Projeto Ferram Disp Figuras REV

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Curso Técnico em Mecânica – Disciplina Projeto Ferramental e Dispositivos

Dispositivo: é todo acessório complementar de uma máquina e ferramenta,

destinado ao aperfeiçoamento ou melhoria do serviço realizado, bem como

proporcionar o aumento de produtividade com qualidade.

1. CONCEITO:

Um dispositivo pode atuar como parte integrante da máquina ou processo de

produção, ou então, como conjunto independente. Exemplo: Placas de gabarito.

.

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• Reduzir os custos de fabricação pela simplificação e melhoria do processo;

• Obter a intercambiabilidade das peças;

• Em casos especiais, equipar máquinas convencionais de modo a tornar possível ou

mais fácil a execução de tarefas incomuns.

2. FUNÇÕES E OBJETIVOS:

Para alcançar estes objetivos, deve-se observar:

.• O aproveitamento da máquina pela possibilidade de sujeição adequada e liberação

apropriada da peça, com capacidade de remoção de cavaco;

• Utilização de máquina simples com qualidade em lugar de máquina de custo alto;

• Redução ou eliminação dos tempos secundários do processo produtivo;

• Emprego de operador menos qualificado pela eliminação de tarefas complexas;

• Liberação do operador de esforços físicos pesados;

• Redução do desgaste de ferramenta;

• Intercambiabilidade das peças sem qualquer correção de ajuste.

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Classificação dos Dispositivos:

2. FUNÇÕES E OBJETIVOS:

a) Universal: são dispositivos padronizados, normalmente fabricados em série e

disponíveis em prateleira. Exemplo: morsa.

b) Não Convencionais: necessitam de projeto e são utilizados em funções

específicas.

a) Morsa b) Dispositivo de Controle

Dimensional

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A. Dispositivo Puro de Sujeição;

B. Dispositivo de Sujeição e Furação;

C. Dispositivo de Usinagem ou Dispositivo de Trabalho;

D. Dispositivo de Controle.

3. SUBDIVISÃO DOS DISPOSITIVOS:

É designação de dispositivos que servem exclusivamente à fixação da peça durante

a usinagem de movimentos: circular (usinagem contínua) ou linear, o que é

determinante para a sua forma construtiva. Esses dispositivos são necessários.

Lembrar: os tipos de processos de usinagem circular e linear.

.

3.1 Dispositivo Puro de Sujeição:

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Processos de Usinagem Circular ou de Usinagem Contínua:

Processos de Usinagem Linear:

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O dispositivo de sujeição deve absorver a força de corte que atua sobre a peça.Neste caso é montado diretamente na máquina e passa a constituir uma parte damesma.

As forças de sujeição transmitidas para as peças nos dois exemplos são por:

Sujeição apenas por resistência de atrito – decorrente da pressão

superficial: a resistência do atrito deve ser maior que a força de usinagem.

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Sujeição por pressão superficial e o batente fixo: evita-seescorregamento da peça em trabalho de desbaste sem solicitar oselementos de sujeição.



A força de sujeição transmitida para a peça neste exemplo é por:

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Sujeição por pressão superficial e batente fixo. Essa montagem nãoestá adequada no processo de usinagem.

ERRADO




A força de corte jamais deve ser orientada do batente em direção aoelemento de sujeição.

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Sujeição por pressão superficial e batente fixo. Montagem adequadano processo de montagem.

CORRETO




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É também dispositivo de sujeição, porém com a função adicional de dar orientação

obrigatória às ferramentas de furar – função de facilitar o processo de furação,

acelerando-o e permitindo sua execução com exatidão, certeza e reprodutividade .

3.2 Dispositivo de Sujeição e Furação:

Economiza-se inicialmente com este tipo de dispositivo a traçagem e o

puncionamento dos centros, o início de furação experimental e o posterior

repuncionamento e, também agiliza a sujeição. Podem ser classificados em:

• Máscara de Furar;

• Dispositivo Fixo de Furar;

• Dispositivo Solto de Furar;

• Dispositivo Múltiplo de Furar;

• Dispositivo Basculante de Furar;

• Dispositivo de Furar de Múltiplas Funções.

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Neste exemplo: Reproduz todo ou parte

dos contornos da peça a ser furada.

Abrem numerosos furos em pacotes de

chapas com sujeição nas chapas

sobrepostas e, assim, sujeitam várias

chapas sobrepostas.

Máscara de Furar – de Forma



Máscara de Furar: é vantajosa, econômica e

pode ser fixada rapidamente na posição

correta, sobre a peça, sem a necessidade de

utilização de instrumento de medida de

qualquer tipo.

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Neste exemplo, o alinhamento e a sujeição da peça

e da máscara de furar é excessivamente morosa.



Máscara de Furar – de Forma

Em virtude de um apoio inclinado e da largura

reduzida da peça, a bucha e a broca podem ser

danificadas.

E, a máscara de furar pode facilmente deslocar-se

durante a furação se ela não for sujeitada

firmemente.

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Neste exemplo: Máscara de furar de forma anelar: emprega-se na construção de

canalização para a furação. Sua utilização é antieconômica e só se justifica para

um número pequeno de peças – exigências de intercambiabilidade.



Máscara de Furar – de Forma Anelar

Os tempos secundários são excessivamente grandes em relação ao tempo de

furação.

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Neste exemplo: Máscara de furar com centragem: permite um trabalho econômico

com uma sujeição rápida na peça sem outros requisitos.

AVista A



Máscara de Furar – de Centragem

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a) Dispositivo fixo de furação e sujeição – o corpo do dispositivo pode ter um

peso qualquer, mas deve, se possível, ter a sua fixação sobre a mesa da

máquina.

