Tecn_Maq_Ferramentas(1)
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SENAI-RJ Mecnica
tecnologia de mquinas e
ferramentas
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tecnologia de mquinas e
ferramentas
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FIRJAN Federao das Indstrias do Estado do Rio de Janeiroeduardo eugenio gouva VieiraPresidente
Diretoria-Geral do Sistema FIRJANaugusto cesar franco de alencarDiretor
Diretoria Regional do SENAI RJroterdam Pinto salomoDiretor Regional
Diretoria de Educaoandra marinho de souza francoDiretora
-
SENAI-RJRio de Janeiro
2007
tecnologia de mquinas e
ferramentas
-
Tecnologia de Mquinas e Ferramentas
2007
SENAI-Rio de Janeiro
Diretoria de Educao
Gerncia de Educao Profissional
SENAI-RJ
GEP Gerncia de Educao Profissional
Rua Mariz e Barros, 678 Tijuca
20270-903 Rio de Janeiro RJ
Tel.: (21) 2587-1223
Fax: (21) 2254-2884
http://www.rj.senai.br
Angela Elizabeth Denecke
Vera Regina Costa Abreu
Edson Melo
Alexandre Rodrigues Alves
Artae Design & Criao
In-Flio Produo Editorial, Grfica e Programao Visual
Gisele Rodrigues Martins (estagiria)
Este material foi construdo mediante a compilao de diversas apostilas publicadas
pela Instituio, sendo elas: Ajustagem Bsica e Metrologia e Lubrificao Industrial,
do SENAI-RJ; Tecnologia Mecnica Aplicada, do SENAI-SP.
Agradecemos s Indstrias Romi S.A. pela cesso de algumas imagens.
Regina Helena Malta do Nascimento
Material para fins didticos em atendimento ao curso Operador de Usinagem de Motores Peugeot.
FICHA TCNICA
Coordenao
Seleo de Contedo
Reviso Pedaggica
Projeto Grfico
Programao Visual e Diagramao
Colaborao
-
Prezado aluno,Quando voc resolveu fazer um curso em nossa instituio, talvez no soubesse que,
desse momento em diante, estaria fazendo parte do maior sistema de educao profissio-
nal do pas: o SENAI. H mais de 65 anos, estamos construindo uma histria de educao
voltada para o desenvolvimento tecnolgico da indstria brasileira e para a formao pro-
fissional de jovens e adultos.
Devido s mudanas ocorridas no modelo produtivo, o trabalhador no pode continuar
com uma viso restrita dos postos de trabalho. Hoje, o mercado exigir de voc, alm do do-
mnio do contedo tcnico de sua profisso, competncias que lhe permitam tomar decises
com autonomia, proatividade, capacidade de anlise, soluo de problemas, avaliao de re-
sultados e propostas de mudanas no processo do trabalho. Voc dever estar preparado para
o exerccio de papis flexveis e polivalentes, assim como para a cooperao e a interao, o
trabalho em equipe e o comprometimento com os resultados.
tambm importante considerar que a produo constante de novos conhecimentos e
tecnologias exigir de voc a atualizao contnua de seus conhecimentos profissionais, evi-
denciando a necessidade de uma formao consistente, que lhe proporcione maior adaptabi-
lidade e instrumentos essenciais auto-aprendizagem.
Essa nova dinmica do mercado de trabalho vem requerendo que os sistemas de educa-
o se organizem de forma flexvel e gil, motivo esse que levou o SENAI a criar uma estrutu-
ra educacional com o propsito de atender s novas necessidades da indstria, estabelecen-
do uma formao flexvel e modularizada.
Essa formao flexvel tornar possvel a voc, aluno do sistema, voltar e dar continuida-
de sua educao, criando seu prprio percurso. Alm de toda a infra-estrutura necessria a
seu desenvolvimento, voc poder contar com o apoio tcnico-pedaggico da equipe de edu-
cao dessa escola do SENAI para orient-lo em seu trajeto.
Mais do que formar um profissional, estamos buscando formar cidados.
Seja bem-vindo!
Andra Marinho de Souza FrancoDiretora de Educao
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sumrio
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apresentao
uma palavra inicial
usinagem: como se apresenta o problema
A usinagem e sua importncia no contexto dos processos de
fabricao mecnica
Movimentos principais
Clculo da seco do cavaco
Composio das foras de corte
torno mecnico
O processo torneamento
Tipos de torno
Equipamentos e acessrios
Tipos de ferramentas para tornear
Materiais das ferramentas
Ao de lubrificao e refrigerao na usinagem
Parmetros de corte
Tempo de fabricao
Potncia de corte
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furadeira / rosqueadeira / mquina de coordenadas
O processo furao
Tipos de mquinas para furar e rosquear
A ferramenta broca
Parmetros de corte
Tempo de corte
retificadora
O processo retificao
Tipos de retificadoras
A ferramenta rebolo
Classificao dos processos de retificao
Parmetros de corte
A importncia da refrigerao no processo de retificao
fresadora
O processo fresamento
Tipos de fresadoras
Equipamentos e acessrios
Mtodo de ao da fresa
Tipos de fresas e aplicaes
Parmetros de corte
Tempo de fabricao
mandriladora
O processo mandrilamento
Ferramentas de mandrilar
Tipos de mandriladora
Parmetros de corte
a imPortncia da luBrificao das mquinas-ferramenta
O problema lubrificao
Organizao da lubrificao
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SENAI-RJ 11
Tecnologia de Mquinas e Ferramentas Apresentao
A dinmica social dos tempos de globalizao exige dos profissionais atualizao cons-
tante. Mesmo as reas tecnolgicas de ponta ficam obsoletas em ciclos cada vez mais curtos,
trazendo desafios renovados a cada dia e tendo como conseqncia para a educao a neces-
sidade de encontrar novas e rpidas respostas.
Nesse cenrio, impe-se a educao continuada, exigindo que os profissionais busquem
atualizao constante durante toda a sua vida e os docentes e alunos do SENAI RJ incluem-
se nessas novas demandas sociais.
preciso, pois, promover, tanto para os docentes como para os alunos da educao pro-
fissional, as condies que propiciem o desenvolvimento de novas formas de ensinar e apren-
der, favorecendo o trabalho de equipe, a pesquisa, a iniciativa e a criatividade, entre outros as-
pectos, ampliando suas possibilidades de atuar com autonomia, de forma competente.
A unidade curricular Tecnologia de Mquinas e Ferramentas objetiva lev-lo a identificar
e compreender o funcionamento das mquinas e ferramentas mais usuais no processo de usi-
nagem. Ao longo do processo de aprendizagem, voc ter a oportunidade de relacion-las s
possibilidades particulares de cada mquina, favorecendo assim o seu uso de forma mais efi-
ciente.
Ento vamos em frente!!!
apresentao
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SENAI-RJ 13
Tecnologia de Mquinas e Ferramentas Uma palavra inicial
Meio ambiente...
Sade e segurana no trabalho...
O que que ns temos a ver com isso?
Antes de iniciarmos o estudo deste material, h dois pontos que merecem destaque: a relao
entre o processo produtivo e o meio ambiente; e a questo da sade e segurana no trabalho.
As indstrias e os negcios so a base da economia moderna. Produzem os bens e servios
necessrios e do acesso a emprego e renda; mas, para atender a essas necessidades, precisam usar
recursos e matrias-primas. Os impactos no meio ambiente muito freqentemente decorrem do
tipo de indstria existente no local, do que ela produz e, principalmente, de como produz.
preciso entender que todas as atividades humanas transformam o ambiente. Estamos
sempre retirando materiais da natureza, transformando-os e depois jogando o que sobra de
volta ao ambiente natural. Ao retirar do meio ambiente os materiais necessrios para produ-
zir bens, altera-se o equilbrio dos ecossistemas e arrisca-se ao esgotamento de diversos recur-
sos naturais que no so renovveis ou, quando o so, tm sua renovao prejudicada pela ve-
locidade da extrao, superior capacidade da natureza para se recompor. necessrio fazer
planos de curto e longo prazo para diminuir os impactos que o processo produtivo causa na
natureza. Alm disso, as indstrias precisam se preocupar com a recomposio da paisagem
e ter em mente a sade dos seus trabalhadores e da populao que vive ao redor delas.
Com o crescimento da industrializao e a sua concentrao em determinadas reas, o
problema da poluio aumentou e se intensificou. A questo da poluio do ar e da gua bas-
tante complexa, pois as emisses poluentes se espalham de um ponto fixo para uma grande
regio, dependendo dos ventos, do curso da gua e das demais condies ambientais, tornan-
do difcil localizar, com preciso, a origem do problema. No entanto, importante repetir que,
quando as indstrias depositam no solo os resduos, quando lanam efluentes sem tratamen-
to em rios, lagoas e demais corpos hdricos, causam danos ao meio ambiente.
O uso indiscriminado dos recursos naturais e a contnua acumulao de lixo mostram a
falha bsica de nosso sistema produtivo: ele opera em linha reta. Extraem-se as matrias-pri-
uma palavra inicial
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14 SENAI-RJ
Tecnologia de Mquinas e Ferramentas Uma palavra inicial
mas atravs de processos de produo desperdiadores e que produzem subprodutos txicos.
Fabricam-se produtos de utilidade limitada que, finalmente, viram lixo, o qual se acumula nos
aterros. Produzir, consumir e dispensar bens desta forma, obviamente, no sustentvel.
Enquanto os resduos naturais (que no podem, propriamente, ser chamados de lixo) so
absorvidos e reaproveitados pela natureza, a maioria dos resduos deixados pelas indstrias no
tem aproveitamento para qualquer espcie de organismo vivo e, para alguns, pode at ser fatal.
O meio ambiente pode absorver resduos, redistribu-los e transform-los. Mas, da mesma forma
que a Terra possui uma capacidade limitada de produzir recursos renovveis, sua capacidade de
receber resduos tambm restrita, e a de receber resduos txicos praticamente no existe.
