra circular.

Máquina de serra de fita

Máquina de serra de fita é uma máquina-ferramenta cuja fita de serra se movi-

menta continuamente, pela rotação de volantes e polias acionados por um motor elé-

trico. Sua estrutura é constituída de chapas soldadas; a mesa e os volantes são de

ferro fundido e as demais partes de aço carbono. A máquina de serra de fita pode ser

de dois tipos: horizontal e vertical.

Máquina de serra de fita horizontal

A máquina de serra de fita horizontal serve apenas para cortar materiais desti-

nados a produção seriada, com a vantagem de proporcionar um corte contínuo, eco-

nômico e rápido, uma vez que não trabalha com movimento de vai-vem.


Tecnologia aplicada: Máquinas de serrar e serras260

Máquina de serra de fita vertical

A máquina de serra de fita vertical é a mais apropriada e de melhor rendimento

para cortar contornos internos e externos em chapas, barras e peças. É de grande uso

nas oficinas mecânicas de produção não seriada.

Funcionamento da serra de fita

O movimento da fita é conseguido por meio de dois volantes que contêm na

periferia uma cinta de borracha, cuja finalidade é evitar o deslizamento da fita. A regu-

lagem de tensão da fita é conseguida com o deslocamento do volante conduzido na

direção da posição da fita, por meio de um mecanismo apropriado.



A inclinação da mesa é feita por um mecanismo, localizado na sua parte inferior, que

permite inclinar a mesa em dois sentidos: à direita e à esquerda do operador.

As guias da fita são os órgãos responsáveis pela posição correta da fita durante

o corte. As guias são duas: superior e inferior. A guia superior, por ser móvel, permite

o ajuste da altura livre da fita acima da mesa, além de dar estabilidade à fita.

A velocidade de corte deve ser diferente para cada material das peças por

cortar. Para variar a velocidade de corte ou mudá-la, são usados dois mecanismos:

um, com polias em “V”, escalonadas, e outro com variadores de velocidade Entre os

dois mecanismos, o de variadores de velocidade é mais vantajoso, pois permite a re-

gulagem da mudança da velocidade com a máquina ligada, desde a mais baixa até a

mais alta. O outro não permite tal regulagem, pois seus valores são fixos.

O avanço do material é manual; existem máquinas que possuem avanço auto-

mático.

As máquinas de serrar de fita contêm dispositivo elétrico para soldar a fita ;

possuem, também, uma tesoura cortadora de fita de serra e um rebolo para desbastar

a parte soldada.



Máquina de serra alternativa

A máquina de serra alternativa é uma máquina-ferramenta que secciona materi-

ais metálicos por meio de um movimento retilíneo alternativo da serra. Existem dois

tipos de serra alternativa, denominados pelo sistema de avanço: a serra mecânica e a

serra hidráulica.

O uso industrial da serra alternativa se restringe à preparação de materiais destinados

a trabalhos posteriores, pois essas máquinas não fornecem produtos acabados.

Características da serra alternativa

A maioria das partes componentes é construída de ferro fundido, com exceção

dos eixos e de algumas engrenagens, nas quais os esforços são acentuados, que são

feitas de aço carbono.

A potência do motor deve ser suficiente para movimentá-la quando o corte exige

maiores esforços.



O mecanismo de avanço mecânico segue o princípio do braço de alavanca: usa-

se o próprio peso do arco para conseguir a pressão de avanço constante e pode-se

regular a pressão por contrapeso.

O mecanismo de avanço hidráulico usa uma bomba hidráulica com uma válvula

que permite a regulagem de pressão de avanço progressivo e uniforme da lâmina; no

retorno do golpe, a lâmina se afasta; ao terminar o corte, a serra é desligada automati-

camente.

A capacidade de corte é limitada pela altura do arco e pelo comprimento da lâmina.

O número de golpes por minuto é determinado em função da velocidade de cor-

te; portanto, quanto maior for o número de golpes, maior será o rendimento obtido.

Um conjunto de polias ou engrenagens é usado para fazer transmissão e redu-

ção da rotação do motor elétrico aos órgãos rotativos da serra.

O movimento alternado pelo qual a serra executa o trabalho é conseguido por

meio de um dispositivo denominado biela. Com esse dispositivo, faz-se a conversão

do movimento rotativo do motor em movimento retilineo alternativo do arco de serra da

máquina.



Máquina de serra circular

A máquina de serra circular é uma máquina que executa seccionamento em

materiais pela ação de uma serra circular ou de disco.

Existem dois tipos básicos de máquina de serra de disco, que são classificados

de acordo com o sistema de avanço, manual ou hidráulico.

A máquina de serrar de disco com avanço manual, também conhecida como ser-

ra policorte, é constituída de um motor que aciona a serra circular por meio de correia.

É empregada geralmente em serviços de serralharia para cortes de perfis de alumínio

e de materiais como latão, cobre, madeira. Em casos especiais, pode-se substituir a

serra circular por um disco abrasivo e realizar cortes em materiais como aço e ferro

fundido.

A máquina de serrar de disco com avanço manual tem seu avanço acionado por

meio de uma alavanca, na qual o operador aplica a força que determina o avanço de

corte. a capacidade de corte desta máquina é limitada ao raio da serra circular, des-

contando a medida do raio do flange onde está montada.



A máquina de serrar de disco com acionamento hidráulico é geralmente empre-

gada em serviços de seccionamento de materiais como aço, latão e bronze. Esta má-

quina apresenta um corpo mais robusto para execução de serviços maiores.

Devido à execução de cortes em materiais com maior resistência à tração, como

o aço, tanto o número de rotações como o avanço são menores; nesse caso, durante

a execução do corte é necessário o emprego do fluido de corte. Esta máquina geral-

mente é utilizada em almoxarifados e empregada na preparação de materiais para

usinagem de produção.

Serras

As máquinas de serrar, segundo o tipo, utilizam lâmina, fita e disco como ele-

mentos de corte.



Lâmina

Lâmina é uma ferramenta dentada para corte, com dentes inclinados lateral-

mente. É feita de aço carbono ou de aço rápido e destinada a produzir rasgos, de

modo a possibilitar o corte do material metálico. A lâmina é utilizada em máquinas de

serra alternativas; quando se trata de serra alternativa horizontal, em que o corte se dá

no retorno da lâmina, esta é colocada com os dentes voltados para trás.

Cuidados no uso da lâmina

• Selecionar a lâmina para a serra alternativa de acordo com a espessura e a

natureza do material a ser cortado.

• Fixar a lâmina de serra no arco de serra da máquina, verificando seu tensio-

namento com torquímetro.

Fita

A fita é uma lâmina caracterizada por comprimento e flexibilidade, sendo cons-

truída de aço carbono e temperada apenas nos dentes. É usada em máquinas de ser-

ra de fita vertical e horizontal, de movimento contínuo e sua colocação é feita com os

dentes voltados para o sentido do movimento de corte da máquina.



Dentes e travas da serra de fita

As serras de fita estão disponíveis no mercado com vários tipos de dentes e tra-

vas. Os tipos de dentes são três: dente regular, dente com garganta e dente em gan-

cho. As travas também são de três tipos: regular, ondulada e alternada.

As serras de fita com dentes regulares são recomendadas para cortar todos os

materiais ferrosos, ao passo que as de dentes com garganta são recomendadas para

materiais metálicos macios não-ferrosos devido ao formato dos dentes que impedem o

acúmulo de cavacos.

As serras de fita com dentes em gancho assemelham-se às serras de fita com

dentes com garganta. O espaçamento é idêntico entre ambos os tipos de dentes, com

uma diferença especial na face inferior do dente em gancho, que além de cortar mais

eficazmente, auxilia o cavaco a se enrolar.

As serras de fita com trava regular proporcionam uma boa folga entre os cava-

cos e por essa razão, são recomendadas para cortes longos em materiais com espes-

sura acima de 6mm. O travamento regular apresenta um dente travado à direita e ou-

tro à esquerda, enquanto o do meio é mantido sem travamento.



O travamento ondulado apresenta um grupo de dentes travados à esquerda e à

direita, o que reduz o perigo de quebra dos dentes. Serras de fita com travamento on-

dulado são recomendadas para cortar materiais com espessuras abaixo de 6mm, sen-

do úteis no corte de tubos e perfilados.

No travamento alternado, cada dente é travado alternadamente à direita e à es-

querda, o que propicia cortes rápidos. Serras de fita com trava alternada são indicadas

para cortes de metais não ferrosos, plásticos, madeiras duras, compensados e aglo-

merados.

Cuidados no uso da fita

• Pelo menos dois dentes deverão estar em contato com o material durante o

corte.

• As secções pequenas ou pouco espessas requerem fitas com número maior

de dentes para reduzir o perigo de quebra desses dentes.

• Materiais macios e facilmente trabalháveis exigem serras de fita com poucos

dentes por polegada para garantir intervalos adequados na remoção dos cavacos.

• Materiais duros são melhor cortados por serras de fita com número maior de

dentes.

Disco

Disco é uma ferramenta multicortante utilizada nas máquinas de serra circular.

Apresenta-se em vários modelos que variam no diâmetro, na conicidade do disco, na

geometria dos dentes e até na furação do corpo para atender aos mais exigentes sis-

temas de fixação.



Existem discos inteiriços, cujos dentes fazem parte da própria massa do disco,

assim como há discos com dentes incrustados na massa; esses dentes são fabricados

de metal duro.

Quando se trabalha com serra de disco, há dois fatores importantes que devem

ser considerados: o passo do disco em função dos material a ser trabalhado e em fun-

ção da secção de corte; e os ângulos de corte e de saída do disco, pois estes dois

parâmetros são essenciais para a reafiação.

Cuidados no uso do disco

• Escolher uma serra com diâmetro compatível com a máquina a ser utilizada; a

serra deverá ter um número de dentes adequados ao tipo e secção do material a ser

cortado.

• Verificar os ângulos e velocidade de corte em função do material.

• Selecionar corretamente o fluido de corte e aplicá-lo copiosamente, na forma

de jatos, na região do material que está sendo cortado.

• Fixar bem o material a ser cortado.

• Manter um avanço regular durante o corte e iniciá-lo com a máquina operando

em baixa rotação, com avanço reduzido.

• Evitar entrada violenta no início do corte e brusco aumento de avanço no final

da operação.

• Proceder imediatamente a uma reafiação do disco ao primeiro sinal de au-

mento de esforço do corte.

• No caso de bloqueio da serra, parar o motor, desligar a máquina e rodar a

serra manualmente uns poucos milímetros para permitir o içamento do cabeçote porta-

serra e evitar golpes de baixo para cima que possam causar a quebra da serra.


Tecnologia aplicada: Plainas270

Plainas

Aplainamento é uma operação de usinagem feita com máquinas chamadas plai-

nas e que consiste em obter superfícies planas, em posição horizontal, vertical ou in-

clinada. As operações de aplainamento são realizadas com o emprego de ferramentas

que têm apenas uma aresta cortante que retira o sobremetal com movimento retilíneo.

O aplainamento apresenta grandes vantagens na usinagem de réguas, bases,

guias e barramentos de máquinas porque cada passada de ferramenta é capaz de

retirar material em toda a superfície da peça.

Nas operações de aplainamento, o corte é feito em um único sentido o que torna o

processo mais lento do que o fresamento, por exemplo, que corta continuamente.


Tecnologia aplicada: Plainas 271

Por outro lado, o aplainamento usa ferramentas de corte de uma só aresta cor-

tante que são mais baratas, mais fáceis de afiar e com montagem mais rápida. Isso

significa que o aplainamento é, em regra geral, mais econômico que outras operações

de usinagem que usam ferramentas multicortantes.

Essas ferramentas podem aplainar na horizontal, facear, perfilar, usinar em pe-

netração, ranhurar e fazer sulcos.

Plainas

As operações de aplainamento são sempre realizadas com máquinas. Elas são

de dois tipos:

a) Plaina limadora, que, por sua vez, pode ser:

• vertical;

• horizontal;

b) Plaina de mesa.

Plaina limadora

A plaina limadora apresenta movimento retilíneo alternativo (vaivém) que move

a ferramenta sobre a superfície plana da peça retirando o material. Isso significa que o

ciclo completo divide-se em duas partes: em uma (avanço da ferramenta) realiza-se o

corte; na outra (recuo da ferramenta), não há trabalho.



Essa máquina compõe-se essencialmente por um corpo (1), uma base (2), um

cabeçote móvel ou torpedo (3) que se movimenta com velocidades variadas, um ca-

beçote vertical ou espera (4) que pode ter a altura ajustada e ao qual está preso o

porta-ferramenta (5) e a mesa (6) com movimentos de avanço e ajuste e na qual e

peça é fixada.

Nessa máquina é a ferramenta que faz o curso do corte e a peça tem apenas pe-

quenos avanços transversais. Esse deslocamento é chamado de passo do avanço. De-

pendendo do tamanho da plaina, o curso máximo pode variar entre 300 e1000 mm.

Dependendo do modo de funcionamento, a plaina limadora pode ser de aciona-

mento mecânico ou hidráulico.

Na plaina limadora de acionamento mecânico, os movimentos do cabeçote, da

mesa e do porta-ferramenta são de transmissão mecânica.

O movimento retilíneo alternativo (vaivém) do cabeçote é obtido por meio de um

sistema biela-manivela. Esse sistema é composto por uma manivela de curso regulá-

vel acoplada a um volante. A biela solidária transmite para o torpedo da máquina o

deslocamento relativo ao curso.



A regulagem do comprimento do curso do cabeçote está vinculada ao raio do giro

da manivela. Para isso, aciona-se a chave de regulagem de curso que move a engrena-

gem cônica, faz girar o parafuso e desloca o pino, variando o curso do cabeçote.

O posicionamento e a fixação do curso são realizados pela regulagem do meca-

nismo composto por parafuso, porca articulada com balancim e dispositivos de mano-

bra (chave, engrenagem cônica e trava).



O mecanismo de movimentação que produz o deslocamento transversal da

mesa fica fora do corpo da plaina.

A cada retorno do cabeçote, o excêntrico aciona o mecanismo de avanço trans-

versal da mesa. Pela alavanca A, o trinquete U engrena na roda dentada R que está

montada no eixo do parafuso de avanço transversal. O parafuso dá uma fração de

volta e arrasta a mesa por meio de uma porca.