Dispositivo Fixo de Sujeição e Furação – Peça Sozinha Movimentada

a)



Dispositivos Fixos de Sujeição e

Furação: são montados rigidamente na

mesa da máquina e permanecem como

uma parte da mesma, imóvel durante o

trabalho – evita-se os erros de manejo.

Exemplos:

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b) Dispositivo de sujeição e furação fixo com

placa de furar fixa, que absorve a força de

sujeição. Neste exemplo utiliza-se um

princípio construtivo, através do ar

comprimido, para sujeitar contra a força

de corte.


b)



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c)



c) Dispositivo fixo de sujeição e furação com

placa de furação móvel. Neste exemplo,

tem-se o propósito de sujeitar a peça na

direção da força de usinagem, sobre um

apoio fixo. A parte construtiva e o manejo

são menos simples – seu emprego só se

justifica na economia de buchas

substituíveis.

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Dispositivo Múltiplo de Sujeição e Furação



Na linha de produção, os tempos de furação são reduzidos a valores extremamente

pequenos pelo emprego de cabeçotes múltiplos e de máquinas de furo rápido de

primeira qualidade. Neste caso, a redução dos tempos secundários, com o

deslocamento e sujeição da peça, é possível através de dispositivos múltiplos de

furação e sujeição.

Em geral, são constituídos lado a lado de dois dispositivos iguais, que correspondem

cada um isoladamente aos dispositivos fixos de furação e sujeição – montados

sobre uma base especial, formando um todo.

O deslocamento pode ser linear ou rotativo, ao redor de um eixo comum, levados

alternativamente para a posição de trabalho.

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a) Neste exemplo, o

deslocamento é linear e

atendido alternadamente. Os

batentes são simples de

parafusos para determinar as

posições correspondente de

trabalho.

Dispositivo Múltiplo de Sujeição e Furação

a)



b)

b) Neste exemplo, o

deslocamento é giratório de

180°. Um posicionador

simples de esfera determina

as posições de trabalho.

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Dispositivo Móvel de Sujeição e Furação



O dispositivo móvel deve ser girado constantemente durante o trabalho. Deve-se

observar o seu peso, em contraposição ao caso do dispositivo fixo de furação – o

dispositivo, juntamente com a peça nele alojada, deve ser manejado sem exigir um

esforço corporal excessivo.

No exemplo, a característica do dispositivo

tem a forma em caixa com pés para reduzir

a superfície de apoio.

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Dispositivo Basculável de Sujeição e Furação



Se o tamanho, peso ou forma complexa da peça conduzirem a dispositivos

excessivamente pesados e de manejo incômodo para a movimentação, e se não for

possível cavaletes para bascular o dispositivo, então o melhor solução está no

dispositivo de forma basculável.

Se apóia o dispositivo em munhões previstos para esse fim, de modo que a

ferramenta de furação possa a ser levada ao ponto em que deva ser realizada a

furação, por simples movimento de basculamento.

Geralmente esses dispositivos são executados com um eixo de basculamento.

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b) .


a)



a) Exemplo com um eixo de basculamento, com a ferramenta de corte (broca)

guiada num montante fixo.

23



b)



b) Outro exemplo com um eixo de basculamento.

24



c)



c) Exemplo com dois eixos que se

cruzam de basculamento.

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Funciona como sujeitador rápido, com uma alavanca única de manejo e, sobretudo,

pela possibilidade de utilização para uma série completa de peças diferentes.

Dispositivo de Sujeição e Furação de Múltipla Aplicação



São, geralmente, executados como dispositivos fixos de sujeição e furação, mas

também como dispositivos múltiplos de fixação e furação.

O dispositivo de sujeição e

furação de múltipla aplicação

se diferencia destes,

principalmente, devido à

possibilidade de substituição dos

elementos para o alojamento da

peça e para a guia da ferramenta,

conforme Exemplo ao lado.

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• Aumentar a capacidade das máquinas ferramentas convencionais – como

dispositivos complementares com objetivos próprios da máquina;

• Facilitar trabalhos manuais na traçagem, soldagem, rebitagem e montagem;

• Facilitar o transporte e reduzir os tempos de transporte.

Dispositivo de Trabalho é frequentemente necessário para a fabricação

individual, a fim de tornar possível determinadas ou difíceis usinagens. Na

fabricação em série e em contínua ele deve preencher os seguintes objetivos:


3.3 Dispositivo de Usinagem ou de Trabalho

O dispositivo de trabalho é variado em seu tipo e modo de atuar e tem o mais

variado aspecto, não é possível apresentar regras e normas gerais para o seu

projeto – este tipo de dispositivo é bem limitado, de modo correspondente a seu

campo de aplicação.

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Dispositivo de trabalho que guia a

ferramenta: com acerto fino para a

ferramenta de corte. O passo é

ajustado pelo parafuso de ajustagem

b (passo de rosca).

Dispositivo de Trabalho para Usinagem com Ferramenta de Corte

a – ferramenta de corte; b – parafuso de

ajustagem; c – placa de pressão.



Exemplo de Dispositivo de Trabalho que Guia a Ferramenta: acerto rápido e fino.

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Dispositivo de traçagem para árvore de manivela e excêntricos de comando.

Obtêm-se um círculo correspondente ao curso, uma traçagem mais rápida e maior

acurácia.

Exemplo de Dispositivo de Usinagem para Manejo de Peças: traçagem para

árvores e excêntricos de comando.

a – cone; b – caixa de guia; c – parafuso

micrométrico; d – pino guia; e – agulha de

traçagem.