Ganha fora, atualmente, a idia de que as empresas devem ter procedimentos ticos que
considerem a preservao do ambiente como uma parte de sua misso. Isto quer dizer que se
devem adotar prticas que incluam tal preocupao, introduzindo processos que reduzam o
uso de matrias-primas e energia, diminuam os resduos e impeam a poluio.
Cada indstria tem suas prprias caractersticas. Mas j sabemos que a conservao de
recursos importante. Deve haver crescente preocupao com a qualidade, durabilidade, pos-
sibilidade de conserto e vida til dos produtos. As empresas precisam no s continuar redu-
zindo a poluio como tambm buscar novas formas de economizar energia, melhorar os
efluentes, reduzir a poluio, o lixo, o uso de matrias-primas. Reciclar e conservar energia so
atitudes essenciais no mundo contemporneo.
difcil ter uma viso nica que seja til para todas as empresas. Cada uma enfrenta de-
safios diferentes e pode se beneficiar de sua prpria viso de futuro. Ao olhar para o futuro, ns
(o pblico, as empresas, as cidades e as naes) podemos decidir quais alternativas so mais
desejveis e trabalhar com elas.
Infelizmente, tanto os indivduos quanto as instituies s mudaro as suas prticas quan-
do acreditarem que seu novo comportamento lhes trar benefcios sejam estes financeiros,
para sua reputao ou para sua segurana.
Devemos ainda observar que a mudana nos hbitos no uma coisa que possa ser im-
posta. Deve ser uma escolha de pessoas bem-informadas a favor de bens e servios sustent-
veis. A tarefa criar condies que melhorem a capacidade de as pessoas escolherem, usarem
e disporem de bens e servios de forma sustentvel.
Alm dos impactos causados na natureza, diversos so os malefcios sade humana pro-
vocados pela poluio do ar, dos rios e mares, assim como so inerentes aos processos produ-
tivos alguns riscos sade e segurana do trabalhador. Atualmente, acidente do trabalho uma
questo que preocupa os empregadores, empregados e governantes, e as conseqncias aca-
bam afetando a todos.
De um lado, necessrio que os trabalhadores adotem um comportamento seguro no tra-
balho, usando os equipamentos de proteo individual e coletiva; de outro, cabe aos emprega-
dores prover a empresa com esses equipamentos, orientar quanto ao seu uso, fiscalizar as con-
dies da cadeia produtiva e a adequao dos equipamentos de proteo. A reduo do nme-
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SENAI-RJ 15
Tecnologia de Mquinas e Ferramentas Uma palavra inicial
ro de acidentes s ser possvel medida que cada um trabalhador, patro e governo assu-
ma, em todas as situaes, atitudes preventivas, capazes de resguardar a segurana de todos.
Deve-se considerar, tambm, que cada indstria possui um sistema produtivo prprio, e,
portanto, necessrio analis-lo em sua especificidade para determinar seu impacto sobre o
meio ambiente, sobre a sade e os riscos que o sistema oferece segurana dos trabalhadores,
propondo alternativas que possam levar melhoria de condies de vida para todos.
Da conscientizao, partimos para a ao: cresce, cada vez mais, o nmero de pases, em-
presas e indivduos que, j estando conscientizados acerca dessas questes, vm desenvolven-
do aes que contribuem para proteger o meio ambiente e cuidar da nossa sade. Mas isso
ainda no suficiente... faz-se preciso ampliar tais aes, e a educao um valioso recurso
que pode e deve ser usado em tal direo. Assim, iniciamos este material conversando com vo-
c sobre meio ambiente, sade e segurana no trabalho, lembrando que, no seu exerccio pro-
fissional dirio, voc deve agir de forma harmoniosa com o ambiente, zelando tambm pela
segurana e sade de todos no trabalho.
Tente responder pergunta que inicia este texto: meio ambiente, sade e segurana no
trabalho o que que eu tenho a ver com isso? Depois, partir para a ao. Cada um de ns
responsvel. Vamos fazer a nossa parte?
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A usinagem e sua importncia no contexto dos processos de fabricao mecnica
Movimentos principais
Clculo da seco do cavaco
Composio das foras de corte
Usinagem: como se apresenta o problema
1
Nesta unidade...
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SENAI-RJ 19SENAI-RJ 19
Tecnologia de Mquinas e Ferramentas Usinagem: como se apresenta o problema
Antes do processo de usinagem, a pea a ser
obtida definida e representada no desenho me-
cnico, que apresentar as suas formas, dimenses,
materiais, acabamentos superficiais, tolerncias
dimensionais, tolerncias de forma e de posio e
tudo mais que seja necessrio sua fabricao.
Neste material, trataremos especificamente
do processo de usinagem, que um dos diversos
processos de fabricao conhecidos: fundio,
conformao mecnica, forjamento, estampagem,
metalurgia do p, soldagem etc.
Mas para que o processo de usinagem ocor-
ra, necessrio o uso de mquina-ferramenta (machine tool), genericamente chamada de m-
quina operatriz.
A usinagem e sua importncia no contexto dos processos de fabricao
O processo de usinagem possibilita atingir diversos objetivos
Melhor acabamento superficial, do que os obtidos nos processos de fundio e forjamento, entre outros.
Preciso nas dimenses. Perfis complexos, difceis de se obter com outros processos de fabricao,
como execuo de salincias, furos roscados etc.
Fabricao seriada de peas, possibilitando reduzir custos, entre outros.
Usinagem um processo de fabricao cuja operao baseia-se na remoo de material da pea pela ao de uma ferramenta de corte, isto combinado a movimentos relativos da pea e a aresta cortante da ferramenta.
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20 SENAI-RJ 20 SENAI-RJ
Tecnologia de Mquinas e Ferramentas Usinagem: como se apresenta o problema
As mquinas facilitam o trabalho do homem e aumentam a rentabilidade na fabricao
de peas; as mquinas-ferramenta so destinadas usinagem de peas nas quais h despren-
dimento de cavaco.
So vrios os tipos de mquinas-ferramenta; cada um, com seu processo mecnico de
usinagem prprio, visa conferir pea a forma, as dimenses ou o acabamanto especficos.
Movimentos principaisAs formas que a pea recebe so provenientes dos movimentos coordenados e relativos
entre peas e ferramenta.
Em toda mquina-ferramenta h trs movimentos distintos:
Movimento de corte (ou principal). Movimento de avano. Movimento de aproximao e penetrao.
Podemos destacar as seguintes mquinas-ferramenta
Plainas Tornos mecnicos Furadeiras Fresadoras
Retificadoras Mandriladoras Brochadeiras Mquinas de serrar
Segundo a NBR 6175:1971, cavaco a poro de material removido de pea pela ferramenta, caracterizando-se por apresentar forma geomtrica irregular.
A NBR 6175:1971 define e
classifica todos os processos
mecnicos de usinagem.
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SENAI-RJ 21SENAI-RJ 21
Tecnologia de Mquinas e Ferramentas Usinagem: como se apresenta o problema
Movimento de corte (ou principal)O movimento de corte ou principal pode ser realizado pela ferramenta (fresagem) ou pe-
la prpria pea (torneamento). Pode ainda ser retilneo (aplainamento e brochagem) ou gira-
trio (torneamento, furao etc).
A velocidade do movimento de corte ou principal chama-se velocidade de corte (Vc) e
dada ou medida normalmente em m/min. Em alguns casos, como na retificao, a velocida-
de de corte (Vc) dada em m/s.
A velocidade de corte (Vc) a velocidade com que se realiza a retirada de cavacos.
As Figuras 1 a 5, na pgina a seguir, ilustram os movimentos de corte, avano, aproxima-
o e penetrao da mquina-ferramenta.
Movimento de avanoEsse tipo de movimento pode ser contnuo, caso tpico de tornear e fresar, mas tambm
pode ser intermitente em seqncia de cortes, como na operao de aplainar. Pode ser feito
pela pea (fresar) ou pela ferramenta (tornear, aplainar, furar etc.).
A espessura do cavaco dependente do movimento de avano. Sua grandeza depende basicamente das caractersticas da ferramenta, e, principalmente, da qualidade exigida da superfcie usinada.
So vrios os fatores que influem na velocidade do corte:
1. Material da pea Material duro baixa Vc Material mole alta Vc
2. Material da ferramenta Muito resistente alta Vc Pouco resistente baixa Vc
3. Acabamento superficial desejado
4. Tempo de vida da ferramenta
5. Refrigerao
6. Condies da mquina e de fixao
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22 SENAI-RJ 22 SENAI-RJ
Tecnologia de Mquinas e Ferramentas Usinagem: como se apresenta o problema
Figura 1
Aplainar
Figura 2
Tornear
Figura 3
Furar
Figura 4
Fresar
Figura 5
Retificar
a Movimento de corte ou principalb Movimento de avanoc Movimento de aproximao e penetrao
Plaina limadora
a Movimento de corte ou principalb Movimento de avanoc Movimento de aproximao e penetrao
Torno
a Movimento de avanob Movimento de corte ou principalc Movimento de penetrao da ferramentaFuradeira
a Movimento de corteb Movimento de penetraoc Movimento de avano da pea
a Movimento de corteb Movimento de penetraoc Movimento de avanoFresadora
Retificadora
a
c
b
a
b
c
b
a
c
a
cb
Vg
HgHg
a b c
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SENAI-RJ 23SENAI-RJ 23
Tecnologia de Mquinas e Ferramentas Usinagem: como se apresenta o problema
Movimento de aproximao e penetraoO movimento de aproximao e penetrao serve para ajustar a profundidade (p) de cor-
te, e, juntamente com o movimento de avano (a), determina a seco do cavaco a ser retira-
do, como, por exemplo, no torneamento (Figura 6). Esse movimento pode ser realizado manu-
al ou automaticamente e depende da potncia da mquina, assim como da qualidade exigida
da superfcie a ser usinada.
Em mquinas modernas, esses movi-
mentos so hidrulicos e/ou eletro-hidru-
licos. Em mquinas com comando numri-
co, todos esses movimentos so comanda-
dos por elementos eletrnicos.
Clculo da seco do cavacoA seco (rea) do cavaco no processo de usinagem calculada em funo da profundi-
dade (p) e do avano (a) (Figura 7).