Muitos tipos de plainas são equipados com um mecanismo de avanço vertical

automático do porta-ferramenta. No cabeçote há uma alavanca de deslocamento em

conexão com eixos, engrenagens cônicas e porcas que transmitem giro ao parafuso

do carro porta-ferramenta.

parafuso

alavanca

batente

O avanço resulta do contato da alavanca de deslocamento com o batente insta-

lado na guia da plaina e que acontece no curso de volta do cabeçote.



No cabeçote vertical no qual está o porta-ferramenta, pode girar e ser travado

em qualquer ângulo. Isso permite que a plaina limadora possa realizar estrias, rasgos,

rebaixos, chanfros, faceamentos de topo em peças de grande comprimento em um

ângulo pré determinado.

Como a ferramenta exerce uma forte pressão sobre a peça, esta deve estar fir-

memente presa à mesa da máquina. Quando a peça é pequena, ela é presa por meio

de uma morsa e com o auxílio de cunhas e calços. As peças maiores são presas dire-

tamente sobre a mesa por meio de grampos, cantoneiras e calços.

Para o aplainamento de superfícies internas de furos (rasgos de chaveta, por

exemplo) em perfis variados, usa-se a plaina limadora vertical .



A plaina limadora de acionamento hidráulico tem um motor elétrico que aciona

uma bomba hidráulica que, por meio de diversos comandos e válvulas, produz seus

principais movimentos.

Plaina de mesa

A plaina de mesa executa os mesmos trabalhos que a plaina limadora, podendo

também ser adaptada até para a realização de operações de fresamento e retificação.

A diferença entre as duas é que, na plaina de mesa, é a peça que faz o movimento de

vaivém. A ferramenta, por sua vez, faz um movimento transversal correspondente ao

passo do avanço.

Basicamente, essa máquina é composta por corpo (1), coluna (2), ponte (3), ca-

beçotes porta-ferramenta (4) e mesa (5), como se pode ver pela ilustração a seguir.



O curso da plaina de mesa é superior a 1000 mm. É uma máquina capaz de usi-

nar qualquer superfície de peças como colunas e bases de máquinas, barramentos de

tornos, blocos de motores díesel marítimos de grandes dimensões.

Nessas máquinas, quatro ferramentas diferentes podem estar realizando opera-

ções simultâneas de usinagem, gerando uma grande economia de tempo.

As peças são fixadas diretamente sobre a mesa por meio de dispositivos diversos.

Seja qual for o tipo de plainadora, as ferramentas usadas são as mesmas. Elas

são também chamadas de “bites” e geralmente fabricadas de aço rápido. Para a usi-

nagem de metais mais duros são usadas pastilhas de metal duro montadas em su-

portes.

Uso e manuseio

Para que o resultado do trabalho realizado seja o melhor possível, deve-se:

• manter bem ajustadas as manivelas e chaves da máquina;

• usar a velocidade de corte e avanço compatíveis com o material da ferra-

menta e da peça a ser trabalhada;

• manter a máquina sempre bem lubrificada;

• trocar o óleo da caixa de marchas nos períodos recomendados, conservando-

o sempre no nível indicado pelo fabricante;

• limpar a máquina no fim de cada período de trabalho.


Tecnologia aplicada: Anel graduado278

Anel graduado

Uma das formas de obter o deslocamento exato dos carros e das mesas de

máquinas operatrizes convencionais — como plainas, tornos, fresadoras e retificado-

ras — é utilizar o anel graduado, um elemento de forma circular acoplado ao fuso da

máquina.

manípulo

anel graduado

Essa operação é necessária sempre que o trabalho exigir que a ferramenta ou a

mesa seja deslocada com exatidão.

Os anéis graduados, como o nome já diz, são construídos com graduações, que

são divisões proporcionais ao passo do fuso, ou seja, à distância entre filetes conse-

cutivos da rosca do fuso onde se situam. Esse fuso comanda o movimento dos carros

ou das mesas das máquinas-ferramenta.


Tecnologia aplicada: Anel graduado 279

Isso significa que, quando se dá uma volta completa no anel graduado, o carro

da máquina é deslocado a uma distância igual ao passo do fuso.

fuso

p = 5 mm

Como o anel graduado está dividido em partes iguais, ele permite obter frações

compatíveis com o número de divisões. Esse recurso recebe o nome de resolução do

anel , corresponde à menor diferença entre as indicações de um dispositivo mostrador

que pode ser significativamente percebida.

O anel graduado permite relacionar um determinado número de divisões do anel

com a penetração (Pn) necessária para efetuar o corte.

traço de referência

espera

penetraçãoda ferramenta

Ele também permite relacionar um determinado número de divisões com o des-

locamento (d) da peça em relação à ferramenta.



Para um operador de máquina, o problema a ser resolvido é descobrir quantas

divisões do anel graduado devem ser avançadas para obter uma determinada pene-

tração da ferramenta ou um determinado deslocamento do carro.

Cálculo do número de divisões do anel graduado

Para calcular quantas divisões é necessário avançar no anel graduado para fa-

zer penetrar a ferramenta ou deslocar a peça na medida necessária, é preciso conhe-

cer:

a) a penetração da ferramenta, que pode ser axial ou radial;

b) o passo do parafuso de comando (em milímetro ou polegada);

c) o número de divisões do anel graduado.

Esse cálculo é feito em três etapas:

1. Determinação da penetração axial ou radial da ferramenta;

2. Determinação da resolução do anel graduado;

3. Determinação do número de divisões a avançar no anel graduado.

Para determinar a penetração axial, usa-se a fórmula Pn = E - e, na qual Pn é a

penetração da ferramenta, E é a espessura axial ou comprimento do material, e e é a

espessura ou comprimento da peça depois do passe.

Para determinar a penetração radial da ferramenta, usa-se a fórmula:

Pn D d21 = −

Nessa fórmula, Pn1 é a penetração radial da ferramenta, D é o diâmetro do mate-

rial antes do passe e d é o diâmetro da peça depois do passe.



Na segunda etapa, determina-se a resolução do anel graduado por meio da fór-

mula: R = PN

Nela, R é a resolução do anel, P é o passo do fuso e N é o número de divisões do anel.

A última etapa determina o número de divisões a avançar no anel graduado.

Para isso, usam-se os dois dados anteriormente calculados. Matematicamente, temos:

X = PnR

Nessa fórmula, X é o número de divisões a avançar, Pn é a penetração e R é a

resolução.

Observação

Essas fórmulas são válidas supondo-se que o fuso de comando tenha uma só

entrada.

Exemplo 1

Calcular quantas divisões é necessário avançar no anel graduado de 200 divi-

sões, para aplainar uma barra de 20 mm para que ela fique com 18,5 mm.

1. Penetração da ferramenta (axial):

Pn = E - e = 20 - 18,5 = 1,5 mm

Pn = 1,5 mm

2. Resolução do anel:

R = PN

4 mm200

0,02 mm= =

R = 0,02 mm

3. Número de divisões a avançar

X = PnR

1,5 mm0,02 mm

= = 75 divisões

X = 75 divisões

Exemplo 2



Calcular quantas divisões devem ser avançadas em um anel graduado de 100

divisões para desbastar um material de 60 mm de diâmetro, para deixá-lo com 45 mm.

O passo do parafuso de comando é de 5 mm.

1. Penetração radial:

PnD d

2=

60 - 452

7,5 mm1 = − =

2. Resolução do anel graduado:

R = PN

5100

0,05 mm= =

R = 0,05 mm

3. Número de divisões a avançar:

X = PnR

7,5 mm0,05 mm

150= =

X = 150 (ou seja, uma volta e meia do anel)

Exemplo 3

Calcular quantas divisões devem ser avançadas em um anel graduado de 250

divisões, para reduzir a espessura de uma barra de 1/2” (.500”) para 7,16” (.4375”). O

passo do fuso de comando é de 1/8” (.125”).

1. Penetração:

Pn = E - e = .500” - .4375” = .0625”

Pn = .0625”

2. Resolução do anel:

R = PN

125250

0005"= =..

R = .0005”

3. Número de divisões a avançar:

X = PnR

0625"0005"

125= =..

X = 125 ( ou seja, meia volta).

Observação



Nas máquinas-ferramenta, como o torno e a retificadora cilíndrica, nas quais é

necessário utilizar a penetração radial, os anéis graduados são compensados. Isso

quer dizer que, para retirar 1 mm no diâmetro da peça, a penetração efetiva será de

0,5 mm. Todavia, visualmente, esse deslocamento no anel graduado será de 1 mm.

Isso torna a compensação desnecessária.


Tecnologia aplicada: Torno mecânico284

Torno mecânico

Torno mecânico é uma máquina-ferramenta utilizada para executar operações de

usinagem cilíndrica externa ou interna e outras operações que normalmente são feitas por

furadeiras, fresadoras e retificadoras, com adaptações relativamente simples.

A principal característica do torno é o movimento rotativo contínuo realizado pelo

eixo-árvore, conjugado com o movimento de avanço da ferramenta de corte. As outras

características importantes são o diâmetro do furo do eixo principal, a distância entre

pontas e a altura da ponta, que compreende a distância ao fundo da cava, ao barra-

mento e ao carro principal.

O torno básico é o torno universal; estudando seu funcionamento, é possível

entender todos os outros tipos de torno, por mais sofisticados que sejam.


Tecnologia aplicada: Torno mecânico 285

Partes principais do torno

As partes principais do torno universal são: placa, cabeçote fixo, recâmbio, caixa

de engrenagem, barramento, carro principal e cabeçote móvel.

Cabeçote fixo

Cabeçote fixo é um conjunto constituído de carcaça, engrenagens e eixo-árvore. O

elemento principal do cabeçote é o eixo-árvore, também chamado árvore ou eixo principal,

onde está montada a placa, responsável pelo movimento de rotação da peça; o eixo-árvore

é vazado de ponta a ponta, de modo a permitir a passagem de barras.

Caixa Norton

Também conhecida por caixa de engrenagem, é formada por carcaça, eixos e engre-

nagens; serve para transmitir o movimento de avanço do recâmbio para a ferramenta.



Recâmbio

O recâmbio é a parte responsável pela transmissão do movimento de rotação do

cabeçote fixo para a caixa Norton. É montado em uma grade e protegido por uma

tampa a fim de evitar acidentes. As engrenagens do recâmbio permitem selecionar o

avanço para a ferramenta.

Barramento

Barramento é a parte do torno que sustenta os elementos fixos e móveis do torno. Na

parte superior do barramento estão as guias prismáticas, que devem ter um paralelismo

perfeito em relação ao eixo-árvore, a fim de garantir o alinhamento da máquina.

Carro principal

O carro principal é um conjunto formado por avental, mesa, carro transversal,

carro superior e porta-ferramenta.

O avanço do carro principal pode ser manual ou automático. No avanço manual,

o giro do volante movimenta uma roda dentada, que engrenada a uma cremalheira

fixada no barramento, desloca o carro na direção longitudinal.



No avanço automático, a vara com uma rosca sem-fim movimenta um conjunto de

engrenagens ligadas à cremalheira do barramento que, por sua vez, desloca o carro.

O avental transforma os movimentos giratórios do fuso ou da vara em movi-

mento retilíneo longitudinal ou transversal em relação ao eixo-árvore, permitindo o

avanço da ferramenta sobre a peça.

A mesa , que desliza sobre as guias prismáticas do barramento, suporta o carro

transversal. Nela também estão montados o fuso e o volante com anel graduado, que

determinam o movimento do carro transversal.



O carro transversal é responsável pelo movimento transversal da ferramenta e

desliza sobre a mesa por meio de movimento manual ou automático.

No movimento automático, o giro da vara movimenta a rosca sem-fim existente

no avental; o movimento é transmitido até a engrenagem do parafuso de desloca-

mento transversal por meio de um conjunto de engrenagens; esse conjunto de engre-

nagens faz girar o parafuso, deslocando a porca fixada no carro.

O movimento manual é realizado por meio do manípulo existente no volante

montado na extremidade do parafuso de deslocamento transversal. O movimento é

controlado por meio de um anel graduado, montado no volante.



O carro superior possui uma base giratória graduada que permite o tornea-

mento em ângulo. Nele também estão montados o fuso, o volante com anel graduado

e o porta-ferramentas ou torre.

O porta-ferramentas ou torre é o local onde são fixados os suportes de ferra-

mentas, presos por meio de parafuso de aperto.

Cabeçote móvel

O cabeçote móvel é a parte do torno que se desloca sobre o barramento, oposta

ao cabeçote fixo; a contraponta e o eixo principal estão situados na mesma altura e

determinam o eixo de rotação da superfície torneada.



O cabeçote pode ser fixado ao longo do barramento por meio de parafusos, por-

cas, placas e alavanca com excêntrico.

O cabeçote móvel tem as seguintes funções:

• servir de suporte à contraponta, destinada a apoiar um dos extremos da peça

a tornear;

• servir para fixar o mandril de haste cônica para furar com broca no torno;



• servir de suporte direto para ferramentas de corte de haste cônica como bro-

cas, alargadores e machos;

• deslocar a contraponta lateralmente para tornear peças de pequena conicida-

de.

As partes principais do cabeçote móvel são: base, corpo, mangote, trava do

mangote e volante.



Base - desliza sobre o barramento e serve de apoio ao corpo.

Corpo - é onde se encontra todo o mecanismo do cabeçote móvel e pode ser

deslocado lateralmente, a fim de premitir o alinhamento ou desalinhamento da contra-

ponta.

Mangote - é uma luva cilíndrica com um cone morse num lado e uma porca no

outro; a ponta com o cone morse serve para prender a contraponta, a broca e o man-

dril; o outro lado é conjugado a um parafuso, que ao ser girado pelo volante, realiza o

movimento de avanço e recúo.

Trava do mangote - serve para fixá-lo, impedindo que se movimente durante o

trabalho.

Volante - serve para fazer avançar ou recuar o mangote.

Acessórios do torno

O torno tem vários tipos de acessórios que servem para auxiliar na execução de

muitas operações de torneamento.