Dispositivo de Trabalho para Traçagem

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Exemplo de Dispositivo de Transporte:

dispositivo de transporte de engrenagens

grandes (64 ton.). É um dispositivo especial de

transporte para a fabricação individual na

mecânica pesada ou de uma fábrica para outra

e por estrada, com segurança e sem

danificações.

Exemplo de Dispositivo de Trabalho para o Manejo de Peça: transporte de peças.



Dispositivo de Transporte: são necessários

não só no transporte, mas também a fim de

evitar danificações e deformações das peças.

Dispositivo de Trabalho para Transporte

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Exemplo de Dispositivo de Montagem:

dispositivo de extração de mancais de

rolamento. Em que:

Exemplo de Dispositivo de Trabalho para Manejo de Peças: montagem e

desmontagem.



Dispositivo de Montagem e Desmontagem:

tem por objetivo facilitar e, algumas vezes,

tornar possível, a montagem e desmontagem

das peças.

Dispositivo de Trabalho para Montagem ou Desmontagem

a – quatro garras; b – anel com superfície cônica

interna; c – disco de tração; d – ressalto em forma de

ganchos; e – cobertura; f – parafuso de pressão.

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3.4 Dispositivo de Controle

São todos aqueles dispositivos que meramente servem para facilitar o controle de

peças quanto à sua função ou às suas medidas e, também, aqueles que tornam

possível tal controle.

Neste caso, o ensaio ou o controle deve realizar-se com o mínimo dispêndio de

tempo e de modo tão simples e tão seguro quanto possível.

A este grupo também pertencem os dispositivos com as quais certas peças são

controladas quanto à estanqueidade, com auxílio de líquido sob pressão ou ar

comprimido.

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Dispositivo Controle de Ensaio que Suporta o Instrumento de Medição

Dispositivo para medida

interna de coroas grandes

de engrenagens: é um

instrumento de medição

(micrômetro interno)

montado sobre um torno

vertical carrossel. Utiliza-

se: em grande

comprimento a ser medido

=> em deflexão do

micrômetro e difícil

manejo.

Exemplo de Dispositivo de Controle: Dispositivo para Medida Interna.


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Exemplo de Dispositivo de Controle do pára-choque traseiro.



Dispositivo Controle que Suporta a Peça

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Exemplo de Dispositivo para Distância Entre Centros de Furos.



Dispositivo Controle de Ensaio Acoplado ao Instrumento de Medição

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Projetar um dispositivo de controle de processo para o detalhe

inclinado do desenho acima.

Trabalho 1: Dispositivo de Controle (1° Bimestre)

Espessura do Material: 22 mm

Material: ABNT 1020 (laminado)

Tratamento Térmico: sem

Tolerância Geral: 0,2 mm

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4. Funções e Componentes dos Dispositivos:

Os dispositivos devem preencher as mais variadas funções, para as quais são

necessários numerosos componentes que diferem bastante em tipo e forma.

A seguir serão explicadas as funções individuais dos dispositivos em suas múltiplas

variantes.

Essas funções nem sempre podem ser rigidamente delimitadas, mas se entrelaçam

ou se superpõem de formas diversas.

A – Sujeição:

Sujeitar significa ligar firme e rigidamente a peça com o dispositivo ou com a máquina

através da força manual ou mecânica e de meios apropriados.

Com isto deve ocorrer, por motivos econômicos, de modo rápido, tornar-se muito

importante escolher e dispor corretamente, em cada caso individual, os meios de

sujeição.

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4.1 Formas de Sujeição

a) Sujeição Unilateral;

b) Sujeição Bilateral;

c) Sujeição Centrada;

d) Sujeição Centrada Dupla;

e) Sujeição Automática.


No projeto de dispositivos deve-se levar em conta todas as formas e

possibilidades de sujeição, sempre com o propósito de obter o melhor

efeito.

Distinguem-se 5 formas de sujeição:

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a) Diretamente ou através de distribuidor de força sobre uma peça ou

um pacote de peças;

b) Distribuidor de força, parte sobre uma peça ou pacote de peças,

parte sobre o corpo do dispositivo;

c) e d) Distribuidor de forças sobre duas peças ou mais peças ou

pacotes de peças.

a) b) c) d)


a) Sujeição Unilateral:

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b) Sujeição Bilateral:

a) Diretamente ou através de distribuidor de força sobre duas peças ou um

pacote de peças;

b) Distribuidor de força, parte sobre duas peças ou pacote de peças, parte

sobre o corpo do dispositivo;

c) e d) Distribuidor de forças sobre quatro peças ou mais peças ou

pacotes de peças.

a) b) c) d)



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c) Sujeição Centrada

a) b) c) e d) De um elemento de sujeição são acionados,

uniformemente, dois, usualmente três, podendo ser também mais

elementos intermediários, que comprimem exclusivamente a peça;

e) De um elemento de sujeição são acionados uniformemente, como

regra geral, dois, podendo ser também mais elementos

intermediários, que pressionam a peça sobre uma base rígida.

a) b) c) d) e)



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d) Sujeição Centrada Dupla

A partir de um elemento de sujeição procede-se a fixação centrada em

dois pontos distintos, porém independentemente um do outro, e de tal

modo que as forças de sujeição nos dois pontos de fixação sejam iguais

ou então estejam numa determinada relação entre si.



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Pela ação exclusiva do peso próprio da peça, quer também pela ação

adicional de uma força especial, por exemplo, uma broca ou uma fresa

exerce sobre a peça durante a usinagem.

a) Atuação de sujeição unilateral; b) Atuação de sujeição centrada.

a) b)

e) Sujeição Automática:



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A sujeição é rígida quando os órgãos que sujeitam a peça permanecem

imóveis durante a operação.