O ajuste da profundidade de corte (p) normalmente medido por meio de uma escala graduada conectada ao fuso.
Figura 6
Seco do cavaco
Figura 7
Seco do cavaco
S = seco (rea) do cavaco (mm)
S = a . p em mm
a Avano em [mm/rot.]p Profundidade em [mm]Vc Velocidade de corte em [m/min]
pa
Vc
p
a
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24 SENAI-RJ 24 SENAI-RJ
Tecnologia de Mquinas e Ferramentas Usinagem: como se apresenta o problema
Composio das foras de corte
Durante a formao de cavacos, foras geradas pelo corte atuam tanto na ferramenta co-
mo na pea.
Essas foras devem ser equilibradas, em direo e sentido, pela pea e pelos dispositivos
de fixao da mquina. A Figura 8 ilustra a representao espacial dessas foras, que podem
ser aplicadas a outros processos de usinagem.
Figura 8
Composio das foras
FR = Fp + FA
F = FC + FR
A fora de corte Fc bsica para clculos de potncia e calculada em funo da seco
do cavaco e do material a ser utilizado, aplicando Ks, fora especfica. Os valores de Ks de ca-
da material so determinados e tabelados.
Fc = Fora de corte [N]
S = rea da seco do cavaco [mm]
Ks = Fora especfica de corte do material [N/mm]
Como vimos at ento, o processo de usinagem exige um circuito fechado de fora entre
pea e ferramenta. Por isso, para obter boas superfcies preciso que este circuito seja o mais
rgido possvel.
Fc = Fora de corte depende do material e dos ngulos da ferramenta
Fa = Fora de avano
Fp = Fora causada pela penetrao
F = Fora total para cortar a resultante de Fc e FR, que influem na fixao da pea e da ferramenta
Fc = S . Ks
Fp
Fr F Fc Fa
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SENAI-RJ 25SENAI-RJ 25
Tecnologia de Mquinas e Ferramentas Usinagem: como se apresenta o problema
A necessidade de movimentos relativos ferramenta-pea (velocidade de corte, avano e
penetrao) preconiza necessidade de mquinas-ferramenta de guiamento robusto que ga-
ranta trajetria desejada e dispositivos de regulagem de folga dos deslocamentos durante a
usinagem, entre outros.
So vrios os fatores que influem no
acabamento superficial. Veja alguns.
1. Processo de usinagem
2. Aspecto construtivo da mquina
3. Velocidade de corte
4. Ferramenta (material, ngulos, afiao etc.)
5. Refrigerao e suas propriedades (resfriar, lubrificar, transportar cavacos etc.)
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O processo torneamento
Tipos de torno
Equipamentos e acessrios
Tipos de ferramentas para tornear
Materiais das ferramentas
Ao de lubrificao e refrigerao na usinagem
Parmetros de corte
Tempo de fabricao
Potncia de corte
Torno mecnico
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Nesta unidade...
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SENAI-RJ 29SENAI-RJ 29
Tecnologia de Mquinas e Ferramentas Torno mecnico
Quando estudamos a histria do homem, percebemos que os princpios de todos os pro-
cessos de fabricao so muito antigos. Eles so aplicados desde que o homem comeou a fa-
bricar suas ferramentas e utenslios, por mais rudimentares que eles fossem.
Um bom exemplo o processo mecnico de usinagem torneamento. Ele se baseia em
um princpio de fabricao dos mais antigos que existem, usado pelo homem desde a mais
remota antiguidade, quando servia para a fabricao de vasilhas de cermicas. Esse princ-
pio serve-se da rotao da pea sobre seu prprio eixo para a produo de superfcies ciln-
dricas ou cnicas.
Apesar de muito antigo, pode-se dizer que ele s foi efetivamente usado para o trabalho
de metais no comeo do sculo passado. A partir de ento, tornou-se um dos processos mais
completos de fabricao mecnica, uma vez que permite conseguir a maioria dos perfis ciln-
dricos e cnicos necessrios aos produtos da indstria mecnica.
Ento, vamos em frente.
O processo torneamento
A NBR 6175:1971 classifica torneamento como
o processo mecnico de usinagem destinado
obteno de superfcies de revoluo com auxlio
de uma ou mais ferramentas monocortantes.
Para tanto, a pea gira em torno do eixo
principal de rotao da mquina e a ferramenta
se desloca simultaneamente segundo uma
trajetria coplanar com o referido eixo.
O torneamento, como todos os demais trabalhos executados com mquina-ferramenta,
acontece mediante a retirada progressiva do cavaco da pea a ser trabalhada. O cavaco cor-
tado por uma ferramenta de um s gume cortante, que deve ter uma dureza superior do ma-
terial a ser cortado.
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30 SENAI-RJ 30 SENAI-RJ
Tecnologia de Mquinas e Ferramentas Torno mecnico
No torneamento, a ferramenta penetra na pea (Figura 1), cujo movimento rotativo uni-
forme ao redor do eixo A permite o corte contnuo e regular do material. A fora necessria pa-
ra retirar o cavaco feita sobre a pea, enquanto a ferramenta, firmemente presa ao porta-fer-
ramenta, contrabalana a reao dessa fora.
Figura 1
Movimentos do torneamento
Como voc j viu na unidade anterior, para executar o
torneamento, so necessrios trs movimentos relativos
(Figura 2) entre a pea e a ferramenta. So elas:
1. Movimento de corte: o movimento principal que permite cortar o material. O movimento rotativo e
realizado pela pea.
2. Movimento de avano: o movimento que desloca a ferramenta ao longo da superfcie da pea.
3. Movimento de penetrao: o movimento que determina
profundidade de corte ao
empurrar a ferramenta em
direo ao interior da pea e
assim regular a profundidade
do passe e a espessura do cavaco.
Tipos de tornoDependendo da pea a ser usinada, das operaes requeridas nesse processo e de ser pe-
a especfica ou seriada, escolhe-se o torno mais adequado. Apresentamos a seguir os princi-
pais tipos de tornos e suas aplicaes.
Figura 2
Foras empregadas no torneamento
a
1
2
3
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SENAI-RJ 31SENAI-RJ 31
Tecnologia de Mquinas e Ferramentas Torno mecnico
Torno mecnico universal um tipo de torno que, embora possua grande versatilidade, no oferece grandes possi-
bilidades de fabricao em srie, devido dificuldade que apresenta com as mudanas de fer-
ramentas; pode ainda executar operaes que normalmente so feitas por outras mquinas
como a furadeira, a fresadora e a retificadora, com adaptaes relativamente simples.
O torno mais simples que existe o torno universal. Estudando seu funcionamento, pos-
svel entender o funcionamento de todos os outros, por mais sofisticados que sejam. Esse tor-
no possui eixo e barramento horizontal e tem capacidade de realizar todas as operaes que
j citamos.
Assim, basicamente, todos os tornos, respeitado suas variaes de dispositivos ou dimen-
ses exigidas em cada caso, so compostos das seguintes partes principais:
1. Corpo de mquina: barramento (Figura 4), cabeote fixo (Figura 5) e mvel, caixas de mu-
dana de velocidade.
Figura 3
Figura 4 Figura 5
-
32 SENAI-RJ 32 SENAI-RJ
Tecnologia de Mquinas e Ferramentas Torno mecnico
2. Sistema de transmisso de movimento do eixo: motor, polia, engrenagens, redutores.
3. Sistema de deslocamento da ferramenta e de movimentao da pea em diferentes velo-
cidades: engrenagens, caixa de cmbio, inversores de marcha, fusos, vara etc.
4. Sistema de fixao da ferramenta (Figura 6): torre, carro porta-ferramenta, carro transver-
sal, carro principal ou longitudinal.
Figura 6
5. Sistema de fixao da pea: placas e cabeote mvel.
6. Comandos dos movimentos e das velocidades: manivelas e alavancas.
7. Sistema de frenagem (Figura 7).
Figura 7
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SENAI-RJ 33SENAI-RJ 33
Tecnologia de Mquinas e Ferramentas Torno mecnico
Principais partes do tornoA Figura 8 detalha as principais partes de um torno mecnico horizontal.
Placa universalServe para fixar as peas cilndricas ou com nmero de lados mltiplo de 3.
Figura 8
O aperto da pea na placa universal
dado com uma chave encaixada no
parafuso de aperto da placa.
Figura 9
Cabeote Fixo
P do torno (dianteiro)
P do torno (traseiro)
Bandeja
Carro longitudinal
Barramento
Placa universal
Porta-ferramenta
Carro transversal
Espera
Cabeote mvel
Castanhas Chave
-
34 SENAI-RJ 34 SENAI-RJ
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As placas universais possuem dois tipos de castanhas.
Tipos de castanhas
Castanha invertida (para prender peas de grande dimetro)
Castanha comum (para prender peas de dimetro menor)
As castanhas so numeradas e devem ser montadas na placa pela ordem de
numerao correspondente s castanhas.
Figura 11
Porta-ferramenta onde se fixa a ferramenta de corte.
Figura 12
Figura 10
-
SENAI-RJ 35SENAI-RJ 35
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Cabeote mvel Serve para prender a contraponta, a broca de haste cnica, mandris etc. O cabeote mvel de-
ve trabalhar alinhado com a placa. O alinhamento feito com um parafuso em sua base.
Figura 13
BarramentoSuporta as partes principais do torno e apoiado sobre os ps deste. O carro longitudinal e o
cabeote mvel se deslocam sobre ele. O barramento serve de referncia para indicar os mo-
vimentos longitudinal e transversal.
Figura 15
Alavanca de fixao do mangote
Volante de avano e recuo do mangote
Parafuso de fixao do cabeote Barramento
Mangote
Contraponto
Barramento Parafuso de regulagem
Figura 15
Longitudinal
Transversal
-
36 SENAI-RJ 36 SENAI-RJ
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Cabeote fixoPossui, no seu interior, conjuntos de engrenagens que servem para a mudana de velocidade
e o avano automtico do carro longitudinal.