Denominação Figura Função

Placa de 3 castanhas fixar peças cilíndricas

Placa de 4 castanhasindependentes

fixar peças cilíndricas para tornear ex-cêntricos e fixar peças quadradas

Placa lisa fixar peças de formas irregulares



Continuação

Denominação Figura Função

Placa arrastadora fornecer movimento giratório à peçafixada entre pontas

Ponta suportar a peça por meio dos furos decentro

Luneta fixa e móvelservir de mancal na usinagem de eixoslongos e de pequeno diâmetro

Bucha cônica adequar o cone da haste cônica dasbrocas ou mandris com encaixe cônicodo mangote e eixo-árvore

Tipos de torno

Existem dois tipos básicos de torno: horizontal, também chamado universal, e

vertical. Esses dois tipos dão origem a outros, com particularidades providas por me-

canismos e ferramentas especiais.

Torno horizontal

O torno horizontal é utilizado na maioria das operações de torneamento; os mecanis-

mos estão alojados no interior da estrutura do cabeçote e da coluna correspondente.



Torno vertical

O torno vertical possui o eixo de rotação na posição vertical e é utilizado no tor-

neamento de peças de grande dimensão, tais como flanges, polias e rodas dentadas,

que em razão de seu peso, podem ser mais facilmente montadas sobre uma platafor-

ma horizontal.

Torno copiador

No torno copiador, os movimentos que definem a geometria da peça são co-

mandados por mecanismos copiadores de um modelo ou chapelona. No copiador hi-

dráulico, um apalpador em contato com o modelo transmite o movimento por meio de

um amplificador hidráulico que movimenta o carro porta-ferramentas.



Torno CNC

Tipo de torno comandado por um computador que controla os movimentos da máqui-

na; esse computador leva o nome de comando numérico computadorizado ou controle nu-

mérico computadorizado, abreviadamente CNC. Uma das vantagens do comando numérico

é a possibilidade de mudar rapidamente a seqüência de operações que a máquina deve

realizar. Essa mudança é feita por meio de um programa, isto é, uma lista de instruções

escritas numa linguagem que a máquina pode entender.

Torno revólver

A característica principal do torno revólver é o emprego de várias ferramentas,

convenientemente dispostas e preparadas, para executar as operações de forma or-

denada e sucessiva. As ferramentas adicionais são fixadas no dispositivo chamado

torre-revólver e devem ser montadas de forma seqüencial e racional.



Torno de placa

Também chamado de torno de platô, é amplamente utilizado nos trabalhos de

caldeiraria pesada. Executa torneamento de peças de grande diâmetro, tais como po-

lias, volantes e flanges.

Operações do torno

O torneamento é um processo de usinagem que se baseia no movimento da

peça ao redor de seu próprio eixo, com a retirada progressiva de cavaco. O cavaco é

cortado por uma ferramenta de um só gume cortante, com dureza superior à do mate-

rial a ser cortado.

O torneamento exige três movimentos relativos entre a peça e a ferramenta:

corte, avanço e penetração. Variando os movimentos, a posição e o formato da ferra-

menta, é possível realizar grande variedade de operações, tais como: faceamento,

torneamento cilíndrico, furação, torneamento cônico, interno, externo, sangramento,

corte e recartilhamento.

Torneamento cilíndrico externo

O torneamento cilíndrico consiste em dar um formato cilíndrico a um material em

rotação submetido à ação de uma ferramenta de corte. Essa operação é uma das mais

executadas no torno e tem a finalidade de produzir eixos e buchas ou preparar materi-

al para outras operações.



Faceamento

Faceamento é a operação que permite fazer no material uma superfície plana

perpendicular ao eixo do torno, de modo a obter uma face de referência para as medi-

das que derivam dessa face. A operação de facear é realizada do centro para a perife-

ria da peça. Também é possível facear partindo da periferia para o centro da peça,

desde que se use uma ferramenta adequada.

Furação

A furação permite abrir furos de centro em materiais que precisam ser trabalha-

dos entre duas pontas ou entre placa e ponta. Também é um passo prévio para fazer

furo com broca comum.



Usa-se a furação no torno para fazer furo cilíndrico por deslocamento de uma

broca montada no cabeçote. É um furo de preparação do material para operações

posteriores de alargamento, torneamento e roscamento internos.

A furação no torno também serve para fazer uma superfície cilíndrica interna,

passante ou não, pela ação da ferramenta deslocada paralelamente ao torno. Essa

operação também é conhecida por broqueamento e permite obter furos cilíndricos com

diâmetro exato em buchas, polias, engrenagens e outras peças.

Torneamento cônico externo

Operação muito comum, o torneamento cônico externo admite duas técnicas:

com inclinação do carro superior e com desalinhamento da contraponta.

O torneamento com inclinação do carro superior é usado para tornear peças

cônicas de pequeno comprimento. O torneamento cônico com deslocamento do carro

superior consiste em inclinar o carro superior de modo a fazer ferramenta avançar ma-

nualmente ao longo da linha que produz o corte no ângulo de inclinação desejado.



O torneamento com desalinhamento da contraponta é usado para peças de

grande comprimento com conicidade de até 10°, aproximadamente. Consiste em delo-

car transversalmente o cabeçote móvel por meio de parafuso de regulagem, de modo

que a peça forme um ângulo em relação às guias do barramento. Ao avançar para-

lelamente às guias, a ferramenta corta um cone com o ângulo escolhido

Torneamento cônico interno

Neste tipo de torneamento, o ângulo de deslocamento do carro superior é igual

ao ângulo de inclinação do cone que se pretende fabricar. A ferramenta é a mesma

utilizada no broqueamento e o controle de conicidade é feito com um calibrador

cônico.

Quando se constrói um cone interior para ser acoplado a um cone exterior, deve-

se fabricar primeiro o cone exterior, usando-o depois como calibrador para controlar a

conicidade da peça com cone interno.



A principal aplicação do torneamento cônico é na produção de pontas de tornos,

buchas de redução, válvulas e pinos cônicos.


Tecnologia aplicada: Placa univerdal de três e de quatro castanhas 301

Placa universal de três e de quatro castanhas

A placa universal de três e de quatro castanhas é um acessório de máquina no

qual se fixa o material por meio de aperto simultâneo das castanhas. Isso significa que

o mesmo giro da chave movimenta todas as castanhas, a fim de apertar e desapertar

o material.

A placa universal apresenta dois jogos de castanhas, montadas na placa de

acordo com a forma de fixação da peça, e podem ser:

• castanha com escalonamento descendente para fora - empregada para fixar

peças cilíndricas pequenas e médias, bem como peças grandes através de furos;


Tecnologia aplicada: Placa univerdal de três e de quatro castanhas302

• castanha com escalonamento descendente para dentro - empregada na fixa-

ção de peças de grande diâmetro.

A placa universal com três e quatro castanhas compõe-se basicamente de cor-

po, engrenagem cônica maior, com rosca espiral engrenagem cônica menor, casta-

nhas e flange.

A placa universal com castanhas é utilizada para centrar de imediato materiais

que tenham secção circular ou poligonal regular. O número de lados deve ser múltiplo

do número de castanhas; assim, a placa de três castanhas é adequada para peças

triangulares (três lados) ou sextavadas (seis lados). Já as peças quadradas utilizam

uma placa de quatro castanhas.



Existem duas maneiras de adaptar a placa universal ao eixo principal da máqui-

na: por meio de um flange com rosca, a qual é usada para fixar a placa, ou por meio

de flange com um cone normalizado.

Funcionamento da placa universal

No interior da placa está encaixado um disco; na parte anterior do disco existe

uma ranhura de corte quadrado que forma uma rosca espiral, na qual se adaptam os

dentes das bases das castanhas. Na parte posterior do disco há uma engrenagem, na

qual engrenam três outras engrenagens cônicas menores, giradas por uma chave.

O giro da chave determina a rotação da engrenagem cônica menor que, engre-

nada na engrenagem cônica maior, produz o giro do disco. Os dentes das castanhas

estão encaixados na ranhura em espiral da parte anterior do disco; isso faz com que

as castanhas sejam conduzidas para o centro da placa, simultânea e gradualmente



apertando, quando se gira no sentido dos ponteiros do relógio. Para desapertar, gira-

se em sentido contrário.

As castanhas são numeradas segundo a ordem 1, 2 , 3 e 4, no caso de placa

com quatro castanhas. Cada castanha deve ser encaixada na sua ranhura própria, de

acordo com os seguintes procedimentos:

• girar a chave até aparecer o início da rosca em espiral no alojamento 1;

• introduzir a castanha no alojamento 1;

• girar a chave até aparecer o início da rosca espiral no alojamento 2;

• introduzir a castanha 2;

• proceder da mesma forma para alojar outras castanhas.



Cuidados a observar

• Ao montar a placa, limpar e lubrificar as roscas ou o cone do eixo principal e

do flange.

• Usar unicamente a chave para prender o material; os braços da chave já es-

tão dimensionados para o aperto suficiente.

• Na placa universal, prender apenas peças uniformes; assim, a placa não se

danifica. Não ajustar, portanto, peças fundidas em bruto e barras irregulares ou côni-

cas.

• Prender as peças de grande diâmetro com as castanhas invertidas; desse

modo, as castanhas estarão com maior número de dentes apoiados na rosca espiral.

• A parte saliente da peça não deve ser maior que três vezes o seu diâmetro (A

= 3d); esse comprimento sem apoio da peça ou da ferramenta é denominado “balan-

ço” .



Ao montar ou desmontar a placa na máquina, proteger o barramento com calço

de madeira.

Conservação da placa

• Ao trocar as castanhas, limpar o alojamento, a rosca espiral da placa, as gui-

as e os dentes de cada castanha.

• Desmontar e limpar todas as peças da placa quando houver alguma anorma-

lidade em seu funcionamento.

• Após qualquer desmontagem, lubrificar as engrenagens da placa com graxa.

• Não lubrificar a rosca espiral e as castanhas para evitar aderência de cavacos

ou pós abrasivos.


Tecnologia aplicada: Placa de castanhas independentes 307

Placa de castanhasindependentes

A placa de castanhas independentes é um acessório de máquina que serve para

possibilitar a fixação de peças com formato circular, prismático ou irregular, por meio

do aperto individual de suas castanhas. Algumas placas possuem, na face, circunfe-

rências concêntricas que facillitam a centragem aproximada de peças cilíndricas.

A placa de castanhas independentes é constituída de corpo, quatro parafusos

com chapa de ajuste e porca, quatro castanhas, e chave de aperto.


Tecnologia aplicada: Placa de castanhas independentes308

Corpo

O corpo é de ferro fundido cinzento; tem forma circular, com um cone para sua

fixação na extremidade do eixo principal. As canaletas, existentes na face, cruzam-se

a 90° e orientam o deslocamento das quatro castanhas; o corpo também apresenta

rasgos radiais para fixar peças com parafusos.

Castanhas

As castanhas são feitas de aço temperado ou cementado, isto é, com superfícies

endurecidas. Têm degraus, na face oposta à base, para fixação da peça. A posição

das castanhas pode ser invertida, girando-as para possibilitar a fixação de peças de

dimensões maiores. Em um caso ou outro, a ação de fixar as castanhas pode se dar

em duas direções, conforme a peça.


Tecnologia aplicada: Placa de castanhas independentes 309

Parafusos com chapa de ajuste e porca

Os parafusos com chapa de ajuste e porca são feitos de aço carbono tempera-

do. Os parafusos de deslocamento das castanhas possuem uma cabeça quadrada

para o encaixe da chave de aperto.

Chave de aperto

A chave de aperto é feita de aço carbono, com um encaixe quadrado interno

temperado. Serve para movimentar individualmente os parafusos que movem as cas-

tanhas.

Cuidados a observar

• Ao montar a placa, limpar o cone e lubrificar as roscas do eixo principal da

máquina e a do corpo da placa.

• Ao montar ou desmontar a placa do eixo principal da máquina, proteger o bar-

ramento com calços de madeira.


Tecnologia aplicada: Placa arrastadora e arrastador310

Placa arrastadora earrastador

A placa arrastadora e o arrastador são acessórios de máquinas que servem para

transmitir o movimento de rotação do eixo principal às peças que devem ser usinadas

entre pontas.

A placa arrastadora tem forma de disco, com um cone interior e uma rosca ex-

terna para sua fixação no eixo principal da máquina; é feita de ferro fundido cinzento.


Tecnologia aplicada: Placa arrastadora e arrastador 311

Existem vários tipos de placa arrastadora, utilizadas com arrastadores específi-

cos: placa com ranhura , utilizada com arrastador de haste curva; placa com pino de

arraste , usada com arrastador de haste reta; e placa de segurança , que permite alo-

jar o arrastador de maneira a proteger o operador.

Placa com ranhura

Placa com pino de arraste

Placa de segurança


Tecnologia aplicada: Placa arrastadora e arrastador312

O arrastador é feito de aço ou de ferro fundido; é fixado na peça a usinar e serve

para transmitir o movimento gerado pela placa.

Existem, ainda, outros tipos de arrastadores tais como o arrastador conjugado,

para fixar peças de grandes diâmetros, e o arrastador com dois parafusos, indicado

para realizar passes profundos.

Cuidados a observar

• Proteger o barramento na montagem e desmontagem da placa arrastadora.

• Escolher um arrastador com um orifício que permita pequena folga da peça.

• Fixar o parafuso do arrastador na superfície da peça firmemente; o aperto

dado no parafuso deve impedir o deslizamento do arrastador, quando este, junto com

a peça, é submetido ao esforço de corte da ferramenta.

• Ao fixar a peça entre pontas, colocar o pino da placa em contato com a haste

do arrastador para evitar danos à peça.

• Desbastar toda a peça, deixando sobremetal para acabamento.

• No caso de superfície com acabamento final, proteger com chapa de cobre ou

de outro material macio o local da peça onde será adaptado o arrastador.


Tecnologia aplicada: Placa lisa e acessórios 313

Placa lisa e acessórios

A placa lisa é um acessório do torno, fixada no eixo principal, e possui, na face

oposta, uma superfície plana com diversas ranhuras radiais que permitem deslocar os

parafusos de fixação. O corpo da placa lisa é feito de ferro fundido cinzento, com for-

ma de disco, cujo raio máximo é menor que a distância entre o eixo principal e o bar-

ramento.

Os acessórios para a montagem da placa lisa são: cantoneira, chapa ranhurada,

bloco de apoio cilíndrico, calço paralelo, grampo, padrões de medida, parafusos, cabe-

çote de montagem e contrapeso.