4.2 Sujeição Rígida e Elástica

Na sujeição elástica os órgãos de sujeição que atuam podem

movimentar-se durante a operação, mantendo-se inalterada a força de

sujeição.

Os elementos rígidos de sujeição são: PARAFUSOS, EXCÊNTRICOS,

CUNHAS e JOELHOS.

Os elementos elásticos de sujeição ocorrem sob a forma de molas, ar

comprimido, vácuo, líquido sob pressão (pouco elástico).

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a) Um parafuso de várias entradas, até o ponto em que se

mantém o autotravamento;

b) Uma parte basculante ou solta, como peça intermediária.

a) Sujeição Rígida: Parafuso de Sujeição



São elementos mais usados e, se corretamente empregados, os mais

indicados. São bem acessíveis e podem ser apertados com poucas voltas.

Em curso maior, pode-se também utilizar:

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a) Parafuso com punho de sujeição direta;

b) Parafuso com punho , atuando sobre um elemento intermediário;

c) Parafuso com punho com elemento intermediário basculante;

a) b) c)




Parafuso de Sujeição em corpos fixos de dispositivos, sendo:

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a) e b) Estribo de sujeição com parafusos simples.

Parafuso de Sujeição: em corpos móveis de dispositivos, sendo:

a) b)




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Exemplos de parafuso com gancho. Sempre montado com um ponto de

apoio, pois de outra forma ele se empena progressivamente.

a) É uma disposição certa;

b) É uma disposição errada.

Parafuso de sujeição em corpos móveis de dispositivos

a) b)




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Neste exemplo, tem-se parafuso de sujeição e utiliza-se porca com

gancho, semelhante ao torno de bancada (morsa).




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Nos exemplos, ambos são parafusos com olhal, para os dois sentidos de

sujeição.

Parafuso de Sujeição com forma de aplicação para sujeição unilateral.




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Porca com punho e cabeça de pressão.

Parafuso de sujeição com forma de aplicação para sujeição unilateral.




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B) Disposição com dois parafusos de cabeça

quadrada..

Exemplos de parafuso de sujeição centrada

A) Parafuso com dupla articulação.A)

B)

Em que: a) alavanca; b) e c) porcas impedidas

de girar com rosca direita e esquerda




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Disposição dupla de parafusos-pino.

Exemplo de parafuso de sujeição centrada




53


Parafuso de roscas direita e esquerda com duas porcas de gancho.

Exemplo de parafuso de sujeição centrada




54


Todos os parafusos ou porcas para

um rápido aperto devem, dentro do

possível, ter um punho ou alavanca.

Porém, o punho pode ocupar espaço e

não podem ser dimensionados com o

comprimento necessário. Neste caso,

emprega-se parafuso com cabeça para

chave e chaves de encaixar em forma

de manivela.

Exemplo de parafuso de sujeição: Chave de encaixar em forma de manivela




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Parafuso duplo com rosca direita

e esquerda para sujeição em

apenas em um sentido.

Exemplo de parafuso de sujeição unilateral




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Parafuso de Encaixe – se

porventura num dado dispositivo os

parafusos de sujeição devam ser

totalmente retirados, pode-se

utilizar os chamados parafusos de

encaixe.

Exemplos de Parafuso de Sujeição: sujeição unilateral




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Exemplos de Parafuso de Sujeição Comercial: sujeição unilateral

http://www.ancra-jungfalk.com.br/pdfs/trilhosacess.pdf




58


a) e b) Encaixado sobre prisioneiro para sujeição e levado até o encosto.

c) Basculado para dentro da rosca e apertado.

Exemplos de Sujeição Rígida: unilateral e montagem com porca e parafuso

a) b) c)




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Os excêntricos de pressão podem ser subdivididos em:

b) Sujeição Rígida: Excêntrico de Sujeição



Se corretamente executados, permitem cursos e forças relativamente

grandes, a sujeição e a liberação rápida e segura, com eliminação de

chaves soltas. Distinguem-se:

• Excêntrico de pressão;

• Excêntrico de tração.

• Excêntrico de disco;

• Excêntrico de garfo;

• Excêntrico de eixo.

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O excêntrico de círculo não pode ser constituído com a mesma acurácia

do que o de espiral de Arquimedes.




Dependendo da forma do excêntrico, deve-se fazer uma distinção entre

excêntrico circular e em espiral.

Tanto os excêntricos de disco, de garfo e de eixo podem ser executados

como excêntricos de círculo ou de espiral.

A vantagem principal do excêntrico de espiral em relação ao circular

reside na transmissão quase uniforme da força para qualquer posição

angular da alavanca do excêntrico – razão depositada na confiança de

que determinada força manual, se obtém uma força de sujeição

correspondente – operador com sensação segura da força por ele

exercida sobre a peça.

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E dependendo da forma do excêntrico deve-se fazer a distinção entre:

a) Excêntrico de círculo;

b) Excêntrico de espiral (Espiral de Arquimedes).

Exemplo de Sujeição Rígida: Excêntricos de sujeição por Pressão

a) b)




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Sujeição por excêntricos de pressão simples (esquerda) e duplo (direita).

Exemplo de Sujeição Rígida: Excêntricos de sujeição por pressão




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Excêntrico de tração: simples (esquerda) e duplo (direita).

Excêntricos de sujeição: sujeição por tração




64


De acordo com a sua forma, podem ser subdivididos em:

a) Excêntrico de disco; b) Excêntrico de garfo; c) Excêntrico de eixo.

Excêntricos de sujeição: Sujeição por Pressão

a) b)

c)




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Vantagem: transmissão quase uniforme da força

para qualquer posição angular da alavanca do

excêntrico. O operador adquire uma sensação segura

da força que ele exerce sobre a peça.