A mudana da velocidade feita pelas alavancas externas. O cabeote fixo recebe movimen-
to de um motor eltrico, atravs da transmisso do movimento, feito por polias e correias.
Figura 16
Carro longitudinalTrabalha ao longo do barramento (Figura 17). Seu movimento pode ser feito manualmente,
por meio do volante, ou automaticamente.
A mudana de velocidade
varia de acordo com o
modelo da mquina.
Figura 17
Manivela A
Alavanca 2 de engate de fuso (para abrir roscas)
Volante de carro longitudinal
Movimento de carro longitudinal
Movimento de espera
Movimento de carro transversal
Espera
Carro transversal
Manivela B
Para cima engata o carro longitudinal
Alavanca 1 de engate da vara
Para baixo engata o carro transversal
FusoVara
Carro longitudinal
-
SENAI-RJ 37SENAI-RJ 37
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FusoControla o movimento do carro longitudinal. usado para abertura de rosca.
Vara D movimento ao carro longitudinal e transversal para desbastar.
Carro transversal Trabalha transversalmente ao barramento, sobre o carro longitudinal. Seu movimento pode
ser manual, por meio de manivela A, ou automtico, engatando-se a alavanca 1 (para baixo).
usado para dar profundidade de corte no torneamento longitudinal ou para facear.
EsperaTrabalha sobre o carro transversal. Sobre ela est o porta-ferramenta. Seu movimento feito
por meio da manivela B. usada para dar profundidade de corte, manualmente, principal-
mente no faceamento de peas, ou para o torneamento cnico de peas pequenas, atravs da
inclinao da espera.
A espera no dever ser recuada alm
do seu barramento.
Figura 18
Errado
Barramento Recuo
Certo
Certo
-
38 SENAI-RJ 38 SENAI-RJ
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Suporte de ferramentaDestinado a prender ferramentas de corte.
Figura 19
Anel graduadoPara remover certa espessura de material, ou seja, dar um passe, o torneiro necessita fazer avan-
ar a ferramenta contra a pea, na medida determinada. A fim de que o trabalho se execute de
modo preciso, a medida da espessura por remover deve ser fixada e garantida por um mecanis-
mo que, alm de produzir o avano, permita o exato e cuidadoso controle desse avano.
O torno mecnico possui mecanismos que atendem a tais condies:
1 No carro transversal, cujo deslocamento sempre perpendicular ao eixo
de pea ou linha de centros do torno;
2 Na espera, onde se situa o porta-ferramenta; ela pode ser inclinada a
qualquer ngulo, pois sua base rotativa e dispe de graduao angular.
Figura 20
Espera
Carro transversal
Anel graduado do carro transversal
Anel graduadoda espera
-
SENAI-RJ 39SENAI-RJ 39
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Os dois mecanismos possibilitam o avano de ferramenta por meio de um sistema para-
fuso-porca. O parafuso gira entre buchas fixas, pela rotao de um volante ou de manivela.
Com o giro do parafuso, a porca (que presa base do carro) desloca-se e arrasta o carro, fan-
zendo-o avanar ou recuar, conforme o sentido do parafuso.
O controle dos avanos, em ambos os carros, se faz por meio de graduaes circulares exis-
tentes em torno de buchas ou anis cilndricos, solidrios com os eixos dos parafusos de movi-
mento, e junto aos volantes ou s manivelas.
Os anis graduados, tambm chama-
dos colares micromtricos, so os disposi-
tivos circulares que determinam e contro-
lam as medidas em que devem avanar os
carros, mesmo que os avanos tenham de
ser muitos pequenos.
Agora que voc conhece as principais
partes do torno mecnico universal, comuns a todos os tornos, veja novos tipos de tornos me-
cnicos, em que o diferencial a capacidade de produo, se automtico ou no, o tipo de
comando: manual, hidrulico, eletrnico, por computador etc.
Nesse grupo se enquadram os tornos revlver, copiadores, automticos ou por comando
numrico computadorizado.
Torno revlverA caracterstica fundamental do torno revlver o emprego de vrias ferramentas, con-
venientemente dispostas e preparadas, para executar as operaes de forma ordenada e su-
cessiva (Figura 21).
Alguns tornos mecnicos
possuem colares micromtricos
no volante do carro longitudinal,
facilitando o controle de
deslocamento longitudinal.
Figura 21
Torno revlver
a Torre anteriorb Carro revlverc Torre revlver
a b c
-
40 SENAI-RJ 40 SENAI-RJ
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A torre normalmente hexagonal, podendo receber at seis ferramentas; porm, se for
necessrio um maior nmero, a troca se processa de forma rpida.
Torno de placa ou platO torno de placa ou plat amplamente utilizado nas empresas que executam trabalhos
de mecnica e caldeiraria pesada.
Executa torneamento de peas de grande dimetro, como polias, volantes, flanges etc.
(Figura 23).
As ferramentas adicionais so fixadas no dispositivo chamado torre revlver (Figura 22).
Essas ferramentas devem ser montadas da forma seqencial mais racional para que se alcan-
ce o objetivo visado.
Figura 23
Torno de placa ou plat
a Cabeoteb Placac Selad Porta-ferramentae Carros
Figura 22
Torre revlver
10
10
2
1 Facear2 Tornear3 Furar4 Tornear interno5 Formar6 Chanfrar7 Tornear externo8 Tornear rosca9 Formar10 Cortar
9
3
45
6
7
83
8
9 2
5
6
4
1
b
a
d
e
c
7
1
-
SENAI-RJ 41SENAI-RJ 41
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Torno copiadorNeste torno, os movimentos que
definem a geometria da pea so co-
mandados atravs de mecanismos
que copiam o contorno de um mode-
lo ou chapelona.
No copiador hidrulico, um apal-
pador, em contato com o modelo, trans-
mite o movimento atravs de um am-
plificador hidrulico que movimenta o
carro porta-ferramentas (Figura 25).
O torno copiador tem grande
aplicabilidade e no deve ser utiliza-
do em produes pequenas, por ser
antieconmico.
Torno verticalEsse tipo de torno possui o eixo de rotao vertical; empregado no torneamento de pe-
as de grandes dimenses, como volantes, polias, rodas dentadas etc., que, por seu peso, po-
dem ser montadas mais facilmente sobre a plataforma horizontal que sobre uma plataforma
vertical (Figura 24).
Figura 24
Torno vertical
a Porta-ferramenta verticalb Porta-ferramenta horizontalc Placad Travessoe Montantef Guia
Figura 24
Detalhe do torno copiador
a
b
c
d
e
f
Vlvula direcional 4/2Bomba
Palpador
Chapelona
Carro porta-ferramenta
Avano
60
-
42 SENAI-RJ 42 SENAI-RJ
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Torno CNCOs tornos automticos, muito utilizados na fabricao de grandes sries de peas, so
comandados por meio de cames, excntricos e fim de curso. O seu alto tempo de preparao
e ajuste para incio de nova srie de peas faz com que no seja vivel para mdios e peque-
nos lotes, da o surgimento das mquinas CNC (comando numrico computadorizado) (Fi-
guras 26 e 27).
A tecnologia avana a passos largos. Hoje, j so
comercializados tornos
CNC com mltiplas
funes, isto , podendo
ser usado como torno
convencional ou como
torno CNC tradicional
(Figura 28).
Figura 28
Figura 27
Figura 26
Torno CNC
a Placab Cabeote principalc Vdeo displayd Programaoe Painel de operaof Barramentog Cabeote mvelh Torre porta-ferramenta
abcd
e
f
h g
-
SENAI-RJ 43SENAI-RJ 43
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Equipamentos e acessriosUtilizamos vrios equipamentos e acessrios no torno. Conhea alguns deles.
Ponto rotativo
Utilizado nas operaes
de torneamento que
requerem fixao entre
pontos de torno (Figura 29);
o ponto rotativo fixado
no cabeote mvel.
Figura 29
Placa universal
Equipamento muito comum
nos trabalhos de torneamento,
a mais utilizada das placas.
Possui trs castanhas que efetuam
o aperto da pea simultaneamente
e sua conseqente centragem.
Pode efetuar fixao em dimetros
internos e externos (Figura 30).
Figura 30
Placa de arraste
Usada no torneamento
de peas fixadas
entre pontas,
em que se pretende
manter a maior
concentricidade no
comprimento total
torneado (Figura 31).
Figura 31
-
44 SENAI-RJ 44 SENAI-RJ
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Utilizada na fixao de peas
de perfis irregulares, porque
suas castanhas de aperto podem
ser acionadas separadamente,
oferecendo condies de
centragem da regio que se
pretende usinar (Figura 32).
Figura 32
Placa plana
Utilizada na fixao de peas
irregulares com auxilio de
dispositivos. Como vemos na
Figura 33, a placa plana
amplia as possibilidades de
fixao de peas de formato
irregular que necessitam
operaes de torneamento.
Figura 33
Luneta fixa
Este acessrio tem
grande utilidade quando
pretendemos tornear
eixos longos de pequenos
dimetros, pois atua como
mancal, evitando que a
pea saia de centro ou
vibre com a ao da
ferramenta (Figura 34).
Figura 34
Placa de quatro castanhas
Contrapeso
Placa
Parafuso de ajuste
-
SENAI-RJ 45SENAI-RJ 45
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Luneta mvel
A luneta mvel utilizada em eixos de
pequenos dimetros, sujeitos a flexes
e vibraes na usinagem (Figura 35).
Serve tambm como mancal e
deve ser montada sempre junto da
ferramenta, para evitar vibraes e
flexes, pois anula as foras de
penetrao da ferramenta.
Figura 35
Mandril pina
Este acessrio de fixao
amplamente utilizado quando se
pretende tornear eixos de dimetros
pequenos, por oferecer grande
preciso na concentricidade.
Oferece rpidas trocas de peas e
comumente encontrado em
tornos automticos (Figura 36).
Figura 36
Mandril expansivo
utilizado na fixao de
peas em que se pretende
tornear totalmente o
dimetro externo, visando
manter uniformidade na
superfcie (Figura 37).