Tecnologia aplicada: Placa lisa e acessórios314

Cantoneira - serve de base na placa e de apoio à peça, em geral num plano per-

pendicular à face da placa. As ranhuras e o furos destinam-se à passagem dos para-

fusos utilizados na montagem.

Chapa ranhurada e bloco de apoio cilíndrico - servem de encosto e também de

apoio das peças no esquadro.

Calço paralelo - tem a finalidade de somente apoiar as peças.


Tecnologia aplicada: Placa lisa e acessórios 315

Grampo - permite a fixação da peça, sendo apertado contra esta por meio de

parafusos e com auxílio de calços.

Padrões de medida - a vareta e o bloco são padrões de medida rigorosamente

acabados e que determinam com precisão, na placa, certas medidas para localização

da peça.

Cabeçote de montagem - prende-se nas ranhuras ou nos furos da placa. Na sua

parte superior há um parafuso que regula o aperto da cabeça de contato contra a peça

que se fixa na placa.


Tecnologia aplicada: Placa lisa e acessórios316

Algumas precauções devem ser tomadas quando se monta a placa lisa.

• Limpar e lubrificar as roscas do eixo principal do torno e a do corpo da placa.

• Proteger o barramento com calço de madeira ao montar ou desmontar a placa

no eixo principal do torno.

• Montar e centralizar a peça, fazendo o balanceamento da placa por meio de

contrapesos.


Tecnologia aplicada: Pontas e contrapontas 317

Pontas e contrapontas

Pontas e contrapontas são acessórios de máquina, com forma de cone duplo,

feitas de aço, temperadas e retificadas segundo normas de fabricação.

O cone encaixado no furo de centro das peças é geralmente de 60°, e o cone

encaixado no eixo-árvore ou mangote do cabeçote móvel segue o sistema de medidas

morse, o que lhe dá o nome de Cone Morse.

As pontas e contrapontas têm a função de sustentar as peças a serem usinadas,

de forma que estas possam manter a mesma coaxilidade, isto é, os cilindros das pe-

ças obedecem à mesma linha de centro.


Tecnologia aplicada: Pontas e contrapontas318

Pontas

As pontas são montadas no eixo-árvore da máquina por meio de uma bucha de

adaptação. Podem ser classificadas em pontas fixas, que são as mais comuns, e

pontas de arraste, ideais para trabalhos de usinagem de peças em série, em máquinas

como torno CNC ou tornos copiadores, pois dispensam as placas de arraste e arrasta-

dores.

Na usinagem de peças sem furo de centro, é necessário utilizar a ponta com furo

de centragem ou ponta negativa.

Contrapontas

As contrapontas recebem este nome por serem fixadas no mangote do cabeçote

móvel; completam a montagem da peça a ser usinada na máquina. Podem ser classi-

ficadas em contrapontas fixas, com ponta normal; contrapontas rebaixadas, para faci-

litar o faceamento ou retificação; e contapontas de metal duro, que permitem maior

resistência ao desgaste.


Tecnologia aplicada: Pontas e contrapontas 319

Outro tipo de contraponta é a de ponta rotativa, que facilita os trabalhos de usi-

nagem entre pontas ou placa e contraponta, pois diminui a força de aperto para fixar a

peça. Este tipo de contraponta não requer lubrificação.

Existem outros modelos de contrapontas para trabalhos específicos, tais como

usinagem de tubos, que utilizam contrapontas rotativas para tubos.

Cuidados a observar

As pontas e contrapontas fixas devem ser utilizadas com atenção, pois batidas

ou pancadas podem inutilizá-las; sempre que forem utilizadas, devem receber graxa

nas pontas em contato com a peça, a fim de diminuir o atrito e aumentar sua vida útil;

uma exceção é a ponta rotativa, que não produz atrito e, portanto, não requer lubrifica-

ção.


Tecnologia aplicada: Lunetas320

Lunetas

Lunetas são acessórios de máquinas, utilizados na usinagem de eixos longos

com pequeno diâmetro, atuando como mancal de apoio e evitando que o eixo tornea-

do flexione ou vibre pela ação da rotação e da ferramenta.

As lunetas podem ser de dois tipos: fixa e móvel e são construídas de ferro fun-

dido. As pontas de contato podem ser de metal não ferroso, esferas de aço ou placas

de metal duro; têm a função de apoiar o eixo, evitando seu desgaste.


Tecnologia aplicada: Lunetas 321

Luneta fixa

A luneta fixa possui três pontas de contato que são ajustáveis conforme o diâ-

metro da peça a ser usinada. A luneta fixa é montada diretamente no barramento do

torno por meio de placa de fixação e porca. É empregada quando a peça a ser usinada

apresenta rebaixo e a extensão a ser usinada não atinge o corpo todo da peça.

Luneta móvel

A luneta móvel é fixada sobre a mesa do carro principal e acompanha a ferramenta

durante a operação de usinagem. Essa luneta se difere da luneta fixa por possuir apenas

duas pontas de contato, em razão de sua ação próxima à ferramenta. É empregada quando

se deseja tornear toda a extensão da peça num mesmo diâmetro.

Sempre que as lunetas forem empregadas, as pontas de contato deverão ser lu-

brificadas com óleo ou graxa, para diminuir o atrito entre as pontas e a peça a ser usi-

nada. As superfícies de apoio dos contatos da luneta na peça deverão ser usinadas de

forma a causar o menor desgaste possível nos contatos, mantendo os ajustes por

maior tempo.


Tecnologia aplicada: Ferramentas de corte para torno322

Ferramentas de cortepara torno

As ferramentas de corte para torno podem ser classificadas em ferramentas de

desbastar, facear, sangrar, tornear interno, alisar, formar e roscar. São basicamente as

mesmas, tanto para torneamento externo como para interno.

1. cortar

2. cilindrar à direita

3. sangrar

4. alisar

5. facear à direita

6. sangrar com grande dimensão

7. desbastar à direita

8. cilindrar e facear à esquerda

9. formar

10. roscar


Tecnologia aplicada: Ferramentas de corte para torno 323

As ferramentas para tornear internamente podem ser de corpo único, com pasti-

lhas soldadas ou com insertos. Podem ser utilizadas nas operações de desbaste ou de

acabamento, variando os ângulos de corte e a forma da ponta.

1. desbastar

2. alisar

3. sangrar

4. formar

5. roscar

6. tornear com haste

Ferramenta de desbastar

Remove o cavaco mais grosso possível, levando-se em conta a resistência da

ferramenta e a potência da máquina. O desbaste pode ser feito à direita ou à esquer-

da, com ferramenta reta ou curva, podendo ser de aço rápido, carboneto metálico sol-

dado ou intercambiável.

Ferramentas para desbastar de aço rápido



Ferramentas para desbastar de carboneto metálico soldado.

Ferramentas para desbastar de carboneto metálico intercambiável.

Ferramenta de facear

Empregada para desbastar e para fazer acabamento, pode ser curva ou reta; o

trabalho pode ser feito do centro para a periferia, da periferia para o centro, à esquerda

e à direita.



Ferramenta de sangrar

A ferramenta para sangrar é o bedame, que corta o material perpendicularmente

ao eixo de simetria da peça, no sentido de fora para dentro, formando canais. É usada

na fabricação de arruelas, polias, eixos roscados e canais para alojar anéis de trava ou

de vedação e saídas de ferramentas.

O bedame também pode ser usado para separar um material do corpo da peça;

quando utilizado para cortar, o bedame deve ter uma ligeira inclinação na aresta de

corte, para evitar que a rebarba fique presa à peça.

A relação de medida entre a parte útil b e a aresta de corte a varia aproximada-

mente de 4:1 até 5:1; essa relação pode ser exemplificada pelo quadro, que mostra

uma aresta do bedame a = 3,8mm para uma peça de aço 400N/mm2 , com diâmetro

de 45mm.



Uma outra maneira de cortar com bedame é afiá-lo com um grande raio na

aresta de corte, de modo a não aumentar o esforço de corte; nesta situação, o cavaco

se apresenta em forma de arco, o que facilita sua saída do canal devido a uma com-

pressão lateral; podem-se utilizar velocidades de corte maiores porque o cavaco não

atrita com as pa redes laterais da ranhura. A abundância de fluido na região de corte

é fundamental para a refrigeração da peça e da ferramenta, além de facilitar a expul-

são do cavaco. Aplica-se esse tipo de corte em bedame com até 3mm de largura.

Para a execução de canais em peças cilíndricas, como por exemplo na saída de

ferramentas, as dimensões e a forma das ranhuras são padronizadas com a finalidade

de aumentar a vida útil da peça e da ferramenta. As normas que padronizam a forma e

as dimensões de saída para ferramentas e rebolos são a NBR 5870 e DIN 509. As

ferramentas são normalmente afiadas com raios e ângulos em concordância.



Saída de rosca conforme a NBR 5870

Saída de rebolo conforme a DIN 509

Ferramenta para tornear interno

Utilizada para torneamento interno de superfícies cilíndricas, cônicas, faceadas

ou perfiladas.



Ferramenta de formar

Empregada para tornear peças de perfil variado; usam-se ferramentas cujas

arestas de corte têm a mesma forma do perfil que se deseja dar à peça.

Ferramenta de roscar

Utilizada para fazer rosca na peça; é preparada de acordo com o tipo de rosca

que se deseja executar.



Fixação e ajustagem da ferramenta de tornear

O posicionamento e a rigidez da fixação da ferramenta influenciam a vida útil e,

em conseqüência, a produtividade da ferramenta. A posição influi nos ângulos α e γ,

que, por sua vez, influem na formação do cavaco e, conseqüentemente, na força de

corte. A posição correta da porta da ferramenta deve coincidir com o centro geométrica

da peça.

As ferramentas de corte podem ser presas no torno de duas maneiras: direta-

mente no porta-ferramentas do carro superior ou por meio de suporte que, por sua

vez, é fixado no porta-ferramentas.



Ao fixar a ferramenta, deve-se observar se é necessário colocar um ou mais cal-

ços de aço para obter a altura desejada da ferramenta.

Os ângulos α, β e γ devem ser conservados quando se fixam ferramentas nos

diferentes tipos de porta-ferramentas.

Para que uma ferramenta seja fixada rigidamente, é necessário que sobressaia o

menos possível do porta-ferramentas, ou seja, o balanço b deve ser o menor possível,

para evitar a flexão da ferramenta que pode provocar alterações na rugosidade e nas

dimensões da peça.



O valor do ângulo formado pela aresta de corte da ferramenta com a superfície a

cortar é variável, conforme a operação. Assim, em operação de desbastar, o ângulo χ

pode variar de 30° até 90°, conforme material. Quanto maior a resistência do material,

menor será o ângulo. Em operação de facear, o ângulo pode variar de 0 a 5° .


Tecnologia aplicada: Recartilha332

Recartilha

A recartilha é uma ferramenta utilizada em peças cilíndricas para gerar sulcos

paralelos ou cruzados, que recebem o nome de recartilhado. Alguns tipos de recarti-

lhado permitem melhor aderência e evitam o deslizamento da mão em contato com a

peça; outros, causam um relativo travamento em montagem de eixos em furos ou em

peças injetadas em pinos metálicos.

A geração dos sulcos é realizada devido à pressão exercida pela recartilha sobre

a peça; desse modo, conformam-se os dentes sem desprendimento de cavaco, provo-

cando uma expansão do material que aumenta ligeiramente o diâmetro da peça. É

possível recartilhar peças de qualquer diâmetro, utilizando a mesma ferramenta, desde

que o passo da recartilha seja compatível com o diâmetro da peça.


Tecnologia aplicada: Recartilha 333

As partes da ferramenta de recartilhar são: recartilha, eixo da recartilha, cabeça

articulada, eixo de articulação e porta-recartilha.

O porta-recartilha pode ser de três tipos: para uma recartilha, para um jogo, que

é constituído de duas recartilhas, e para três jogos.

Os aços utilizados na construção da recartilha são de dois tipos: aço rápido, ide-

al para recartilhamento de peças de aço em geral, e aço ABNT SAE 01, empregado

para recartilhamento de metais não ferrosos. Tanto a recartilha de aço rápido como a

de aço ABNT SAE 01 são temperadas e revenidas.



O recartilhado é normalizado pela norma DIN 82:1973 , que determina a classifi-

cação mostrada no quadro a seguir.

Classe Apresentação Descrição Pico Diâmetroda peça

R A ARecartilhado

paralelo ------- d2

= d1 −

0,5.t

R B RRecartilhado

oblíquo àdireita

------- d2

= d1 −

0,5.t

R B LRecartilhado

oblíquo àesquerda

------- d2

= d1 − 0,5.t

R G ERecartilhado

oblíquocruzado

expansãode

material(alto relevo)

d2

= d1 − 0,67.t

R G VRecartilhado

oblíquocruzado

compressãode material

(baixo relevo)d

2

= d1 −0,33.t

R K ERecartilhado

paralelocruzado

expansãode material(alto relevo)

d2

= d1 − 0,67.t

R K VRecartilhado

paralelocruzado

compressão dematerial

(baixo relevo)d

2

= d1 − 0,33.t

Observação:

As constantes aplicadas nas fórmulas para determinar o diâmetro da peça

a ser recartilhada, não levam em consideração a profundidade das estrias

resultantes do recartilhamento e a especificidade do material a ser trabalhado,

servindo apenas como referência.



Recartilhado

d1 ⇒ diâmetro final

d2 ⇒ diâmetro de usinagem

t ⇒ passo das estrias

O passo das estrias das recartilhas é determinado pela distância existente entre

os picos das estrias. Possui os valores (t) 0,5; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2; 1,5; 1,6 e 2,0mm.

A velocidade de corte para materiais macios é de 8 a 10m/min; a velocidade de

avanço é igual a 1/5 do passo dos dentes da recartilha. Para materiais duros, a veloci-

dade de corte é de 6m/min.

O recartilhado é representado em desenhos e projetos acompanhado da classifi-

cação da norma DIN (Deutsche Industrie Normen - Normas da Indústria Alemã), que

contempla o número da norma, a classe do recartilhado e o passo em milímetros.

onde:

DIN 82 ⇒ norma e número

R ⇒ recartilhado

G ⇒ oblíquo cruzado

E ⇒ expansão do material

0,8 ⇒ passo ( t ) em milímetros

Seleção da recartilha

A seleção da recartilha está diretamente relacionada com a aplicação do produto

final que se deseja obter. Convém lembrar que o recartilhado é obtido por meio de

compressão e de expansão controladas do material, formando, respectvamente, baixo

relevo e alto relevo. Os dentes formados são sempre o inverso da recartilha.