Dados:

e = afastamento = r.sen ; A = ponto de atuação; O = centro de

giro; r = raio do vetor traçado do centro até a espiral; a = passo

periférico; = ângulo de declividade; h = diferenças de altura =

r.cos ; P = força de sujeição; Q = força aplicada manual; l =

braço; Qo = força aplicada sem atrito; P/Qo = l/e = relação de

transmissão sem atrito; P.µ1 = força de atrito; l.Qo = P.e =

momento.

Excêntricos de sujeição: Forças em um excêntrico de espiral




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a) e b) Excêntrico simples de compressão com efeito duplo de sujeição

(indicadas pelas flechas). Sendo: a) superfície de pressão em forma de

filete de rosca; b) superfície de pressão é chanfrada.

Excêntricos de sujeição: Sujeição por pressão sujeitando em duas direções

a) b)




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a) Excêntrico de compressão com curso grande e parafuso de sujeição;

b) Alavanca telescópica de excêntrico (manípulo estendível, sob condições

limitadas, aumenta o comprimento durante a sujeição e mantém

reduzida a força manual de aperto).

Excêntricos de sujeição: Sujeição por pressão

a) b)




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Eixo excêntrico em combinação

com alavanca de sujeição –

equipada com uma alavanca de

sujeição equipada com um

encosto ajustável. É um tipo de

excêntrico duplo e são

empregados apenas para alinhar

(fixar direções).

Excêntricos de sujeição : Sujeição dupla




69


Excêntrico em combinação com

alavanca retrátil por ação de

mola – pode-se obter uma

sujeição rápida e segura com um

excêntrico através de uma

alavanca basculante sob a ação

de mola.

Excêntricos de sujeição : Sujeição dupla




70


Execução soldada dos excêntricos – forma de simplificar a produção com

solda na junção manípulo e excêntrico.

Excêntricos de sujeição : Sujeição por pressão - garfo




71


A cunha isolada é utilizada apenas em dispositivos secundários, como

cunha de bater (à esquerda) com declividade de 1:10 até 1:20. Com

combinação com parafuso (à direita), a cunha representa um meio de

sujeição importante.

Elemento Rígido: Cunha de sujeição

c) Sujeição Rígida: Cunha de Sujeição



72


Disco com rampa frontal de sujeição – é utilizado em dispositivos: furação de

múltiplas funções, furação de peças chatas (flange, placas e discos). O ângulo de

cunha não deve ultrapassar de 6° - autotravamento.

c) Sujeição Rígida: Disco dom Rampa Frontal



73


Sujeição com joelho de três articulações. Eles são utilizados com grandes

aberturas de sujeição, em peças não possíveis em outros meios de sujeição.

d) Sujeição Rígida: Joelho de Sujeição



74


Sujeição com joelho de

articulação e corrediça.

d) Sujeição Rígida: Joelho de Sujeição



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Dispositivo de sujeição de joelho para peças cilíndricas: a; a1) mordaça; b) mola

de compressão; c) esfera; d, d1) contrapeças; e) peça articulada na alavanca; g; h)

suspensão da alavanca.

Sujeição joelho para peças cilíndricasd) Sujeição Rígida: Joelho de Sujeição:



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a) Mola como elemento auxiliar de sujeição: a sujeição é realizada por parafuso– a mola tem apenas a finalidade de garantir o encosto correto da peça;

b) Sujeição por mola: abre-se por si com a introdução da peça;

c) Sujeição por mola e liberação por alavanca: é aberto por meio de alavanca.

a) b) c)

e) Sujeição Elástica: Elementos Elástico de Sujeição por Molas



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O ar comprimido é muito estimado como meio de sujeição elástico, possibilitasujeição no mais curto espaço de tempo.

a) Pistão a ar comprimido com liberação pelo peso próprio.

b) Pistão a ar comprimido com liberação por mola.

a) b)

e) Sujeição Elástica: Elementos Elástico de Sujeição por Pneumática



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a) Sujeitador a ar comprimido, de simples efeito.

b) Sujeitador a ar comprimido, de duplo efeito – empregado frequentemente em

máquina-ferramenta.

a) b)

e) Sujeição Elástica: Elementos Elástico de Sujeição por Pneumática4.2 Sujeição Rígida e Elástica


79


Morsa a ar comprimido para sujeição baixa – de duplo efeito




80


Registro de comando para ar comprimido –

ou também por válvulas rotativas de

comando. Ambos podem ser de simples ou

duplo efeito.




81


Válvulas rotativas de comando:

• a: Saída de ar;

• e: Entrada de ar.




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A) Esquema de comando de um registro para arcomprimido;

B) Esquema de comando de um sujeitador a arcomprimido:

a) Válvula de comando em posição paramovimento ascendente do pistão;

b) Idem, para o movimento descendente;

c) e d) registros de ar comprimido.

A) B)




83


Sujeitador a vácuo para usinagem circular: a) corpo giratório de sujeitador; o) peça

fixa para as conexões de sucção; c) bolsas de borracha (ventosas).

Esse sujeitador é utilizado quando todos os outros falham, como por exemplo para

plaquinhas finas de metais não ferrosos, que não podem ser sujeitadas por imãs

ou eletro imãs.

e) Sujeição Elástica: Elementos Elástico de Sujeição por Vácuo4.2 Sujeição Rígida e Elástica


84


Dispositivo de sujeição hidráulico: a) furos cheios de resina plástica (Mipolam

mole); b) êmbolos de sujeição; c) bujões; d parafuso de pressão.

Ideal para dispositivo com sujeição em múltiplos pontos.