Figura 37
Fora
-
46 SENAI-RJ 46 SENAI-RJ
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Tipos de ferramentas para tornear
Agora que voc j foi apresentado aos principais tipos de torno, vamos conhecer ferra-
mentas utilizadas no processo de torneamento. Elas podem ser classificadas em dois grandes
grupos: usadas em torneamento externo e em torneamento interno.
Torneamento externoExistem diversos tipos de ferramentas para tornear externamente. O que as caracterizam
so as formas, os ngulos, os tipos de operaes que executam e o sentido de corte.
considerado sentido direita quando a ferramenta se deslocar em direo rvore
(Figura 38).
Figura 38
Sentido de corte
direita
A Figura 39 ilustra algumas operaes de torneamento externo e suas respectivas ferra-
mentas.
Figura 39
1 Cortar2 Cilindrar direita3 Sangrar4 Alisar5 Facear direita6 Sangrar com grande dimenso7 Desbastar direita8 Cilindrar e facear esquerda9 Formar10 Roscar
10987654321
Torneamento externo
-
SENAI-RJ 47SENAI-RJ 47
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Torneamento internoFerramentas para tornear internamente podem ser de corpo nico, com pontas monta-
das ou com insertos. Podemos utiliz-las nas operaes de desbaste ou de acabamento, va-
riando os ngulos de corte e a forma da ponta (Figura 40).
Figura 40
ngulos do bedame
Materiais das ferramentasOs materiais que constituem as ferramentas de corte so os responsveis pelo seu desem-
penho e conferem-lhes caractersticas fsicas e propriedades mecnicas.
Os materiais mais comuns so: ao-carbono, ao rpido, metal duro, cermica.
Ao-carbonoO ao-carbono possui teores que variam de 0,7 a 1,5% de carbono e utilizado em ferra-
mentas para usinagens manuais ou em mquinas-ferramenta.
Utilizado para pequenas quantidades de peas, no se presta para altas produes. pou-
co resistente a temperaturas de corte superiores a 250C, da a desvantagem de usarmos bai-
xas velocidades de corte.
1 Desbastar 2 Alisar 3 Sangrar
4 Formar 5 Roscar 6 Tornear com haste
Bedame uma ferramenta
para torneamento interno
ou para sangrar.
-
48 SENAI-RJ 48 SENAI-RJ
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Ao rpidoO ao rpido possui, alm do carbono, outros elementos de liga, tais como: tungstnio,
cobalto, cromo, vandio, molibdnio, boro etc., responsveis por excelentes propriedades de
resistncia ao desgaste.
Os elementos de liga lhe conferem maior resistncia ao desgaste, aumentam sua resistn-
cia de corte a quente (550C) e possibilitam maior velocidade de corte.
Tipos de ao rpido:
Comum: 3%W, 1%Va
Superior: 6%W, 5%Mo, 2%Va
Extra-superior: 12%W, 4%Mo, 3%Va e Co at 10%
Extra-rpido: 18W2Cr, 2Va e 5%Co
Metal duro O metal duro comumente chamado de carboneto metlico, compe as ferramentas de
corte mais utilizadas na usinagem dos materiais na mecnica (Figura 41).
Como exemplo de uso do ao rpido,
podemos destacar brocas,
alargadores, ferramenta de torno,
fresas de topo, fresas circulares etc.
Figura 41
Pastilhas de metal duro
-
SENAI-RJ 49SENAI-RJ 49
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Os elementos mais importantes de sua composio so tungstnio, tntalo, titnio e mo-
libdnio, usando cobalto e nquel como aglutinantes. O carboneto possui grande resistncia
ao desgaste, com as seguintes vantagens:
Alta resistncia ao corte a quente, mantendo uma dureza de 70HRC at 800C.
Trabalha a altas velocidades de corte 50 a 300m/min, isto , at 10 vezes maior que a velo-
cidade do ao rpido.
A alta dureza dos carbonetos proporciona maior vida ferramenta, exigindo, porm, mqui-
nas e suportes mais robustos para evitar vibraes, que so criticas para os metais duros.
As pastilhas de metal duro podem ser fixadas com solda (Figura 42) ou intercambiveis.
Figura 42
Fixao de pastilhas
Suportes com pastilhas intercambiveis
Pastilhas fixa por solda
Pastilha
Suporte
A intercambialidade elimina
os tempos de parada da
mquina para afiao.
grande o nmero de tipos de modelos de suportes existentes no mercado; tambm so
vrios os sistemas de fixao da pastilha no suporte. A escolha est vinculada operao e aos
ngulos de corte desejados, pois, embora as pastilhas possuam ngulos prprios, os ngulos
que atuam no corte so resultantes da combinao entre os ngulos da pastilha e a inclinao
de seu assento no suporte (Figura 43).
-
50 SENAI-RJ 50 SENAI-RJ
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CermicaAs ferramentas de cermica so constitudas de pastilhas sinterizadas com aproximada-
mente 98% a 100% de xido de alumnio.
Possuem dureza maior que o metal duro, podendo ser empregadas a uma velocidade de
corte de 5 a 10 vezes maior (Figura 44).
Figura 43
Definio de ngulos de corte
A escolha da pastilha em funo
da aplicao feita atravs de
consulta a tabelas especificas.
Figura 44
Escala de dureza
DiamanteCermica
Carboneto
Ao rpido
HRC
100
8280
5862
O seu gume de corte pode resistir ao desgaste at 1.200oC, o que favorece a aplicao na
usinagem de materiais como ferro fundido, ligas de ao etc.
Ferramenta negativa
Ferramenta positiva
Placa de aperto
Parafuso de aperto
Pastilha
( negativa)
Placa de aperto
Parafuso de aperto
Pastilha
( positiva)
-
SENAI-RJ 51SENAI-RJ 51
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As pastilhas de cermica tambm podem ser intercambiveis; porm, em funo da sua
alta dureza, possuem pouca tenacidade e necessitam de suportes robustos que evitem vibra-
es (Figura 45) e mquinas operatrizes que ofeream boas condies de rigidez.
Figura 45
Suportes
O volume de cavaco gerado por tempo muito superior ao do metal duro, em funo de
suas altas velocidades de corte.
Ao de lubrificao e refrigerao na usinagem
A usinagem de um metal produz sempre calor, que resulta da ruptura do material pela
ao da ferramenta e do atrito constante entre os cavacos arrancados e a superfcie da ferra-
menta (Figura 46).
O calor assim produzido apresenta dois inconvenientes:
Aumenta a temperatura da parte temperada da
ferramenta, o que pode alterar
suas propriedades;
Aumenta a temperatura da pea, provocando dilatao, erros de
medida, deformaes etc.
Para evitar esses inconvenientes,
utilizam-se nas oficinas mecnicas
os fluidos de corte.
Figura 46
Gerao de calor
Ferramenta
-
52 SENAI-RJ 52 SENAI-RJ
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Fluido de corteFluido de corte um lquido composto por vrias substncias com a funo de introdu-
zir uma melhora no processo de usinagem dos metais.
A melhora poder ser de carter funcional ou de carter econmico.
Melhoras de carter funcional so aquelas que facilitam o processo de usinagem, confe-
rindo-lhe melhor desempenho:
Reduo do coeficiente de atrito entre a ferramenta e o cavaco;
Refrigerao da ferramenta;
Refrigerao da pea em usinagem;
Melhor acabamento superficial da pea em usinagem;
Refrigerao da mquina-ferramenta.
Melhoras de carter econmico so aquelas que levam a um processo de usinagem mais
econmico:
Reduo do consumo de energia de corte;
Reduo do custo da ferramenta na operao (maior vida til);
Proteo contra a corroso da pea em usinagem.
O uso dos fluidos de corte na usinagem dos metais concorre para maior produo, me-
lhor acabamento e maior conservao da ferramenta e da mquina.
Funes dos fluidos de corteOs fluidos de corte tm trs funes essenciais num processo de usinagem: lubrificante,
refrigerante e anti-soldante.
Funo lubrificante
Durante o corte, o leo forma uma pelcula entre a ferramenta e o material,
impedindo quase que totalmente o contato direto entre eles (Figura 47).
Figura 47
Ao lubrificante
Pea
FerramentaFerramenta
Fluido de corte
-
SENAI-RJ 53SENAI-RJ 53
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Funo refrigerante
Como o calor passa de uma substncia
mais quente para outra mais fria, ele
absorvido pelo fluido. Por essa razo, o
leo deve fluir constantemente sobre o
corte (Figura 48).
Se for usado em quantidade e
velocidade adequadas, o calor ser
eliminado quase que imediatamente e
as temperaturas da ferramenta e da
pea sero mantidas em nveis razoveis.
Figura 48
Ao refrigerante
Pea
Ferramenta
Fluido de corte
Funo anti-soldante
Algum contato, de metal com metal,
sempre existe em reas reduzidas.
Em vista da alta temperatura nestas reas,
as partculas de metal podem soldar-se pea
ou ferramenta, prejudicando o seu corte.
Para evitar a solda,
adicionam-se ao fluido
enxofre, cloro ou outros
produtos qumicos.
No recomendvel o uso de gua como
refrigerante nas mquinas-ferramenta por causa da oxidao das peas.
Tipos de fluidos de corteClassificamos os fluidos de corte em fluidos refrigerantes, fluidos lubrificantes e fluidos
refrigerantes e lubrificantes.
Como fluidos refrigerantes usam-se, de preferncia:
Ar insuflado ou ar comprimido, mais usado nos trabalhos de rebolos;
gua pura ou misturada com sabo comum, mais usada na afiao de ferramentas, nas es-
merilhadoras.
-
54 SENAI-RJ 54 SENAI-RJ
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aOs
Como fluidos lubrificantes, os mais usados so os leos. So aplicados, geralmente,
quando se deseja dar passes pesados e profundos, em que a ao da ferramenta contra a pe-
a produz calor.
Como fluido refrigerante lubrificante o mais utilizado uma mistura de aspecto leitoso
contendo gua (como refrigerante) e de 5 a 10% de leo solvel (como lubrificante). Esses flui-
dos so ao mesmo tempo lubrificantes e refrigerantes, agindo, porm, muito mais como refri-
gerantes, em vista de conterem grande proporo de gua. So usados de preferncia em tra-
balhos leves.