A recartilha deve ser selecionada da seguinte forma:

• recartilhado paralelo (RAA) utiliza a recartilha AA;



• recartilhado oblíquo à esquerda (RBL) utiliza a recartilha BR;

• recartilhado oblíquo à direita (RBR) utiliza a recartilha BL;

• recartilhado oblíquo cruzado em alto relevo (RGE) utiliza as recartilhas BR e

BL conjugadas ou a GV;

• recartilhado oblíquo cruzado com baixo relevo (RGV) utiliza a recartilha GE.



Outras variações de aplicação das recartilhas também podem ser encontradas

na norma DIN 403.


Tecnologia aplicada: Torneamento cônico338

Torneamento cônico

O torneamento de peças cônicas externas ou internas é uma operação muito

comum na indústria metalmecânica e sua principal aplicação é na produção de pontas

de tornos, buchas de redução, válvulas, pinos cônicos.

O torneamento cônico pode ser feito segundo três técnicas: inclinação do carro

superior, desalinhamento da contraponta e uso de aparelho conificador.

Inclinação do carro superior

A inclinação do carro superior consiste em inclinar o carro superior, de modo a

fazer a ferramenta avançar manualmente ao longo da linha que produz o corte no ân-

gulo de inclinação desejado. É utilizada para tornear peças pequenas, em relação ao

curso do carro superior, que é limitado.


Tecnologia aplicada: Torneamento cônico 339

Cálculo de inclinação do carro superior - a fórmula utilizada no torneamento

de peças cônicas com inclinação do carro superior é tgα = D d

c−

2 , onde:

α = ângulo de inclinação

D = diâmetro maior do cone

d = diâmetro menor do cone

c = comprimento do cone

Um exemplo da aplicação da fórmula de cálculo pode ser dado considerando um

cone com comprimento de 65mm, diâmetro maior de 43mm e diâmetro menor de

27mm. O valor da tangente pode ser fornecido por tabela ou utilizando a calculadora.

tgα = 43 27

2−c

= 16130

= 0, 123 ∴ α = 7°

No torneamento cônico interno, o procedimento é semelhante ao do torneamento

cônico externo; o ângulo de deslocamento do carro superior é igual ao ângulo de incli-

nação do cone que se pretende usinar, porém, utilizando a ferramenta adequada.

Considerando um cone de comprimento 65,1mm, diâmetro maior de 17,78mm e

diâmetro menor de 14, 53mm:

tgα = D d

c−

2

17 78 14 532 651

, ,,

−⋅

= 0,0249 ∴ tgα = 0,0249



Consultando a tabela de tangente ou utilizando a calculadora, chega-se ao re-

sultado final aproximado do ângulo α : 1°25’ .

Para determinar o ângulo de inclinação do carro superior para uma peça cuja

conicidade é dada em porcentagem, a fórmula utilizada é:

tgα = %2

Aplicando a fórmula, o cálculo do ângulo de inclinação α para tornear um cone

com conicidade de 25%, que equivale a 0,25, será:

tgα = 0 25

2,

∴ tgα = 0,125

Consultando a tabela de tangente ou utilizando a calculadora, percebe-se que

0,125 corresponde a um ângulo de 7° 7’ .

Desalinhamento da contraponta

O desalinhamento da contraponta é usado para fazer roscas cônicas externas e

para tornear peças de comprimento maior que o limite de curso do carro superior, po-

rém com pouca conicidade, ou seja, até aproximadamente 10°.



O torneamento cônico com desalinhamento da contraponta consiste em deslocar

transversalmente o cabeçote móvel por meio de parafuso de regulagem; desse modo,

a peça trabalhada entre pontas fará um determinado ângulo com as guias do barra-

mento. Quando a ferramenta avançar paralelamente às guias, cortará um cone com o

ângulo escolhido.

Essa técnica tem a vantagem de usinar a superfície cônica com a ajuda do

avanço automático do carro principal. O tempo de trabalho é curto e a superfície usi-

nada fica uniforme. A desvantagem é que com o cabeçote móvel deslocado, os cen-

tros da peça não se adaptam perfeitamente às pontas do torno, podendo facilmente

danificá-las.



Para a execução dessa técnica, recomenda-se o uso de uma ponta esférica ou

furo de centro de forma R, conforme a norma NBR - 12288.

Cálculo do desalinhamento da contraponta - A medida do desalinhamento da

contraponta é determinada pela fórmula M = ( )D d L

c

− ⋅⋅2

onde

M = medida do desalinhamento da contraponta

D = diâmetro maior do cone

d = diâmetro menor do cone

c = comprimento da parte cônica

L = comprimento total da peça

Aplicando a fórmula, a determinação do desalinhamento do cabeçote móvel para

tornear cônico numa peça com diâmetro maior 30mm, comprimento da parte cônica

100mm, comprimento total da peça de 180mm e diâmetro menor 26mm será:

M = ( )D d L

c

− ⋅⋅2

∴ M = ( )30 26 180

2 100

− ⋅⋅

M = 4 1802 100

⋅⋅

⇒ M = 3610

= 3,6mm



O desalinhamento será de 3, 6mm do corpo do cabeçote móvel na sua base.

Quando o comprimento da peça for todo cônico, o comprimento total da peça (L)

será igual ao comprimento da parte cônica (c); portanto:

M = ( )D d L

c

− ⋅⋅2

onde L = c

M = D d−

2

Aparelho conificador

O aparelho conificador é usado para tornear peças cônicas em série. O tornea-

mento cônico com aparelho conificador utiliza o princípio de funcionamento do próprio

dispositivo, ou seja, na parte posterior do torno coloca-se o copiador cônico que pode-

se inclinar no ângulo desejado, respeitando uma inclinação máxima de 15°.

O deslizamento ao longo do copiador comanda o carro transversal, que deve

estar desengatado; quando o carro principal avança, manual ou automaticamente,

conduz o carro transversal, cujo movimento é comandado pelo copiador cônico. O

movimento resultante do deslocamento longitudinal do carro e do avanço transversal

da ferramenta permite cortar o cone desejado.



No caso de torneamento cônico externo ou interno, sem levar em consideração

qual dos três processos será utilizado, a extremidade cortante da ferramenta deve ficar

exatamente no nível da linha de centro da peça.



A verificação da conicidade é feita com um calibrador cônico, no caso de cones

normalizados, como o morse ou americano; porém, quando se constrói um cone interi-

or para ser acoplado a um cone exterior, deve-se fabricar primeiro o cone exterior,

usando-o, depois, como calibrador para controlar a conicidade da peça com cone in-

terno.


Tecnologia aplicada: Cones normalizados346

Cones normalizados

Em geral, as máquinas-ferramenta possuem um eixo principal (eixo-árvore) com

furo cônico destinado à fixação de ferramentas rotativas, como brocas, alargadores e

escareadores, e acessórios como pontas e buchas de redução.

Os cones normalizados desempenham uma função importante no processo de

fixação das ferramentas rotativas e dos acessórios nos furos cônicos dos eixos. Eles

permitem ajustes confiáveis entre peças que precisam ser montadas e desmontadas

com certa freqüência.

Os cones normalizados são:

• cone Americano (ISO) com conicidade 7:24;

• cone Morse com conicidade aproximada de 1:20;

• cone Métrico com conicidade 1:20.

Conicidade

Normalmente, as peças cônicas de sessão circular com pequenos ângulos são

apresentadas e cotadas em função de uma razão, como por exemplo, 1:k. Isso signifi-

ca que no comprimento k, o cone diminui no diâmetro em 1 mm. Em mecânica, essa

razão matemática recebe o nome de conicidade .


Tecnologia aplicada: Cones normalizados 347

As máquinas de usinagem, em geral, trabalham com ângulos (medidos em

graus). Assim, o operador deve converter esta razão matemática em graus.

A conicidade 1:20 significa que, a cada 20 mm, o diâmetro diminui em um 1 mm.

A conversão é feita usando-se dados de trigonometria:

tgα = CoCa

0,520

=

tgα = 0,025

α = 1o 25’ 56”

Então, o ângulo da máquina de usinagem deve ser de 1o 25’ 56”.

Para uma conicidade 7:24, ou seja, a cada 24 mm, o diâmetro aumenta 7 mm:

A conversão é:

tgα = CoCa

3,524

= =0,14583

tgα = 0,14583

α = 8o 17’ 50”

O ângulo de ajuste da máquina de usinagem é de 8o 17’ 50”


Tecnologia aplicada: Cones normalizados348

Tabelas

As tabelas a seguir indicam os cones normalizados mais comuns, empregados

em máquinas-ferramenta.

Cones Morse

Cone Morse

Conicidade 1:19,212 1:20,047 1:20,020 1:19,922 1:19254 1:19,002 1:19,180

N° 0 1 2 3 4 5 6

D 9,045 12,065 17,78 23,825 31,267 44,4 63,348

D1 9,212 12,240 17,98 24,051 31,543 44,731 63,759

d 6,401 9,731 14,533 19,759 25,907 37,468 53,749

d1 5,5 8 13 18 24 35 50

d2 - 6 10 12 14 16 20

d3 6,115 8,972 14,059 19,182 25,154 36,547 52,419

d4 6,7 9,7 14,9 20,2 26,5 38,2 54,8

L1 49,8 53,5 64 80,5 102,7 129,7 181,1

L2 53 57 68 85 108 136 189

L3 56,3 62 74,5 93,5 117,7 149,2 209,6

L4 59,5 65,5 78,5 98 123 155,5 217,5

L5 51,9 55,5 66,9 83,2 105,7 134,5 187,1

L6 49 52 63 78 98 125 177

a 3,2 3,5 4 4,5 5,3 6,3 7,9

b 3,9 5,2 6,3 7,9 11,9 15,9 19

c 6,1 9,5 11,1 14,3 15,9 19 28,6

g 4,1 5,4 6,6 8,2 12,2 16,2 19,3

h 14,5 18,5 22 27,5 32 37,5 47,5

f 2,5 3 4 4 5 6 7

Inclin. α 1°29’27” 1°25’43” 1°25’50” 1°26’16” 1°29’15” 1°30’26” 1°29’36”


Tecnologia aplicada: Cones normalizados 349

Cones Americanos (ISO)

Conicidade = 7 : 24

Designação D1

d1

Tol. H 12

d2

min L1

L2

min l1

m g z1

N° 30 (1 1/4") 31,75 17,4 17 70 73 50 3 12 1,6

N° 40 (1 3/4") 44,45 25,32 17 95 100 67 5 16 16

N° 45 (2 1/4") 58 31,5 18 118 120 88 5 16 2

N° 50 (2 3/4") 69,6 39,6 27 130 140 102 8 24 3,2


Tecnologia aplicada: Fresadoras350

Fresadoras

A fresagem é uma operação de usinagem na qual o material é removido por

meio de uma ferramenta giratória chamada de fresa e que apresenta múltiplas arestas

cortantes. Cada aresta remove uma pequena quantidade de material a cada volta do

eixo no qual a ferramenta é fixada.

A máquina que realiza essa operação chama-se fresadora .

Fresadora

A fresadora é uma máquina-ferramenta de movimento contínuo que realiza a

usinagem de materiais por meio de uma ferramenta de corte chamada de fresa.


Tecnologia aplicada: Fresadoras 351

A fresadora permite realizar operações de fresagem de superfícies planas, côn-

cavas, convexas e combinadas.

A fresadora é constituída das seguintes partes principais: corpo, eixo principal,

mesa, carro transversal, suporte da mesa, caixa de velocidade do eixo principal, caixa

de velocidade de avanço, torpedo.

O corpo é uma espécie de carcaça de ferro fundido, de base reforçada e geral-

mente de formato retangular na qual a máquina fica apoiada. Ele sustenta os demais

órgãos da fresadora.

A mesa serve de apoio para as peças que vão ser usinadas e que podem ser

montadas diretamente sobre elas, ou por meio de acessórios de fixação. Assim, a

mesa é dotada de ranhuras que permitem alojar os elementos de fixação.



O carro transversal é uma estrutura de ferro fundido de formato retangular so-

bre a qual desliza e gira a mesa em plano horizontal.

Na base inferior, o carro transversal está acoplado ao suporte da mesa por meio

de guias. Com o auxílio de porca e fuso, ele desliza sobre o suporte e esse movimento

pode ser realizado manual ou automaticamente por meio da caixa de avanços. Ele

pode ser imobilizado por meio de um dispositivo adequado.

O suporte da mesa serve de base de apoio para a mesa e seus mecanismos de

acionamento. É uma peça de ferro fundido que desliza verticalmente no corpo da má-

quina por meio de guias, e acionada por um parafuso e uma porca fixa. Quando ne-

cessário, pode ser imobilizado por meio de dispositivos de fixação.

A caixa de velocidade do eixo principal é formada por uma série de engrena-

gens que podem ser acopladas com diferentes relações de transmissão, fornecendo

ao eixo principal grande variedade de rotações de trabalho. Está alojada na parte su-

perior do corpo da máquina. Seu acionamento é independente do da caixa de avan-

ços. Isso permite determinar as melhores condições de corte.

A caixa de velocidade de avanço possui uma série de engrenagens montadas

na parte central do corpo da fresadora. Em geral, recebe o movimento diretamente do

acionamento principal da máquina. As diversas velocidades de avanço são obtidas por

meio do acoplamento de engrenagens que deslizam axialmente. Em algumas fresado-

ras, a caixa de velocidade de avanço está colocada no suporte da mesa com um motor

especial e independente do acionamento principal da máquina.

O acoplamento com o fuso da mesa ou do suporte da mesa é feito por meio de

um eixo extensível com articulação tipo “cardan”.

Características da fresadora

Para a usinagem de materiais na fresadora, utiliza-se a fresa, uma ferramenta de

corte de múltiplas arestas que é montada no eixo porta-fresas.



Isso permite que a fresadora realize uma grande variedade de trabalhos em su-

perfícies situadas em planos paralelos, perpendiculares ou formando ângulos diversos.

Permite também, construir ranhuras circulares e elípticas, além de fresar formatos es-

féricos, côncavos e convexos, com rapidez e exatidão de medidas.