Esse é um exemplo especial com o uso de resina.

e) Sujeição Elástica: Elementos Elástico de Sujeição por Hidráulica



85


Sujeitador pneumático associado com

parafuso – sujeição semicentrada: a)

mordaça; b) parafuso de sujeição; c)

porca de sujeição; d) pistão pneumático;

e) porca de ajustagem.

Para uma contra força imprevista muito

grande, com o manejo da ferramenta,

pode forçar o recuo da mordaça de

sujeição e assim, arrancar a peça para

fora do dispositivo. Para evitar, torna-se

impossível qualquer recuo indesejado

das mordaças de sujeição, associando o

sujeitador elástico com sujeitador rígido.

f) Sujeição Associada Por Meio Rígido com Elástico:



86


Sujeitador pneumático para a sujeição interna centrado associado com cunha.




87


Sujeitador pneumático para

sujeição externa associado

com cunha. Abertura

obrigatória por cunha interna

fixa.




88


Sujeitador hidráulico em forma de uma morsa associado a uma alavanca em

joelho.




89


Sujeitador hidráulico associado com transmissão por sem fim e com parafuso.




90


Anel deformado numa placa de três

castanhas – um anel de parede fina deve

ser sujeitado centradamente para

torneamento externo. Com placas de três

castanhas mostra, de modo exagerado, o

anel sujeitado deformado.

4.3 Erro de Sujeição

Sujeição Rígida: Sujeição Centrada de um Anel de Parede Fina


91


Sujeição centrada de um anel de

paredes finas, sem perigo de

deformação – utilização de um

dispositivo com sujeição frontal por

grampos de fixação.

4.3 Erro de Sujeição

Sujeição Rígida: Sujeição Centrada de um Anel de Parede Fina


92

Trabalho 2:Elaborar um dispositivo de sujeição e furação para a realização de um

furo de diâmetro de 6 mm na peça representada em vista ortogonal, ver

desenho abaixo. Observação: a) dispositivo deve alojar uma peça; b) o

equipamento a ser instalado o dispositivo é a Furadeira Fresadora FFC20,

alocada no Laboratório de Usinagem na UTFPR/CP.




93

Exercício:

Esboçar um dispositivo de controle de processo para

os furos de diâmetro de 6 mm (2x) do desenho acima.





94

Exercício:

Esboçar um dispositivo de controle de processo para o

detalhe do canal do desenho acima.





95


Centrar e locar são, ao lado de sujeitar, as funções mais

importantes dos dispositivos de sujeitar, pois delas dependem,

em primeira instância, o trabalho rápido e perfeito.

5. Centrar e Locar:

Elas aparecem isoladas ou também simultaneamente: uma

peça pode, pois, quer ser apenas centrada ou locada, quer ser

simultaneamente centrada e locada.

Em geral, centrar e locar significam encaixar a peça no

dispositivo na posição prescrita em relação às ferramentas,

respectivamente, à máquina, sem necessidade de proceder

alinhamento.

96


5. Centrar e Locar:

Para conceituar os termos centrar e locar, será

necessário explicar o conceito da regra dos seis

graus de liberdade.

Os seis graus de liberdade são os três

deslocamentos possíveis nas direções dos três eixos

coordenados perpendiculares entre si e os três giros

(rotações) possíveis em torno dos mesmos eixos.

97


5. Centrar e Locar:

Centrar significa fixar a peça em relação a um, dois ou três

planos meridianos. Assim:

5.1 Centrar:

A)

A) Semicentragem: um plano

meridiano representado

pela linha a-a;

98


5. Centrar e Locar:

Centrar significa fixar a peça em relação a um, dois ou três planos meridianos. Assim:

5.1 Centrar:

B)

B) Centragem: dois planos

meridianos representados

pelas linhas a-a e b-b, com

eixo de centragem d-d;

99


5. Centrar e Locar:

Centrar significa fixar a peça em relação a um, dois ou três planos meridianos. Assim:

5.1 Centrar:

C)

C) Centragem Plena: três planos

meridianos representados

pelas linhas a-a, b-b e c-c,

com eixos de centragem d-d,

e-e e f-f.

100


5. Centrar e Locar:

Locar significa fixar a peça em relação à sua superfície em

um, dois ou três planos. Assim

5.2 Locar:

A)

A) Semilocação: a peça é fixada

em relação a apenas uma

superfície a;

101


5. Centrar e Locar:

Locar significa fixar a peça em relação à sua superfície em um, dois ou três planos. Assim

5.2 Locar:

B)

B) Locação: a peça é fixada em

relação a duas superfícies a

e b;

Observação: d = ponto de contato.

102


5. Centrar e Locar:

Locar significa fixar a peça em relação à sua superfície em um, dois ou três planos. Assim

5.2 Locar:

C)

C) Locação Plena: a peça é

fixada em relação a três

superfícies a, b, e c.

Observação: d e e = pontos de contato.

103


Uma peça nunca pode ser semilocada simultaneamente em

relação a dois planos escalonados a1 e a2. A locação correta

dessa peça sobre ambos os planos só é possível por meio de

três pontos.

Peça Hiperlocada

5.2 Locar:

5. Centrar e Locar:

104


Peça semicentrada parausinagem em dois lados.

Semicentragem:

Uma peça deve ser semicentrada num dispositivo, quando

ela for usinada com referência a um plano meridiano, numa ou

simultaneamente em duas superfícies opostas. Para tal utiliza-

se apoio prismático – caso mais simples.

5. Centrar e Locar:

5.3 Exemplos:

105


Semicentragem errônea em dispositivode sujeição em série.

Semicentragem em Série: Condição Errônea

Peças cilíndricas devem semicentradas

num dispositivo de sujeição em série, de

modo que os planos meridianos de todas

as peças se situem num mesmo plano.