A Tabela 1 contm os fluidos de corte recomendados de acordo com o trabalho a ser exe-
cutado.
MaTERIaIs
TaBELa 1
Fluidos de corte
DUREZa BRINELL FLUIDOs
Ao para cementao
Ao para construo sem liga
Ao para construo com liga
Ao fundido
Ao para ferramenta sem liga
Ao para ferramenta com liga
Ao para mquinas automticas
Ao inoxidvel
FUNDIDOs
NO-FERROsOs
Ferro nodular
Cobre com 1% de chumbo
Liga, cobre 70% + nquel 30%
Lato para mquinas automticas
Lato comum
Bronze ao chumbo
Bronze fosforoso
Bronze comum
Alumnio puro
Silumino (alumnio duro)
Duralumnio
Outras ligas de alumnio
Magnsio e ligas
Ao para mola
Ferro fundido
leo de corte com 50% de querosene
A seco
A seco ou leo solvel 2,5%
leo solvel 5% ou leo de corte
100-140
100-225
220-265
250
180-210
220-240
140-180
150-200
100-125
290
125-290
leo de corte sulfurado
leo de corte ou solvel 5%
leo de corte
A seco ou leo solvel 2,5%
-
SENAI-RJ 55SENAI-RJ 55
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Parmetros de cortePara executar a ao de orneamento utilizamos alguns parmetros de corte. Por sua im-
portncia, vamos tratar de dois deles: velocidade de corte e rotaes por minuto.
Velocidades de corte (Vc)Como voc viu no incio desta unidade, para efetuar o corte de um material qualquer por
meio de uma ferramenta, necessrio que o material ou a ferramenta se movimente um em
relao ao outro.
O meio para determinar ou comparar a rapidez desses movimentos a velocidade de corte.
A velocidade o espao percorrido pela ferramenta ou pea cortando um material em um
determinado espao de tempo.
A velocidade de corte representada pelas iniciais Vc e sua unidade m/min ou m/s.
Vc =m
Min
ou
Vc =ms
Rotao por minuto (rpm)Rotao o nmero de voltas que um eixo, uma pea ou uma ferramenta de corte d em
torno de si mesmo em um determinado espao de tempo. representado por n:
n =1s
;1
min;
1h
Quando o espao de tempo minuto, dizemos rpm (rotao por minuto), pois esta uma
abreviao consagrada pela prtica.
n = min-1 = 1min
ou n = rpm
-
56 SENAI-RJ 56 SENAI-RJ
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ConversoEm toda usinagem em que o corte realizado em movimento circular (Figura 49), a velo-
cidade de corte a velocidade tangencial ou perifrica; expressa pela frmula Vt = 2 . rn.
Figura 49
Torneamento
Como nas mquinas operatrizes a seleo da velocidade feita atravs da rotao (n), a
velocidade de corte (Vc) adequada para o material escolhida em tabelas e o dimetro de-
terminado medindo-se a pea, devemos usar a seguinte frmula de converso:
A segunda frmula a usada, pois, entrando com a Vc em m e o dimetro da pea em
mm, obteremos a rotao n em 1 = rpm
Portanto, o valor 1000 da frmula serve para a transformao de unidade.
n
d
Vt = Vc . 2rn
Onde:
Vt = Velocidade tangencial
Vc = Velocidade de corte em m/min
r = Raio da pea
2r = d = Dimetro da pea, no caso de torneamento
n = Nmero de rotaes
portanto:
Vc = dn
n = Vcd .
ou n = Vc . 1000d .
min
min
-
SENAI-RJ 57SENAI-RJ 57
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Exemplo
Para determinar a n (rpm) necessria para usinar um cilindro de ao 1020,
com ferramenta de ao rpido, conforme desenho da Figura 50.
Figura 50
Desbaste e acabamento
d = 100mm
Vc = 25m
min
soluo para desbaste
n = Vc . 1000d .
= 25 . 1000mm100. mm . min
= 80 1min
n = 80 rpm
d = 95 mm
Vc = 30m
min
soluo para acabamento
n = 30 . 1000mm95. mm . min
= 100 1min
n = 100 rpm
Renem-se todos os dados necessrios:
Para desbaste de desbasteVc de desbaste
Para acabamento de acabamentoVc de acabamento
A velocidade de corte obtm-se pela tabela. Monta-se a frmula e substituem-se os valores.
95 100
-
58 SENAI-RJ 58 SENAI-RJ
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Tabelas de velocidades de corte destinadas usinagem seriada de grandes lotes so tabe-
las completas que levam em conta todos os fatores que permitem usinar com parmetros mui-
to perto dos valores ideais. Podemos contar tambm com tabelas que levam em conta apenas
o fator mais representativo, ou o mais critico, possibilitando a determinao dos valores de usi-
nagem de maneira mais simples e rpida (Tabela 2).
Visando facilitar o trabalho, costuma-se utilizar tabelas relacionando velocidade de cor-
te e dimetro de material, para a determinao da rotao ideal. Veja modelo na Tabela 3.
TaBELa 2
Velocidades de corte (Vc) para torno (em metros por minuto)
Ao 0,35%C
DEsBasTE
FERRaMENTas DE aO RpIDO
25
acaBaMENTO
30
ROscaR REcaRTILhaR
10
DEsBasTE
200
acaBaMENTO
300
MaTERIaIs
FERRaMENTas DE caRBONETO-METLIcO
Ao 0,45%C 15 20 8 120 160Ao extraduro 12 16 6 40 60Ferro fundido malevel 20 25 8 70 85Ferro fundido gris 15 20 8 65 95Ferro fundido duro 10 15 6 30 50Bronze 30 40 10-25 300 380Lato e cobre 40 50 10-25 350 400Alumnio 60 90 15-35 500 700Fibra e ebonite 25 40 10-20 120 150
TaBELa 3
Rotaes por minuto (rpm)
6
V m/min
DIMETRO DO MaTERIaL EM MILMETROs
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 12038577696
121134152178190230254286318344382414458542764
1550
32486480
101112128149159191212239265287318345382452636
1292
274154688695
109127136164182205227245272296327386544
1105
24364860768496
112119143159179199215239259287339477969
2132425367748599
106127141159177191212230255301424861
192938486067768995
115127143159172191207229271382775
16243240505664758096
106120133144159173191226318646
487296
119152168191223238286318358398430477518573679945
1938
6496
127159202223255297318382424477530573636690764903
12722583
96144191238303335382446477573636716795860954
10351146135519083875
191287382477605669764892954
11461272 143115901720190810702292271038167750
318477636794
110811141272148315881908212023822650286031763440460044756352
12900
69
12151921242830364045505460657285
120243
-
SENAI-RJ 59SENAI-RJ 59
Tecnologia de Mquinas e Ferramentas Torno mecnico
Tempo de fabricaoO tempo de fabricao contempla desde o comeo at a entrega de uma tarefa que no
sofra interrupo anormal em nenhuma de suas etapas.
O tempo de fabricao engloba tempos de caractersticas diferentes, onde consta o tem-
po de usinagem propriamente dito, tecnicamente chamado de tempo de corte (Tc).
Seno, vejamos: preparar e desmontar a mquina se faz uma nica vez por tarefa; j o cor-
te se repete tantas vezes quantas forem as peas.
Fixar, medir, posicionar resultam em tempo de manobra, operaes necessrias mas sem
dar progresso na conformao da pea. Tambm podemos ter desperdcios de tempo ocasio-
nados por quebra de ferramentas, falta de energia etc.
Veja ento o estudo de alguns parmetros importantes para a determinao do tempo de
fabricao.
Tempo de corte (Tc)Tambm chamado de tempo principal, aquele em que a pea se transforma tanto por
conformao (tirar material) como por deformao.
Nesta unidade s trataremos do clculo do tempo de corte (Tc) em que a unidade usual
e adequada o segundo ou o minuto.
Clculo do tempo de corte (Tc)O tempo (t) necessrio para que uma ferramenta realize um movimento o quociente de
uma distncia S (comprimento de corte) por uma velocidade (avano) V.
Exemplo
Um comprimento de
60mm deve ser percorrido
por uma ferramenta com a
velocidade (avano) de
20mm/min.
Qual o tempo necessrio
para percorrer essa distncia?
Frmula geral
Velocidade =EspaoTempo
soluo
V = sT
t =SV
V = 60mm . min20mm
= 3 min
Tc = s ; min
-
60 SENAI-RJ 60 SENAI-RJ
Tecnologia de Mquinas e Ferramentas Torno mecnico
Torneamento longitudinalNormalmente, o avano (a) caracterizado por milmetros de deslocamento por volta.
Atravs da frmula do tempo, vemos a necessidade da velocidade de avano (Va), que pode
ser determinada pelo produto do avano (mm) e da rotao (rpm).
Va = a . n mm .1
min
Portanto, a frmula para o clculo do tempo de corte pode ser:
Tc = minS
a . n
Conforme o desenho e a notao da Figura 51, e levando em conta o nmero de passes
(i), podemos ter a frmula completa:
Figura 51
Notao
a
L
Tc = minL . ia . n
Exemplo
Um eixo de comprimento L = 1350mm, Vc = 14m/min,
dimetro = 95mm avano a = 2mm, deve ser
torneado longitudinalmente com 3 passes.
Rotaes da mquina:
24 33,5 48 67 96 132/min
calcule
a) rpm = ? b) Tempo de corte Tc = ?
a)
soluo
n = Vc . 1000d .
n escolhida = 48
b) Tc = L . ia . n
Tc = 1350mm . 32mm . 48/min
Tc = 42min
n = 14 . 1000mm95mm . min
n = 46,93/min
n
-
SENAI-RJ 61SENAI-RJ 61
Tecnologia de Mquinas e Ferramentas Torno mecnico
Torneamento transversalO calculo de Tc o mesmo que para o torneamento longitudinal, em que o comprimen-
to L calculado em funo do dimetro da pea (Figura 52).