Funcionamento

Na fresadora, distinguem-se dois movimentos essenciais.

1. o movimento de corte (da ferramenta de rotação contínua);

2. o movimento de avanço da peça, que é fixada a uma mesa que se movimenta

segundo três eixos ortogonais, ou é dotada de movimento giratório por meio

de fixação em placas giratórias da mesa divisora e divisores.

O acionamento principal da máquina é produzido por um motor alojado na parte

posterior do corpo da máquina. Esse motor transmite o movimento para o eixo princi-

pal por meio do sistema de engrenagens da caixa de velocidades.

O movimento de avanço automático é produzido pela caixa de avanços, através

de um eixo “cardan” que se articula com um mecanismo-sistema de coroa e parafuso

sem fim.

O deslocamento vertical do suporte da mesa, o transversal do carro e o longitu-

dinal da mesa podem ser realizados manualmente por meio de manivelas acopladas a

mecanismos de porca e fuso.

O eixo principal é prolongado com o auxílio do eixo porta-fresas no qual as fer-

ramentas são montadas. Quando o eixo porta-fresas é longo, fica apoiado em mancais

montados no torpedo da máquina.



Condições de uso

Para que o rendimento do trabalho seja o melhor possível, a fresadora deve ser

mantida em bom estado de conservação.

Isso é conseguido observando-se as orientações do manual do fabricante princi-

palmente no que se refere à limpeza, à lubrificação adequada nas superfícies de rota-

ção e deslizamento; não submetendo a máquina a esforços superiores a sua capaci-

dade, e também tendo cuidado na montagem dos mecanismos, mantendo-os sempre

bem acoplados.

Tipos de fresadoras

As máquinas fresadoras são geralmente classificadas de acordo com a posição

do eixo-árvore em relação à mesa de trabalho e de acordo com o tipo de trabalho que

realizam. Assim, de acordo com a posição do eixo-árvore, elas podem ser:

• horizontal;

• vertical;

• mista.

De acordo com o trabalho que realizam, elas podem ser:

• copiadora;

• geradora de engrenagens;

• pantográfica;

• universal.

A fresadora é horizontal quando seu eixo-árvore é paralelo à mesa da máquina.



Se o eixo-árvore é perpendicular à mesa da máquina, a fresadora é vertical .

A Fresadora copiadora trabalha com uma mesa e dois cabeçotes: o cabeçote

apalpador e o de usinagem. Essa fresadora realiza o trabalho de usinagem a partir da

cópia de um modelo dado.

A fresadora geradora de engrenagens permite a usinagem em alta produção

de engrenagens. Os processos de geração de engrenagens por meio desse tipo de

máquina-ferramenta são de três tipos condicionados ao tipo da máquina. Eles são:

• Processo Renânia, no qual o movimento giratório sincronizado entre a ferra-

menta (denominada de “caracol”) e a peça possibilita maior produção com perfil exato

da evolvente;

• Processo Fellows e Maag, nos quais o movimento principal de corte da ferra-

menta é linear (parecido com o da plaina vertical) e o movimento da peça é giratório.

Nesses processos, a produção é menor, mas possibilita a usinagem de engrenagens

escalonadas e internas.



A fresadora pantográfica também permite a usinagem a partir da cópia de um

modelo. A diferença nesse tipo de fresadora está no fato de que a transmissão do mo-

vimento é coordenada manualmente pelo operador. Isso permite trabalhar detalhes

como canais e pequenos raios, mais difíceis de serem obtidos em uma fresadora copi-

adora.

Esse tipo de fresadora pode ser de dois tipos: bidimensional e tridimensional .

Fresadora Universal

Além das características comuns a todas as fresadoras, a fresadora universal

apresenta dois eixos-árvore: um horizontal e outro vertical.

O eixo horizontal está localizado no corpo da máquina.

O eixo vertical situa-se no cabeçote localizado na parte superior da máquina.



Alguns desses cabeçotes têm dupla articulação. Isso permite a inclinação do

eixo porta-fresa no ângulo desejado em relação à superfície da mesa.

Desse modo, a fresa pode ocupar qualquer posição no espaço e trabalhar em

qualquer ângulo, produzindo peças de perfis e formatos variados, mediante o emprego

da fresa adequada.

A mesa da fresadora universal é montada sobre uma base que permite girá-la no

plano horizontal até um ângulo de inclinação de 45o nos dois sentidos.

A essa mesa pode ser adaptado um aparelho divisor universal que permite a

fresagem de engrenagens cilíndricas ou cônicas de dentes retos ou helicoidais.

A fresadora universal apresenta também:

• dispositivo para aplainamento vertical, com movimento retilíneo alternativo;

• dispositivo para fresar cremalheiras;

• mesa divisora (platô giratório) a 360o para fresagens especiais.


Tecnologia aplicada: Fresas358

Fresas

Na fresagem, usa-se uma ferramenta multicortante chamada de fresa que retira

cavacos por meio de movimentos circulares enquanto a peça se desloca com movi-

mentos retilíneos.

Para cortar o material, os dentes da fresa têm forma de cunha que apresentam

os seguintes ângulos:

• ângulo de saída ⇒ γ

• ângulo de cunha ⇒ β

• ângulo de folga ⇒ α

O ângulo de cunha (β) é aquele que dá à ferramenta maior ou menor resistência

à quebra. Isso significa que, quanto maior é o ângulo de cunha mais resistente é a

fresa.


Tecnologia aplicada: Fresas 359

De acordo com o ângulo de cunha (β), as fresas são classificadas em W, N e H.

A escolha do ângulo adequado está relacionada com o material e o tipo de peça

a ser usinada. Assim, para materiais não-ferrosos de baixa dureza, como o alumínio, o

bronze, o plástico, etc., as fresas do tipo W são empregadas por terem um ângulo de

cunha menor (β= 57o).

Para a fresagem de materiais de dureza média, como aço até 700 N/mm2, em-

pregam-se as fresas do tipo N, que têm um ângulo de cunha de valor médio (β=73o).

Finalmente, para fresar materiais duros e quebradiços e aços com mais de 700

N/mm2 , emprega-se a fresa do tipo H, que têm um ângulo β = 81o.



Quanto à disposição dos dentes na ferramenta, estes podem estar paralelos ao

eixo da fresa ou possuir formato helicoidal.

As fresas de dentes retos apresentam um rendimento de corte reduzido devido à

dificuldade de liberação do cavaco.

As fresas de dentes helicoidais eliminam os cavacos lateralmente e trabalham

mais suavemente, já que quando um dente está saindo do material o outro está come-

çando a cortar. Nas fresas helicoidais os dentes podem cortar à direita ou à esquerda.

Tipos de fresas

Existem muitos tipos de fresas classificadas de acordo com critérios como ope-

rações que realizam, formato e disposição dos dentes. Assim, temos:

Fresas planas: são fresas usadas na usinagem de superfícies planas, na aber-

tura de rasgos e canais. As ilustrações a seguir mostram fresas planas.



• Fresa cilíndrica tangencial

• Fresa de topo para mandril com chaveta transversal e longitudinal

• Fresa circular de corte de três lados e dentes retos

• Fresa circular de corte de três lados e dentes alternados



Fresas para rasgos: são fresas usadas na abertura de rasgos de chaveta, ra-

nhuras retas ou em perfil em T, como as das mesas de máquinas-ferramenta (fresado-

ras, furadeiras, plainas).

• Fresa de topo de haste reta

• Fresa de topo de haste cônica

• Fresa para ranhura em T ou Woodruff de haste reta

• Fresa para ranhura em T ou Woodruff de haste cônica

Fresas angulares: são fresas usadas na usinagem de perfis em ângulo, como

encaixes do tipo rabo-de-andorinha.



• Fresa angular para rasgos retos

• Fresa de ângulo duplo

Fresas de perfil constante: são fresas usadas para abrir canais, superfícies

côncavas e convexas e gerar dentes de engrenagens.

Fresa de perfil constante para rasgos e canais

• Fresa angular com haste cilíndrica



• Fresa de perfil constante para rasgos e canais

• Fresa de perfil constante semi-circular convexa

• Fresa de perfil constante semi-circular côncava

• Fresa módulo



• Fresa caracol

Fresas de dentes postiços (ou cabeçote para fresar) : possuem dentes posti-

ços de metal duro.

As pastilhas de metal duro possuem um formato geométrico que proporciona a

troca das arestas de corte numa mesma pastilha. Isso possibilita o aumento da produ-

tividade devido à diminuição de parada de máquina para afiações. Os cabeçotes para

fresar são dotados de dispositivos para a fixação rápida da pastilha que pode ser por

molas, grampos, parafusos e pinos ou garras. Na primeira montagem das pastilhas,

estas devem ser calibradas para que um bom acabamento seja obtido.



Trem de fresagem

Para a execução de fresagem de peças com perfis diferentes, pode-se montar

um trem de fresagem, se uma máquina com potência suficiente está disponível.

A montagem de um trem de fresagem traz uma grande economia de tempo, já

que várias operações podem ser executadas ao mesmo tempo.

As fresas que compõem um trem de fresagem devem ser afiadas em conjunto a

fim de manter as relações das dimensões entre os perfis.

Fixação da fresa

A fresa deve trabalhar concentricamente em relação ao eixo-árvore da máquina-

ferramenta. Quando isso não acontece, as navalhas ou dentes mais salientes da fresa

sofrem um desgaste prematuro e um esforço demasiado que ocasiona ondulações na

superfície da peça e, conseqüentemente, diminuição da produtividade.

A fixação da fresa é feita por meio de mandris e porta-fresas adequadas. Os

modos de fixação das fresas também determina suas variadas denominações, ou seja:

• Fresa de topo com haste paralela, fixada por mandril porta-pinça



• Fresa de topo com haste cônica; fixada diretamente no eixo árvore com auxí-

lio de mandril cônico com tirante.

• Fresa de topo tipo Chipmaster, com haste cilíndrica e rosca externa fixado por

mandril Clarkson

• Fresa cilíndrica tangencial e fresa circular com chaveta longitudinal, fixado em

eixos porta fresa haste longa.

• Fresa cilíndrica frontal e cabeçote para fresa com chaveta transversal.


Tecnologia aplicada: Eixos porta fresa368

Eixos porta-fresa

Eixos porta-fresa são acessórios da fresadora empregados para prender a fresa

e transmitir o movimento que recebe do eixo principal. Eles são construídos com aço-

liga (cromo-níquel), tratado termoquimicamente. O acabamento, a forma e as medidas

corretas proporcionam concentricidade e coaxialidade imprescindíveis para a qualida-

de do trabalho em fresadoras.

Tipos de eixos

Os eixos porta-fresa são selecionados segundo o tipo de fresa a ser montado e o

tipo de trabalho a realizar. Eles classificam-se em:

• eixos porta-fresa longos;

• eixos porta-fresa curtos.

O eixo porta-fresa longo apresenta as seguintes partes:

corpocônico flange

corpo cilíndrico

espiga roscada

porca

rasgo de chaveta ranhurafuro roscado


Tecnologia aplicada: Eixos porta fresa 369

O furo roscado no corpo cônico permite fixar, por meio do tirante, uma extremi-

dade do eixo porta-fresa. O corpo cônico garante a concentricidade entre o eixo princi-

pal e a fresa.

As ranhuras do flange encaixam-se nas chavetas de arraste do eixo principal,

evitando que o eixo porta-fresa deslize ao transmitir o movimento que recebe da caixa

de velocidades através do eixo principal.

A fresa é colocada e fixada por meio da chaveta longitudinal ao longo de todo o

corpo cilíndrico. Isso permite que a ferramenta utilize a rotação e potência do eixo

principal sem deslizar ao entrar em contato com o material, quando é dada a profundi-

dade de corte.

A espiga roscada, na extremidade do eixo cilíndrico, recebe uma porca que

aperta e fixa a fresa em sua posição definitiva, através dos anéis separadores, impe-

dindo que a ferramenta se desloque axialmente no eixo.

Alguns elementos complementam o uso e montagem do eixo. Eles são:

• Tirante de fixação : é uma barra de aço com roscas nas extremidades que é

introduzida através do eixo principal de modo a ser aparafusado no furo roscado do

corpo cônico. Isso permite fixar o eixo porta-fresa ao eixo principal por meio da contra-

porca existente na outra extremidade do tirante.



• Anéis separadores : são aros com rasgo de chaveta ajustados ao corpo cilín-

drico. Apresentam comprimentos variados a fim de permitir diversos posicionamentos

da fresa. Suas faces laterais são planas, paralelas e retificadas.

• Anéis-suporte : servem para apoiar o eixo porta-fresa e ajudam a evitar a fle-

xão excessiva decorrente dos esforços do trabalho de corte.

O eixo porta-fresa curto , também chamado de mandril porta-fresa tem a mes-

ma função do eixo porta-fresa longo, e pode ser empregado para fresas com furo e

para fresas com haste.

O mandril porta-fresa curto para fresas com furo pode ser de dois tipos:

1) mandril porta-fresa com furo liso : com esse mandril a fixação da fresa é feita

por meio de parafuso ou porca conforme o mandril seja para fresas com rasgo de cha-

veta transversal ou para fresas com rasgo de chaveta longitudinal .



O comprimento da espiga cilíndrica do mandril deve ser menor que o compri-

mento l 2 de fresa. Caso contrário, o comprimento l 2 da fresa é complementada com

anéis separadores, de acordo com o eixo porta-fresas, a fim de poder apertar a fresa

contra o mandril.

2) mandril porta-fresa com furo roscado : tem a espiga roscada. Isso permite

alojar e fixar as fresas que têm furo roscado.

O mandril porta-fresa curto para fresas com haste pode ser de dois tipos:

1) mandril porta-fresa curto com haste cônica : usado como bucha de redução

entre a haste da fresa e o eixo principal, quando as fresas de haste cônica não podem

ser fixadas diretamente ao eixo principal por diferenças de diâmetro ou de conicidade.

Para atender a tais necessidades, esse tipo de mandril é fabricado com diversas coni-

cidades. Assim, por exemplo, é possível usar um mandril que apresente ao mesmo

tempo conicidade interna Morse e externa cone ISO.