Os planos médios a1-a1, a2-a2 e a3-a3,

determinados pelos prismas são paralelos,

mas os eixos dos cilindros não se situam

exatamente no plano b-b => O

DISPOSITIVO NÃO FUNCIONA.

Isto é, na fresagem da fenda assinalada

pelas linhas tracejadas, as espessuras de

paredes s-s resultam com valores

diversos.

5. Centrar e Locar:

5.3 Exemplos:

106


Semicentragem correta emdispositivo de sujeição emsérie.

Semicentragem em Série: Condição Correta

Nessa, os planos médios das peças estão

todos no mesmo plano a-a. Pelo parafuso com

manípulo c, ambos os prismas d e e são apertados

com igual força entre as duas peças e, desta forma,

estas são apertadas contra os prismas de centragem.

A peça prismática de pressão e está articulada com

folga, através do pino f, no corpo do dispositivo e

pode-se apoiar com igual força em e1 e e2. O prisma d

é projetado como distribuidor de força (d1 e d2

constante). b-b é o plano de locação da face não

usinada dos cilindros.

5. Centrar e Locar:

5.3 Exemplos:

107


Semicentragem num dispositivo múltiplo. Para sujeitar quatro eixos devem ser

apertados dois parafusos: através de cada um dos parafusos de sujeição c são

pressionados um contra o outro os dois bloquinhos d e e. Eles movimentam um

contra o outro, ambos os elementos prismáticos f. Estes encontram resistência nos

ressaltos prismáticos g1 do trilho g, rigidamente ligado ao dispositivo, forçam os

mesmos, simultaneamente, para baixo. Os elementos prismáticos pressionam

assim os dois blocos de sujeição h para baixo, os quais sujeitam então ambas as

peças com igual força.

Semicentragem:

Dispositivo de Usinagem Longitudinal Múltipla para Fresagem de Eixos

5. Centrar e Locar:

5.3 Exemplos:

108


O tucho com cunha c e os pinos de centragem d são movimentados de modo

uniforme pelo eixo b de dois excêntricos – disposição entra em cogitação quando a

peça exige um encaixe profundo no dispositivo.

Semicentragem: por meio de Sujeição Centrada

Em que: b: eixo com dois excêntricos; c: tucho com cunha; d: pino de centragem;

e: mola.

5. Centrar e Locar:

5.3 Exemplos:

109


Semicentragem: por meio de Sujeição Centrada

Utiliza-se uma rosca helicoidal cônica b em lugar do eixo com excêntrico. Em

virtude de ser prevista uma rosca de giro b1, de mesmo passo que as roscas

cônicas b2, estas permanecem durante o giro em contato constante com os tuchos

de cunha c – disposição vantajosa quando é desejado um curso maior dos pinos

de sujeição.

Em que: b: parafuso com dupla rosca helicoidal cônica; b1: rosca de giro de

mesmo passo de b2; d: pino de centragem; e:mola.

5. Centrar e Locar:

5.3 Exemplos:

110


A) Mostra a semicentragem de apenas uma parte de umapeça, através de uma sujeição dupla, centrada eautomática;

B) Representado por uma sujeição individual – pressiona apeça contra o ponto b, ambas alavancas c movewm-seuniformemente ao redor dos pinos d e apertam contra apeça os extremos c1 das alavancas – fica assimdeterminado o plano médio a-a.

Semicentragem: através de Sujeição Dupla

A)

B)

Semicentragem através de sujeição

dupla, centrada, automática; a-a:

plano médio; b: ponto de pressão; c:

alavanca; c1: extremo da alavanca; d:

pino; e: corpo do dispositivo; f-f: eixo

de basculamento do corpo do

dispositivo.

5. Centrar e Locar:

5.3 Exemplos:

111


A) Centragem interna por pontas.

Centragem:

A)

B)

C)

B) Centragem interna por cones truncados.

C) Centragem externa por meio de cone oco.

Em usinagem circular, as peças, de

acordo com sua a forma, são centradas externamente

ou internamente. A experiência mostra que para

centragem interna são necessárias maiores forças de

sujeição e, com referência à resolução, são possíveis de

erros de maior centragem.

Na centragem externa, necessita-se

aplicar apenas uma força de sujeição que tenha no

mínimo o mesmo valor que a força que ocorre nas

remoção dos cavacos e as imprecisões da centragem se

transmitem à peça, no caso mais desfavorável, na

relação 1:1.

5. Centrar e Locar:

5.3 Exemplos:

112


A) Garfo centrado – a-a plano vertical incluindo oeixo dos furos; b: prisma para os garfos; c-c: planonormal a a-a; d: cunha de centragem; e: orgãos desujeição, simultaneamente, orgão de centragemcom cone interno.

Centragem

B) Erro de centragem com mandril rígido.

A)

B)

5. Centrar e Locar:

5.3 Exemplos:

113


A) Centragem externa por mandril expansivo.

Centragem: Pinças e Mandril Expansivo

B) Centragem interna por mandrilexpansivo.

A)

B)

São de manejo simples e exigem tempos

mínimos de sujeição – mas não se pode usinar

com tolerâncias apertadas, porque as buchas de

fendas de sujeição não se apoiam por todo o

comprimento e os segmentos individuais de

sujeição não se expandem igualmente.

5. Centrar e Locar:

5.3 Exemplos:

114


A) Centragem e determinação daposição axial por meio de um mandrilexpansivo de montagem entre pontas.

Centragem: Pinças e Mandril Expansivo A)

B)

B) Centragem e determinação daposição axial por meio de um mandrilem balanço.