Figura 52
Torneamento transversal
d d
L =d2
L =D d
2
Potncia de corteA potncia de corte necessria para vencer a resistncia do metal ao da ferramenta,
assim como as resistncias passivas devidas ao atrito e s variaes de movimento.
Vamos ento, ao estudo dos parmetros para sua determinao.
Fora especifica de corte (Ks)A fora de corte (Fc) (Figura 53) necessria para usinar uma pea, como j visto na unida-
de anterior, no s depende da seco do cavaco (fabricao), mas tambm do material a ser
usinado, ou seja, da resistncia do material.
Figura 53
Fora de corte
D
Fp
Fc Fa
Fr
F
-
62 SENAI-RJ 62 SENAI-RJ
Tecnologia de Mquinas e Ferramentas Torno mecnico
Atravs de experincias, foi medida a fora de corte por 1mm de seco de vrios mate-
riais e se convencionou chamar de fora especifica de corte Ks em N/1mm de seco.
Esse valor Ks varia tambm em funo da espessura (h) do cavaco (Figura 54), que exer-
ce grande influncia na sua formao. A espessura (h) do cavaco deve ser calculada para que
se possa consultar a Tabela 4 e extrair dela o valor de Ks em funo do material.
Figura 54
Espessura (h) do cavaco
TaBELa 4
Fora especfica de corte Ks em N/mm de seco de cavaco
MaTERIaL cONFORME NORMa DIN
EspEssURa h DO caVacO EM mm (h = a . sen X)
0,10
St 42
St 50
0,125 0,16 0,20 0,25 0,315 0,40 0,50 0,63 0,80 1,25 1,6
3090
3550
2920
3360
2750
3140
2600
2960
2450
2800
2320
2640
2190
2480
2060
2200
1950
2200
1830
2070
1640
1840
1540
1730
St 60
St 70
3060
3440
2940
3330
2830
3200
2710
3080
2620
2970
2520
2860
2420
2760
2240
2570
2240
2570
2150
2470
1990
2300
1900
2200
C 22
C 45
2550
2700
2460
2560
2360
2400
2290
2280
2210
2150
2130
2030
2040
1910
1900
1710
1900
1710
1830
1610
1700
1440
1640
1350
gS 20
34 Cr 4
1970
3930
1930
3640
1880
3340
1840
3080
1810
2850
1770
2630
1720
2420
1650
2060
1650
2060
1610
1900
1530
1630
1500
1490
GG - 20
GG - 30
1800
2210
1700
2070
1600
1920
1510
1800
1430
1680
1340
1680
1280
1460
1140
1280
1140
1280
1070
1190
950
1040
900
960
GTW_35
GS_45
1910
2320
1820
2240
1730
2140
1650
2060
1580
1990
1500
1910
1420
1840
1290
1700
1290
1700
1240
1630
1130
1510
1070
1450
Cu Zn 40
Cu Sn 8
1010
1430
930
1350
840
1280
770
1210
720
1140
660
1070
600
1010
500
900
500
900
460
850
390
770
350
720
Al Mg 5
Mg Al g
640
520
620
480
590
440
570
400
550
370
510
320
510
320
470
270
470
270
460
260
420
220
410
200
h = a . sen x
p
sax
b
-
SENAI-RJ 63SENAI-RJ 63
Tecnologia de Mquinas e Ferramentas Torno mecnico
Fora de corte (Fc)A fora de corte (Fc) depende:
Do material a ser usinado (Ks);
Da seco do cavaco (s).
Potncia de corte (PC)Ns j conhecemos a frmula para calcular a potncia.
s = a . p mm
N
mm2Ks
Fc N
Fc = s . Ks
Exemplosoluo
Fc = s. Ks
s = a. p = 1,8 mm . 10 mm = 18 mm
h = a. sen x = 1,8 mm . 0,707 = 1,27 mm
Fc = 17100N
Ks = 950N
mm(conforme a tabela)
Usando a tabela Ks,
calcule a fora de corte
para tornear um eixo.
Dados:
p = 10mm
a = 1,8mm
x = 45
material = GG 20
Fc = 18 mm . 950N
mm
Potncia = Fora . EspaoTempo
P =F . S
t
Unidades usadas: (W ; kW)
V = velocidade
P = F . V
-
64 SENAI-RJ 64 SENAI-RJ
Tecnologia de Mquinas e Ferramentas Torno mecnico
No caso especifico de processos de fabricao com cavacos, podemos definir:
Rendimento ()Uma mquina sempre exige uma potncia induzida (Pin) maior do que a potncia efeti-
va (Pef) na ferramenta (Figura 55). A diferena entre essas duas potencias a perda por atrito
e calor entre os componentes da mquina.
Pc = potncia de corte (W)
Fc = fora de corte (N)
Vc = velocidade de corte (m/min)
60 transformao de minuto em segundo
Pc =Fc . Vc
60(W; kW)
Figura 55
Perda da potncia induzida para a potncia efetiva
Perdas
P induzida P efetiva
A potncia efetiva (Pef) sempre menor do que a potncia induzida (Pin).
A relao entre Pef e Pin chamamos de rendimento (Tabela 5).
TaBELa 5
Rendimento ()
Motor diesel 0,33
Motor eltrico 0,85
Engrenagem 0,97
Torno 0,70
Plaina 0,70
-
SENAI-RJ 65SENAI-RJ 65
Tecnologia de Mquinas e Ferramentas Torno mecnico
Pin = potncia induzida
Fc = fora de corte
Vc = velocidade de corte
= redimento
Em relao ao rendimento da mquina para usinar, podemos definir:
< 1 = Pef
Pin
Pin =Pc
Pin =Fc . Vc
Exemplo
Um eixo de ao com resistncia de
600N/mm (St60) usinado no
torno com a velocidade de corte
Vc = 16m/min. Calcule a potncia
de corte e a potncia induzida.
Dados:
a = 1,13 mm
p = 8 mm
X = 45
= 0,7
Pc = 5160W = 5,16kW
soluo
rea de seco:
S = a . p = 1,13mm . 8mm
S = 9mm
Espessura (h):
h = a . sen x = 1,13 mm . 0,707
h = 0,8mm
Ks = 2150N
mm(conforme a tabela)
Fora de corte:
Fc = 9mm . 2 150N/mm
Fc = 19350N
Potncia de corte:
Pc = 60
Fc . Vc=
60
19350N . 16m/min
Potncia induzida:
Pin = pc
= 0,7
5160W= 7371W
Pin = 7,4kW
-
O processo furao
Tipos de mquinas para furar e rosquear
A ferramenta broca
Parmetros de corte
Tempo de corte
Furadeira/rosqueadeira/
mquina de coordenadas
3
Nesta unidade...
-
SENAI-RJ 69SENAI-RJ 69
Tecnologia de Mquinas e Ferramentas Furadeira / rosqueadeira / mquina de coordenadas
Se voc nunca furou algo, certamente j presenciou o processo de furao, pois a mqui-
na-ferramenta comum no uso residencial. Segundo a NBR 6175:1971 o processo mecnico
de usinagem furao destina-se a obter furo geralmente cilndrico numa pea com auxlio de
uma ferramenta geralmente multicortante. Para tanto, a ferramenta ou a pea giram, e simul-
taneamente a ferramenta ou a pea se desloca segundo uma trajetria retilnea, coincidente
ou paralela ao eixo principal de rotao da mquina. Veja na Figura 1 o movimento de corte
circular e o movimento de avano na direo do eixo de giro.
O processo furao
Figura 1
Movimentos de corte
Para isso, utilizam-se brocas, que so ferramentas feitas geralmente de ao temperado ou ao rpido, com ou sem ponta de carbonetos.
-
70 SENAI-RJ 70 SENAI-RJ
Tecnologia de Mquinas e Ferramentas Furadeira / rosqueadeira / mquina de coordenadas
Tipos de mquinas para furar e rosquearFuradeira sensitiva
a mais simples das mquinas-ferramenta destinadas furao de peas (Figura 2). in-
dicada para usinagem de peas de pequeno porte e furos com dimetro de at 15mm.
Tem o nome de sensitiva porque o avano feito manualmente pelo operador, que regu-
la a penetrao da ferramenta em funo da resistncia que o material oferece.
Furadeira de colunaAs furadeiras de coluna so assim chamadas pe-
la forma de seu corpo (Figura 3). Possuem tamanhos
variveis e grande capacidade de trabalho.
Com essa furadeira podemos executar furao
de peas de maior porte e dimetros maiores que a
furadeira sensitiva.
Sua grande vantagem a capacidade de deslo-
camento vertical da mesa, posicionando a pea na
altura que se deseja furar.
Figura 2
Furadeira sensitiva
Figura 3
Furadeira de coluna
Alavanca de avano manual
-
SENAI-RJ 71SENAI-RJ 71
Tecnologia de Mquinas e Ferramentas Furadeira / rosqueadeira / mquina de coordenadas
Furadeira radialA furadeira radial serve para furao de peas volumosas. Pode executar fresagens, rosca-
mentos e furaes de at 100mm de dimetro (Figura 4).
Seu cabeote pode se deslocar no sentido horizontal, por meio do brao, e, no vertical, ao
longo da coluna.
Graas liberdade de movimento do cabeote, ela pode trabalhar no solo em peas de
grandes dimenses e tambm em peas de formas especiais.
Furadeira de rvores mltiplas
Essa mquina de furar utilizada para fa-
bricao de peas com vrios furos, de profun-
didades aproximadamente iguais; seu avano
comum e deve ser ajustado em funo do fu-
ro maior (Figura 5).
Tais mquinas visam a economizar o tem-
po manual da operao e so aplicadas na pro-
duo seriada.
As rvores, por possurem acionamento
separado, permitem variar a rotao de cada
rvore.
Existem limitadores especiais para o con-
trole do avano.