2) mandril porta-fresa para fresa com haste cilíndrica pode ser de dois tipos:

a) mandril com furo cilíndrico : a haste da fresa é ajustada no furo cilíndrico e

fixada por meio de um parafuso “allen” apertado contra uma face plana existente na

haste da fresa;



b) mandril porta-pinça para fresa com a haste cilíndrica lisa: é um corpo cuja

parte externa cônica é fixada no eixo principal da fresadora.

No alojamento interno do mandril porta-pinça é introduzida a pinça que é fixada

por uma porca. O aperto da porca, além de fixar a pinça, provoca o seu fechamento

devido ao contato com o assento cônico interno do mandril.

A pinça é um corpo cônico na parte externa com ranhuras parciais no sentido

longitudinal e furo cilíndrico interno. É fabricada de aço cuja principal característica é a

elasticidade, para poder apertar e desapertar as ferramentas que são colocadas em

seu furo cilíndrico.

Os diversos tipos de pinças são fabricados em jogos de diferentes medidas em

milímetros e polegadas. Isso permite fixar ferramentas (brocas, fresas) na medida e

forma indicadas para cada caso.



O furo cilíndrico das pinças é usinado com formatos e dimensões exatos. Por

isso, deve-se selecionar a pinça para prender de forma adequada a respectiva ferra-

menta. Assim, se a haste de uma ferramenta tem 10 mm, a pinça deve ter 10 mm. Se

a haste da ferramenta não tiver a mesma dimensão nominal da pinça, a tolerância de

diâmetro da haste deve ser de, no máximo, (-0,5 mm). Desse modo, não há perda da

tolerância de forma e de força de fixação. A escolha inadequada da pinça pode danifi-

cá-la, além de não fornecer um bom aperto da ferramenta.

Devido ao movimento rotativo de corte das fresas, os mandris porta-pinça, aco-

plados com pinças com ranhuras simples ou duplas, não evitam o deslizamento relati-

vo ao giro. Isso prejudica o trabalho de fresamento e pode provocar a quebra da fer-

ramenta. Para evitar esse problema, as hastes da fresa são confeccionadas com ros-

cas e furos de centro normalizados que são acoplados às pinças roscadas.

bucha roscada

ponta fixa

Montagem das fresas

As fresas podem ser montadas de duas maneiras:

• com mancal;

• com mandril.



Na montagem de fresas com mancal, normalmente as fresas cilíndricas de disco

e de perfil são fixadas em porta-fresas longos.

A fresa deve ser centrada após a montagem para verificação, não podendo ter

um batimento superior a 0,04 mm.

A fresa deve estar localizada perto do corpo da máquina e do mancal. Nas fre-

sas helicoidais, o esforço é direcionado para o corpo da máquina.

Nas fresas pequenas de haste cônica, emprega-se a redução para que seja pos-

sível fixá-la na árvore, prendendo-a com o auxílio do tirante.

As fresas cilíndricas frontais são montadas com mandris que podem possuir

cone Morse de fixação. O movimento é transmitido à fresa por intermédio da chaveta

longitudinal.



As fresas cilíndricas frontais também podem ser montadas em função da árvore

da máquina com cone ISO.

Em função da dimensão da fresa e do esforço solicitado, o mandril possui cha-

vetas transversais bem mais robustas.

Na montagem de fresas frontais de dentes postiços e com grandes diâmetros,

várias chavetas são empregadas, tanto na parte cilíndrica quanto na parte cônica do

mandril. Essas chavetas têm a função de evitar que a fresa gire em torno do cone do

mandril que, por sua vez, pode ser Morse ou ISO, de acordo com o eixo-árvore da

máquina.

Cuidados no uso

O cuidado e a limpeza dos acessórios são essenciais para seu uso e conservação.

Após o uso os porta-fresa devem ser protegidos com uma camada de vaselina

ou óleo guardados em lugar próprio.


Tecnologia aplicada: Retificadora376

Retificadora

Retificadora é uma máquina operatriz empregada na usinagem por abrasão de

materiais ou peças em estado natural ou tratados termicamente, que utiliza uma fer-

ramenta chamada rebolo.

A retificadora permite dar às superfícies das peças uma usinagem com baixa ru-

gosidade e com dimensões mais rigorosas em relação a outras máquinas, como plai-

na, limadora, torno, fresadora; isso ocorre devido às múltiplas arestas de corte de que

é composto o rebolo; além disso, é possível montar rebolos de distintos tipos e formas

no eixo correspondente.

Partes da retificadora

A retificadora se compõe basicamente de quatro partes: base, mesa de trabalho

ou porta-peça, cabeçote porta-rebolo e sistema de movimento.

Base

A base da retificadora é fundida, sólida e bem proporcionada, com grande su-

perfície de apoio. É a parte que se apóia sobre o piso e serve de sustentação aos de-

mais órgãos da máquina. As guias de deslizamento excedem o comprimento de tra-

balho, impedindo a flexão da mesa; as guias de deslizamento podem ser prismáticas,

planas ou os dois tipos combinados e são perfeitamente ajustadas a mão; sua lubrifi-

cação pode ser automática ou não.


Tecnologia aplicada: Retificadora 377

Mesa de trabalho ou porta-peça

Serve de apoio a peças a serem trabalhadas, diretamente montadas sobre ela

ou por meio de acessórios de fixação. É construída de ferro fundido e possui uma su-

perfície plana finamente acabada com ranhuras para a colocação dos parafusos de

fixação. Em sua parte inferior estão fixados uma cremalheira para receber o movi-

mento manual e os suportes para fixação do sistema de movimento automático. Na

frente apresenta uma ranhura longitudinal onde se alojam os topes móveis para limitar

o curso da mesa.

Cabeçote porta-rebolo

É uma das partes mais importantes da máquina, pois serve de suporte do eixo

porta-rebolo, o qual é movimentado pelo motor. É fabricado de ferro fundido. O eixo

pode ser assentado sobre buchas de bronze ou sobre rolamentos e possui um sistema

de lubrificação que pode ser forçado ou de banho de óleo. Na parte onde estão as

guias de deslizamento também se encontram a porca para o sistema de movimento

manual e os suportes para fixação do sistema de movimento automático.

Sistema de movimento

No sistema manual , os movimentos da mesa e do cabeçote porta-rebolo são

comandados por parafusos e porcas e/ou engrenagem e cremalheira.

No sistema semi-automático , os movimentos são comandados por sistema hi-

dráulico e mecânico combinados.

No sistema automático , os movimentos são comandados por sistema hidráulico

e elétrico.



Características da retificadora

As características mais comuns da retificadora são:

• dimensão da mesa

• curso máximo longitudinal

• curso máximo transversal

• velocidade do cabeçote porta-rebolo

• dimensão do rebolo

• potência do motor

• dimensão e peso da máquina

Acessórios da retificadora

Os acessórios da retificadora são:

• jogo de chaves de serviço

• equipamento para balancear rebolo

• porta-diamante para dressar o rebolo

• flange porta-rebolo

• extrator para polias e flanges

• placa magnética

• placa arrastadora

• cabeçote contraponta

• ponta e contraponta

• lunetas

• arrastadores

• placa de três castanhas

• jogo de pinças

Condições de uso e manutenção

Em razão de ser uma máquina idealizada para realizar trabalhos que exigem

exatidão, a fabricação da retificadora é feita com muito cuidado, fato que motiva um

custo elevado; portanto, se deduz a necessidade de conservá-la em ótimas condições

de uso. Para isto, é preciso:



• manter seu mecanismo bem acoplado;

• lubrificar as superfícies de rotação e deslizamento;

• revisar periodicamente o filtro da bomba com circuito hidráulico;

• renovar o fluido de corte quando este não se encontra em condições normais,

procurando mantê-lo em bom estado de limpeza;

• renovar o óleo do cabeçote porta-rebolo e o óleo do sistema hidráulico quan-

do atingirem o tempo limite previsto pelo fabricante;

• fazer o aquecimento prévio do sistema hidráulico antes de iniciar qualquer tra

balho.

A retificadora pode ser classificada segundo o sistema de movimento e segundo

a operação que realiza. Com respeito ao sistema de movimento, pode ser classificada

em retificadora com movimento manual, com movimento semi-automático e com mo-

vimento automático.

Quanto às operações que realiza, pode ser plana, cilíndrica e sem centro ou

”centerless”.

Retificadora plana

A retificadora plana ou máquina de retificar plano, como geralmente é conhecida,

permite retificar todos os tipos de superfície plana de uma peça, seja superfície para-

lela, perpendicular ou oblíqua.

A posição do eixo porta-rebolo em relação à superfície da mesa determina os

processos de retificar e os dois tipos de retificadora plana: a tangencial de eixo hori-

zontal e a de topo de eixo vertical.

Na retificadora plana tangencial , o eixo porta-rebolo se encontra paralelo à su-

perfície da mesa, sendo a periferia do rebolo a superfície de corte; este tipo utiliza um

rebolo cilíndrico do tipo reto plano.



Na retificadora plana vertical , o eixo porta-rebolo se encontra perpendicular à

superfície da mesa; o rebolo utilizado é do tipo copo ou de segmentos, cuja superfície

de corte é a parte plana, em forma de coroa circular.

Tanto na retificadora plana tangencial quanto na vertical, o movimento da mesa

pode ser alternado (vaivém) ou circular; no caso de movimento alternado, a mesa é

retangular; quando o movimento é circular, a mesa também é circular.



Retificadora plana tangencial Retificadora plana vertical

Partes da retificadora plana

Além das partes básicas, a retificadora apresenta coluna e mesa transversal.

A coluna é de ferro fundido, convenientemente nervurada e montada sobre gui-

as transversais ou fixada rigidamente à base. Possui também guias em posição verti-

cal para o ajuste e deslocamento do cabeçote porta-rebolo.

A mesa longitudinal é uma parte apresentada pela maioria das máquinas, e

que permite o deslocamento longitudinal. É de ferro fundido e na sua parte superior

possui guias para o deslocamento da mesa de trabalho e em sua parte inferior tem

guias perfeitamente ajustadas para permitir seu deslizamento.

Características da retificadora plana

Além das características comuns, a retificadora plana também apresenta veloci-

dade longitudinal da mesa, velocidade do avanço transversal, que pode ser contínuo

ou passo a passo, e deslocamento vertical do cabeçote porta-rebolo.



Acessórios especiais da retificadora plana

A retificadora plana apresenta os seguintes acessórios:

• dispositivo para dressar rebolo em ângulo;

• mesa inclinável;

• morsa de máquina;

• morsa universal;

• mesa de seno;

• equipamento para balancear rebolo;

• desmagnetizador.

Funcionamento da retificadora plana

Um motor aciona a bomba de circuito hidráulico, que dá o movimento longitudi-

nal à mesa de trabalho e ao avanço contínuo ou passo a passo da mesa transversal.

No movimento transversal, o controle da velocidade é efetuado por meio de uma

válvula que, aberta progressivamente, aumenta a velocidade da mesa transversal.

O avanço transversal contínuo se consegue acionando a válvula do movimento

transversal. O avanço passo a passo é sincronizado com o movimento longitudinal da

mesa. Em algumas máquinas, o avanço transversal é dado pelo cabeçote porta-

rebolo, sincronizado com o movimento longitudinal da mesa.

O eixo porta-rebolo recebe o movimento de rotação por meio de um motor, aco-

plado diretamente ou por transmissão de correias.

Algumas máquinas possuem deslocamento rápido vertical do cabeçote porta-

rebolo, obtido por meio de um motor que aciona um fuso sem-fim e coroa.

Todas as retificadoras planas possuem uma bomba para o fluido de corte, movi-

da por um motor independente dos demais; a passagem do fluido é regulada por meio

de um registro que se encontra em lugar acessível ao operador.

Retificadora cilíndrica



Retificadora cilíndrica é a máquina utilizada na retificação de todas as superfícies

cilíndricas externas e internas, bem como superfícies cônicas externas e internas,

permitindo também em alguns casos a retificação de superfícies planas.

1) cabeçote porta-peça

2) cabeçote para retificação interna

3) contraponto ou contra-cabeçote

4) limitadores

5) apoio do tope lateral

6) painel de comando

7) avanço micrométrico transversal

8) volante do avanço transversal

9) fixação do anel graduado

10) movimento do cabeçote porta-rebolo

11) controle da velocidade da mesa

12) inversão do movimento da mesa

13) válvula de regulagem do avanço do

cabeçote porta-rebolo

14) chave de comando geral

15) movimento manual da mesa

16) cabeçote porta-rebolo



Partes da retificadora cilíndrica

Além das partes básicas, a retificadora cilíndrica apresenta cabeçote porta-

rebolo, cabeçote porta-peça, cabeçote contraponta, cabeçote para retificação interna,

mesa de trabalho e mesa da máquina.

O cabeçote porta-rebolo é o conjunto da retificadora onde são montados o eixo

porta-rebolo e o motor que aciona este eixo. A transmissão da rotação do motor para o

eixo porta-rebolo é normalmente realizada por polia e correia plana. Este conjunto está

montado sobre uma base giratória que permite a inclinação do cabeçote porta-rebolo

para a realização de retificação em ângulo. No cabeçote porta-rebolo também são en-

contrados o difusor de saída de fluido de corte e o registro, que são partes do sistema

se refrigeração, e a tampa da caixa do rebolo.

O cabeçote porta-peça é a parte responsável pela fixação da peça a ser retifi-

cada; os dispositivos de fixação da peça estão montados no eixo principal. O cabeçote

porta-peça é constituído por base, corpo, eixo principal, caixa de mudança de rotações

e motor.



A base é de ferro fundido e serve para fixar o cabeçote à mesa de trabalho; é gi-

ratória e apresenta uma escala em graus, que permite a inclinação do cabeçote porta-

peça para retificação cônica.

O corpo é de ferro fundido e tem no seu interior o eixo principal e a caixa de mu-

dança de rotações.

O eixo principal é vazado e de aço termicamente tratado e retificado; em seu ex-

tremo direito, onde se montam os acessórios de fixação, existe um cone normalizado,

que permite a montagem das pontas.

A caixa de mudança de rotações é uma caixa de ferro fundido, dentro da qual

estão montadas polias e correias que modificam a rotação recebida do motor e a

transmitem ao eixo principal.

O motor é trifásico e tem a função de gerar movimento de rotação para o eixo

principal.