5. Centrar e Locar:

5.3 Exemplos:

115


Centragem: Modelos Comerciais de Mandril

5. Centrar e Locar:

5.3 Exemplos:

116


A) Pinça com dois pontos de sujeição, denominadapinça dupla de sujeição.

Centragem: Pinças e Mandril ExpansivoA)

B)

B) Pinça de sujeição para a centragem externa.

5. Centrar e Locar:

5.3 Exemplos:

117


Centragem plena por meio de duas pontas

movimentadas igual e simultaneamente.

Uma peça deve ser centrada

plenamente quando for aberto um furo

transversal ao eixo de centragem, formado

pelos planos meridianos c-c e b-b, e ambas

as bolachas devem ser aplainadas em

relação ao plano meridiano a-a.

Centragem Plena:

5. Centrar e Locar:

5.3 Exemplos:

118


Centragem plena por meio de duas pontas e dois empurradores movimentados de

modo igual.

A peça centrada entre duas pontas é fixada no terceiro plano meridiano

através de uma sujeição centrada. Este último plano meridiano se refere não aos

furos de centro, mas às superfícies frontais da peça – as pontas são posicionadas

elasticamente, sob pressão de molas, de modo que possam recuar durante a

sujeição até que os empurradores de centragem toquem a peça.

Centragem Plena:

5. Centrar e Locar:

5.3 Exemplos:

119


Duas peças são fixadas simultaneamente por meio de uma sujeição

unilateral e determinadas não só no plano de locação a-a, mas também

nos planos de locação d-d. Porém, estes são algo móveis, pois sua

posição depende da correspondente espessura das peças – então, não é

possível uma locação exata neste plano.

Semilocação:

5. Centrar e Locar:

5.3 Exemplos:

120


Por meio de uma sujeição bilateral são presas simultaneamente quatro

peças, com a finalidade de uma melhor sujeição – são previstos

espaçadores entre as peças individuais, dos quais o central é fixo e os dois

outros móveis na direção de sujeição. Com isso, evita-se que as peças se

levantem do plano de locação a-a durante a sujeição. Embora não

necessário para a usinagem, as duas peças centrais são locadas também

em relação aos segundos planos b1 e b2.

Semilocação:

5. Centrar e Locar:

5.3 Exemplos:

121


Representação exagerada de peças semilocadas de modo não correto.

Semilocação:

5. Centrar e Locar:

5.3 Exemplos:

122


Observação: no caso de máscara de furar

ocorre frequentemente que a peça não é

locada em relação ao dispositivo, mas, ao

contrário, o dispositivo é locado em relação à

peça, que está firme no solo ou firmemente

sujeitada em mesa. O modo de atuação é,

entretanto, o mesmo.

Semilocação:

5. Centrar e Locar:

5.3 Exemplos:

123


Uma peça é locada através de um encaixe na superfície de apoio – a peça

é sujeitada dos dois lados por meio das duas barras de pressão c, sendo a

força de sujeição dirigida também um pouco para baixo.

Locação:

5. Centrar e Locar:

5.3 Exemplos:

124


A) e B) Locação com

dispositivos de sujeição

múltiplas.

Duas peças são presas

simultaneamente por sujeição

bilateral – a-a é o primeiro plano

locação e b1 e b2 os segundos

planos de locação.

Locação:

A)

B)

5. Centrar e Locar:

5.3 Exemplos:

125


Locação com dispositivos

de sujeição múltiplas por

excêntrico duplo. A força de

sujeição resulta igual nas

duas peças porque o

excêntrico d é algo móvel

sobre o pino chato e.

a-a é o primeiro plano

locação e b1-b1 e b2-b2 os

segundos planos de

locação.

Locação:

5. Centrar e Locar:

5.3 Exemplos:

126


b1-b1, b2-b2, b3-b3 e b4-b4 os segundos planos de locação, contra quais as peças são

individualmente apertadas – cada uma das peças está disposta uma alavanca d,

respectivamente e, as quais pressionam as peças no sentido da flechas, com seus extremos

aplainados d1, respectivamente e1. As alavancas angulares, no aperto são puxadas um

pouco para baixo e desta forma pressionam as peças contra o apoio. Isto decorre do fato de

que em d2, respectivamente e2, são previstas superfícies helicoidais. A compensação das

forças das duas alavancas, atuando cada uma sobre duas peças é obtida pelo fato de que as

alavancas, na parte superior, são montadas no corpo do dispositivo com alguma folga.

Locação:

Locação de quatro

peças

simultaneamente

através de dois

sujeitadores

duplos

associados. a-a é

o plano de locação

comum para as

quatro peças.

5. Centrar e Locar:

5.3 Exemplos:

127


Máscara de furar locadas plenamente – alinhando as marcas existentes de

modo a coincidirem com as linhas de traçagem da peça – em máscaras de

furar redondas as marcações formam, em geral, uma cruz central =>

locação plena, com marcações constituídas por entalhes.

Locação Plena:

5. Centrar e Locar:

5.3 Exemplos:

128


Locação plena de uma máscara de furar – neste caso, a segunda direção

é fixada no plano a, por batentes, enquanto que a terceira direção é em b

por meio de um risco de marcação.

Locação Plena:

5. Centrar e Locar:

5.3 Exemplos:

129


plena por meio de duas pontas e dois empurradores movimentados de modo igual.

A peça

Locação:

131

Exercício:

Caracterizar osistema de locação efixação para amontagem esoldagem do cavaletede suporte construídode chapas e de tubounidosconvenientemente porsolda, ver Figura emescala 1:1, segundo aNotação paraLocação e Fixação.

Lembrar: tolerância geral =0,5 mm;

Material: chapa ABNT1020; Tubo ABNT 1020.

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