O cabeçote contraponta é o elemento que serve de suporte para a contraponta

destinada a apoiar um dos extremos da peça a ser retificada. É de ferro fundido e pos-

sui um mangote de aço com mola regulável; a função desta mola é regular a pressão

da contraponta na peça.

O cabeçote para retificação interna é constituído de base, corpo, eixo de reti-

ficação interna e motor. Todo este conjunto está montado sobre o corpo do cabeçote

porta-rebolo.



A base é de ferro fundido e sua parte superior é plana para a fixação do motor;

a parte inferior possui um sistema de guias para posicioná-lo sobre o cabeçote porta-

rebolo e a parte frontal aloja o eixo de retificação interna.

O corpo é de ferro fundido e em sua parte inferior se encontra alojado o eixo

principal; o outro extremo se articula com o alojamento da base.

O eixo de retificação interna é de aço tratado termicamente e retificado; é

montado sobre rolamentos. Num dos extremos se encontra a polia que recebe movi-

mento do motor e no outro o alojamento para o mandril porta-rebolo.

A mesa de trabalho é a parte da máquina na qual se fixam o cabeçote porta-

peça, o cabeçote contraponta, lunetas e suportes para dressar rebolos. É de ferro fun-

dido e está fixada na mesa da máquina por meio de sapatas existentes em seus dois

extremos rebaixados; o eixo em seu centro permite inclinação horizontal angular. As

superfícies inferior e superior são retificadas, podendo esta última ter uma ranhura em

T para alojar os parafusos de fixação.

A mesa da máquina é a parte que suporta a mesa de trabalho com os cabe-

çotes porta-peça e contraponta. É responsável pelo movimento longitudinal da peça

em relação ao eixo porta-rebolo. Na sua parte inferior existem guias prismáticas que

ficam apoiadas sobre as guias do corpo da retificadora.



Características da retificadora cilíndrica

As características da retificadora cilíndrica são:

• inclinação máxima da mesa em ambos os sentidos;

• inclinação máxima do cabeçote porta-rebolo;

• inclinação máxima do cabeçote porta-peça;

• rotações do cabeçote para retificação interna;

• velocidade longitudinal da mesa;

• avanço automático do cabeçote porta-rebolo.

Acessórios da retificadora cilíndrica

Os acessórios especiais da retificadora cilíndrica são:

• pinças para rebolos com haste montada;

• placa universal de três castanhas;

• placa de castanhas independentes;

• pinças para fixação de peças;

• mandris porta-rebolo;

• placa de arraste;

• arrastadores;

• ponta e contraponta.

Funcionamento da retificadora cilíndrica

Um motor aciona a bomba hidráulica que dá o movimento longitudinal à mesa e

ao avanço do cabeçote porta-rebolo; esse avanço pode ser somente hidráulico, so-

mente mecânico ou hidráulico e mecânico.

No movimento longitudinal, o controle de velocidade se efetua por meio de uma

válvula que, aberta progressivamente, aumenta a velocidade.

O avanço do porta-rebolo se obtém pela regulagem de um fuso micrométrico

adaptado ao mecanismo de avanço do cabeçote porta-rebolo.

O eixo do cabeçote porta-rebolo recebe movimento de rotação por meio de um

motor; este movimento é transmitido por polias e correia.



No cabeçote porta-peça, um motor gera o movimento de rotação; esse movi-

mento é transmitido ao eixo principal por meio de polias e correia, de modo que a peça

montada no eixo também recebe o movimento de rotação.

O cabeçote para retificação interna possui um motor que gera o movimento de

rotação, transmitido ao eixo principal por meio de uma correia plana. A bomba para o

fluido de corte é acionada por um motor independente dos demais, regulando-se a

saída do fluido por meio de um registro colocado em lugar acessível ao operador.

Retificadora sem centro

A retificadora sem centro ou “centerless” é um tipo de retificadora muito usado

em produção em série de peças cilíndricas e delgadas. A peça é conduzida pelo re-

bolo e pelo rebolo de arraste. O rebolo de arraste gira devagar e serve para imprimir

movimento à peça e para produzir o avanço longitudinal; por essa razão, o rebolo de

arraste possui uma inclinação de 3 a 5 graus, responsável pelo avanço da peça.


Tecnologia aplicada: Rebolo 389

Rebolo

Rebolo é uma ferramenta abrasiva constituída de grãos abrasivos ligados por um

aglutinante ou liga, com formas e dimensões definidas e adaptável a um eixo. Distin-

gue-se das demais ferramentas de corte por ser auto-afiável. É utilizado nos trabalhos

de cortar, desbastar, retificar e afiar. O rebolo é constituído por abrasivo e aglutinante.

Classificação do rebolo

O rebolo é classificado segundo as características de natureza do abrasivo, na-

tureza do aglutinante, granulometria ou tamanho do grão, dureza, porosidade, dimen-

são e formato do rebolo.

Natureza do abrasivo

Segundo a norma ABNT NBR 6166, o abrasivo é um produto granulado, sintético

ou natural, usado de várias formas com a finalidade de remover o material das superfí-

cies das peças.

Abrasivo sintético

O abrasivo sintético é formado por componentes químicos com distintas caracte-

rísticas. Os mais utilizados são os de óxido de alumínio (Al2O3) e os de carboneto de

silício (SiC).

Informação Tecnológica: Rebolo390

O óxido de alumínio apresenta coloração que varia do rosa escuro ao branco e

tem vários graus de refinação, classificados segundo a pureza, cor e mistura do abra-

sivo; é denominado pelas letras A, AA, DA e GA.

A - óxido de alumínio comum; de cor cinza ou marrom, é o menos refinado:

96% de pureza.

AA - óxido de alumínio de cor branca ou rosa; é o mais refinado: 99% de pureza.

DA - óxido de alumínio combinado; de cor variada, porém geralmente rosa escu-

ro; mistura de A e AA.

GA - óxido de alumínio intermediário; marrom claro a cinza claro, com aproxi-

madamente 97% de pureza.

O carboneto de silício é mais duro que o óxido de alumínio e apresenta colora-

ção do cinza escuro ao verde claro; também tem vários graus de refinação. Os tipos

mais usados são três, simbolizados pelas letras C, GC e RC.

C - carboneto de silício cinza; coloração que varia do cinza escuro ou cinza

claro; é o menos refinado.

GC - carboneto de silício verde; de cor verde escura a verde clara, mais refinado,

sendo um dos abrasivos sintéticos mais duros que se conhecem.

RC - carboneto de silício combinado; de cor cinza esverdeada, é uma mistura de

C e GC.

Abrasivo natural

O abrasivo natural é extraído de minerais e pode ser classificado em esmeril, co-

ríndon e diamante.

O esmeril é de coloração negra a marrom, com um dureza inferior à do óxido de

alumínio. O coríndon é de coloração variada do rosa escuro ao branco e possui a

mesma dureza que o óxido de alumínio. O diamante é de cor negra ou clara e é o mais

duro dos materiais abrasivos.



Natureza do aglutinante

Segundo a norma ABNT NBR 6166, o aglutinante é um material orgânico ou mi-

neral, natural ou sintético, utilizado para ligar os grãos abrasivos, formando ferramen-

tas abrasivas.

Aglutinante natural

O aglutinante natural pode ser orgânico ou mineral. É simbolizado pelas letras V,

S, R, E e M.

V - ou vitrificado, é mineral, rígido e quebradiço.

S - ou silicato, é mineral, rígido e quebradiço.

E - tem como base a goma laca.

R - ou borracha, é orgânico, elástico e flexível.

M - ou metálico, é mineral, rígido e resistente.

Aglutinante sintético

O aglutinante sintético é mais elástico e resistente que o vitrificado. Apresenta

dois tipos, representados pelas letras B e O.

B - resinóide - tem como base a resina sintética.

O - tem como base o oxicloreto.

Granulometria

Granulometria é o processo de separação dos grãos por meio de peneiras com

diferentes malhas. Os grãos se classificam em ampla escala de tamanhos, obtidos

depois do processo de trituração do material abrasivo.

O número indicativo do tamanho do grão corresponde aos fios contidos em uma

polegada ou 25,4mm lineares da malha de uma peneira. Assim, um grão número 60

mede 0,42mm, ou seja, 25,4 ÷ 60 = 0,42. Os grãos de 220 a 600 separam-se por de-

cantação.


O quadro a seguir mostra a classificação dos grãos em grosso, médio, fino e ex-

trafino.

Grosso Médio Fino Extrafino

8 46 100 240

10 54 120 320

12 60 150 400

14 70 180 500

16 80 220 600

20 - - 1000

24 - - 1200

30 - - -

36 - - -

Dureza

O termo dureza, quando aplicado ao rebolo, refere-se à tenacidade com que o

aglutinante retém as partículas cortantes ou grãos abrasivos.

O grau de dureza é designado por letras em ordem crescente, de A a Z. Industri-

almente são produzidos de E a V. A classificação do rebolo quanto à dureza é dada

pelo quadro a seguir.

Muito mole Mole Médio Duro Muito duro

E H L P S

F I M Q T

G J N R U

K O V



Porosidade

Porosidade ou estrutura é o espaço existente entre os grãos abrasivos e o aglu-

tinante; proporciona o ângulo de corte ao grão e está simbolizada por uma série de

números de 1 a 12.

De 1 a 4 - para rebolos de aglutinamento fechado dos grãos.

De 5 a 7 - para rebolos de aglutinamento médio dos grãos.

De 8 a 12 - para rebolos de aglutinamento aberto de grãos.

Acima de 12, os rebolos são classificados como superporosos.

Dimensão e formato do rebolo

A dimensão do rebolo se refere ao diâmetro externo, à espessura e ao diâmetro

do furo. As outras dimensões detalhadas de rebolos com forma especial encontram-se

especificadas nos desenhos de catálogos.

Existem vários formatos de rebolo, segundo a exigência do trabalho. Os sím-

bolos utilizados para identificação dos diversos formatos são:

RT - rebolo reto

AN - anel

UL - rebaixado de um lado

DL - rebaixado dos dois lados

CR - copo reto


CC - copo cônico

PR - prato

PI - pires

FA - faca

OG - ogival

DC - com depressão central

Os perfis dos rebolos são indicados pelas letras A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, K, L,

N, O, Y, Z.

Especificação do rebolo



A especificação ou identificação do rebolo deve ser feita na seguinte seqüência:

1. qualidade do abrasivo

2. tamanho do grão

3. dureza

4. porosidade

5. aglutinante

Para exemplificar a identificação de um rebolo segundo a norma, cita-se:

A -- 54 -- L -- 7 -- V, em que:

A - é o abrasivo (óxido de alumínio)

54 - é o tamanho do grão

L - é a dureza do grão

7 - é a porosidade entre os grãos

V - é o aglutinante (para rebolo muito duro)

Os fabricantes de rebolo adotam um código universal para marcação, constituído

de letras e números, que identificam o rebolo por sua especificação e dimensões, não

incluídos os rebolos de diamante e pedras de mão.


Cuidados a observar

As normas ABNT NB 33 e NBR 6166 detalham toda a matéria em relação a di-

mensões, características e conceitos sobre marcação, tipos e segurança no uso de

rebolos. Essas normas estão baseadas nas normas da FEPA (Fédération Europeénne

des Fabricants de Produits Abrasifs - Federação Européia de Produtos Abrasivos) e do

GWI (Grinding Wheel Institute - Intituto [norte-americano] de Rebolos). Se observados

todos os tópicos, a operação de remoção de material com abrasivos é uma das mais

seguras; porém, acidentes acontecem, motivados mais por desconhecimento dos fato-

res envolvidos na operação do que por defeito de fabricação.

Na recepção e manuseio do rebolo, o usuário deve:

• examinar o material recebido para verificar possíveis danos durante o trans-

porte;

• manter rígida disciplina no manuseio e estocagem dos rebolos, seguindo as

normas do fabricante;

• efetuar constante controle do estado das máquinas;

• operar as máquinas sempre com segurança.

Na recepção do material, o usuário deve observar:

• inspeção visual;

• inspeção teste de som;

• inspeção dimensional;

• características e marcação de rotações máximas;

• colocação adequada na prateleira.

Na montagem da máquina, o usuário deve observar:

• inspeção visual;

• teste de som;

• inspeção dimensional;

• montagem sem forçar no eixo e nos flanges;

• aperto de parafusos e porcas com torquímetro;

• balanceamento.



Armazenagem

A armazenagem ou estocagem dos rebolos deve seguir as normas NB 33 e

NBR 6166, que determinam:

• rebolos orgânicos e de pequena altura para corte devem ser empilhados so-

bre superfície horizontal, plana, distante de calor excessivo para evitar empenamento;

• quase todos os rebolos retos e rebaixados, de altura média, devem ser colo-

cados em prateleiras com divisões, permitindo o apoio em dois pontos;

• anéis e copos retos, de grande diâmetro, podem ser empilhados, intercala-

dos com papel corrugado ou papelão, ou guardados em prateleiras com divisões,

apoiados em dois pontos;

• rebolos pequenos de vários formatos podem ser guardados em gavetas ou

caixas.


Proteção pessoal

O operador deve trabalhar óculos de segurança para proteger os olhos das fa-

gulhas que se desprendem durante o processo de usinagem.

Para evitar doenças provocadas pelo pó em operações a seco, é necessário li-

gar um sistema de aspiração capaz de absorver pó e cavacos pequenos. Os rebolos

de óxido de alumínio, de carboneto de silício e superabrasivos não desprendem dióxi-

do de silício livre; portanto, não oferecem perigo de silicose. Nas máquinas retificado-

ras deverá ser usado fluido de corte, sempre que possível com sistema de filtragem.

Aprendizagem Industrial

Prática profissional

Metalurgia

46.30.11.716-1 Caderno de tarefas

46.30.11.717-7 Tecnologia aplicada

46.30.11.718-6 Operações

Mecânica

46.25.11.893-3 Caderno de tarefas - Caminhão betoneira (Cara chata)

46.25.11.840-4 Tecnologia aplicada I - Caminhão betoneira (Cara chata)

46.25.11.841-1 Operações I - Caminhão betoneira (Cara chata)

46.25.12.849-4 Tecnologia aplicada II - Caminhão betoneira (Cara chata)

46.25.12.850-5 Operações II - Caminhão betoneira (Cara chata)

CAI Tecnologia I Betoneira Cara Chata I

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Transcript of CAI Tecnologia I Betoneira Cara Chata I