Figura 4
Furadeira radial
Figura 5
Furadeira de rvores mltiplas
-
72 SENAI-RJ 72 SENAI-RJ
Tecnologia de Mquinas e Ferramentas Furadeira / rosqueadeira / mquina de coordenadas
Mquinas de coordenadasVisando facilitar as operaes de usinagem, como por exemplo no deslocamento neces-
srio para a usinagem de furos, como na Figura 6, dotaram-se as furadeiras de mesas coorde-
nadas, que na realidade trata-se de prover a mquina de dispositivos para medio dos deslo-
camentos dos carros (eixos). Esses dispositivos, alis, no excluem o uso de instrumentos de
medio, como paqumetro, micrmetros, calibres, etc. que permitam verificar as diferenas
de posicionamento.
Figura 6
So vrios os dispositivos utilizados:
Rguas com divises
o mais simples de todos, como no
sentido longitudinal da Figura 7.
Consiste em utilizar uma rgua com divises, fixa paralelamente
a um dos rgos do eixo a ser
controlado e uma marcao de
referncia no outro rgo.
Pode-se ainda prover a mquina de duas rguas, sendo a segunda para regulagem de preciso e protegida contra poeira.
Muito se usa a marcao fixa de um nnio ou vernier, assim como voc j viu no estudo do instrumento paqumetro, aumentando
consideravelmente a preciso; comum o uso de um microscpio
acoplado para facilitar a leitura.
Figura 7
T
a
b
b
L
-
SENAI-RJ 73SENAI-RJ 73
Tecnologia de Mquinas e Ferramentas Furadeira / rosqueadeira / mquina de coordenadas
Anel com divises
O deslocamento retilneo de um carro obtido pela transformao do movimento
circular em retilneo, com o uso do sistema pinho-cremalheira ou parafuso-porca.
Na extremidade do eixo/fuso de comando est um anel graduado, que ainda pode
dispor de um ponto de referncia louco, facilitando o ajuste para a verificao,
tambm observado na Figura 7, no seu sentido de deslocamento transversal.
ndices micromtricos pticos
A leitura do nmero inteiro de divises milimtricas feita na rgua por meio de
um ndice auxiliar solidrio com o aparelho ptico. No aparelho feito o ajuste que
comanda o deslocamento de duas referncias mveis, entre as quais se enquadra a
projeo de um trao da rgua. O processo se baseia na propagao de raios
luminosos, que refletem a diviso micromtrica.
Regulagem por meio de calibres
O dispositivo suporta padres, onde so apoiados de um lado em uma escora fixa,
podendo ser regulvel, e pelo outro lado utilizado um instrumento de
medio, como o micrmetro.
Transdutor linear
O processo de fabricao de peas mecnicas exige cada vez mais a diminuio dos
custos e tempos de produo e o aumento da confiabilidade das peas fabricadas.
Assim, no s nas furadeiras, mas tambm em fresadoras, tornos, retficas,
mandriladoras, entre outras, so instalados os transdutores lineares (indicador digital
de posio linear), que so uma ferramenta poderosa, tornando mais rpido e preciso
o processo de usinagem.
O equipamento composto por uma escala de cristal gravado, prova de ranhuras e
lquidos nocivos, cuja medio realizada por uma varredura de leds emissores na
escala de cristal, que se encontra alojada em um perfil de alumnio, pelo
deslocamento sobre a escala graduada de cristal de um cabeote sensor. Este possui
uma mscara graduada e leds receptores. Com o movimento da escala em relao ao
sensor, se produz sinal (pulsos) que corresponde ao deslocamento eletronicamente,
indicado no display do aparelho digital.
-
74 SENAI-RJ 74 SENAI-RJ
Tecnologia de Mquinas e Ferramentas Furadeira / rosqueadeira / mquina de coordenadas
Rosqueadeiras
O processo mecnico de usinagem de roscamento
destina-se obteno de filetes, por meio da
abertura de um ou vrios sulcos helicoidais de
passo uniforme, em superfcies cilndricas ou
cnicas de revoluo. Para tanto, a pea ou a
ferramenta gira e uma delas se desloca
simultaneamente segundo uma trajetria retilnea
paralela ou inclinada ao eixo de rotao. O
processo de roscamento pode ser interno
(exemplo: porca) ou externo (exemplo: parafuso).
Vamos conhecer os principais processos de
obteno de rosca:
Roscamento interno com ferramenta de perfil nico, geralmente no torno mecnico (Figura 8).
Roscamento externo com ferramenta de perfil nico, geralmente no torno mecnico (Figura 9).
Roscamento interno com ferramenta de perfil mltiplo, jogo de macho (Figura 10).
Roscamento externo com ferramenta de perfil mltiplo, cossinete (Figura 11).
Existem diversas rosqueadeiras especiais. Vamos
ento conhecer uma eltrica, destinada a
usinar rosca em tubos e vergalhes.
Como opo s mquinas especiais, nas
oficinas de usinagem muito usado o
cabeote de rosquear (Figura 12), que pode
ser usado em diversas mquinas-
ferramenta.
Figura 8
Figura 9
Figura 10
Figura 11
Figura 12
Figura 13
-
SENAI-RJ 75SENAI-RJ 75
Tecnologia de Mquinas e Ferramentas Furadeira / rosqueadeira / mquina de coordenadas
A ferramenta brocaExistem vrios tipos de brocas; no entanto,
utilizaremos o tipo helicoidal para definir as ca-
ractersticas gerais das brocas.
As brocas helicoidais tm dois canais helicoi-
dais que permitem a sada do cavaco e a entrada,
na zona de corte, do lquido de refrigerao e lu-
brificao (Figura 14).
As estrias guiam a broca no orifcio. So fi-
nas para reduzir o atrito nas paredes do orifcio.
As bordas das estrias constituem os fios auxiliares
de corte.
A superfcie do canal helicoidal receptora de
cavaco e a superfcie detalonada constituem o fio
principal de corte.
A afiao correta dos fios principais de corte
deve ser feita formando linhas retas. Para conse-
guir isso, a superfcie detalonada afiada de for-
ma curvilnea.
Na ponta da broca se forma o fio transversal,
com a interseco das superfcies detalonadas.
Esse fio transversal deve formar com o fio
principal de corte um ngulo de 55; assim, a afia-
o estar correta e exigir uma menor fora de
avano (Figura 15).
Dois teros da fora de avano so absorvi-
dos pelo atrito do fio transversal com a pea.
Para reduzir esse atrito, pode-se desbastar o
fio transversal (ver Figura 16); no entanto, isso
acarretar reduo da resistncia ao desgaste.
Figura 14
Broca helicoidal
Figura 15
ngulos de afiao
Figura 16
Desbaste do fio transversalSuperfcie detalonada a superfcie de sada, cujo formato permite a ao do fio
principal de corte.
Fio principal de corte
Fio auxiliar de corte
Canal helicoidal
Estria
Haste cilndrica
Fio transversal Superfcie
detalonada
6o
g55o
Desbaste
Desbaste
-
76 SENAI-RJ 76 SENAI-RJ
Tecnologia de Mquinas e Ferramentas Furadeira / rosqueadeira / mquina de coordenadas
A Tabela 1 apresenta algumas afiaes especiais.
AfiAes especiAis DiN 1412
TaBELa 1
Afiaes especiais
AplicAes
Reduo do fio transversal Para ao at 900N/mm2
Ao com mais de 900N/mm2, ao para molas, ao ao Mn, ferro fundido
Ao com mais de 900N/mm2
Ferro fundido
Ligas de Al, Cu, Zn, papel, chapa fina
Reduo da aresta transversal com correo do fio principal de corte
Afiao em cruz
Afiao com cone duplo
Ponta para centrar
Quando a broca no est afiada corretamente, no podemos obter um furo preciso. A Fi-
gura 17 mostra o resultado de uma m afiao.
Figura 17
Conseqncias de uma afiao incorreta
Conseqncias:1 O esforo ser desigual, a carga maior recair
sobre um fio de corte2 A broca desviada3 O furo ficar com um dimetro maior
Comprimentos desiguais dos fios de corte, ou fio transversal fora do eixo da broca
Fios de corte com ngulos diferentes em relao ao eixo da broca
Fios de corte com ngulos diferentes em relao ao eixo da broca, ou fio transversal fora do eixo da broca
O ngulo da ponta e o ngulo de ataque dependem das caractersticas do material a ser usinado.
B
A
D
C
E
-
SENAI-RJ 77SENAI-RJ 77
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Tipos de brocas e suas aplicaesExistem vrios tipos de broca; cada uma atende a uma necessidade especfica.
Broca helicoidalExecuta furao em peas, com ou sem pr-furao; pode ter hastes cilndricas ou cni-
cas (Figura 18).
Broca de centro utilizada para fazer a furao inicial que servir de guia para outras brocas de dimetros
maiores (Figura 19).
Figura 18
Forma das hastes das brocas
Nas peas, essa furao usada para fixao entrepontas nos tornos, retificadoras etc.
Figura 19
Broca de centro
Haste cilndrica
Haste cnica
Eixo desmontvel
Eixo comum
d
60o
Dc
E
120o
-
78 SENAI-RJ 78 SENAI-RJ
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As furaes devem ser orientadas pela Tabela 2.
DA peA mm
D
TaBELa 2
Dimenses das brocas de centrar
5 a 8
9 a 25
32 a 51
57 a 102
3
5
6
8
c d e
mximo Do oRifcio DA bRocA (mm) DA espigA
1,58
2,33
3,17
3,96
5
8
8
11
Broca mltipla ou escalonada amplamente empregada em trabalhos de grande produo industrial seriada (Figura
20). Serve para executar, numa mesma operao, os furos e seus respectivos rebaixos.
Broca longaAplicada em furaes longas de pequenos dimetros. (Figura 21).
Figura 20
Broca escalonada
Figura 21
Broca longa
Furao escalonada
-
SENAI-RJ 79SENAI-RJ 79
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Broca com orifcios para fluido de corte usada para produo contnua e em alta velocidade, que exige abundante lubrificao,
principalmente em furos profundos (Figura 22).
O fluido de corte injetado sob alta presso. Para furar ferro fundido e metais no-ferro-
sos, aproveitam-se os canais para injetar ar comprimido, que expele os cavacos.
Broca de canal retoEssa broca apresenta canal reto e usada especialmente para furar materiais como o bron-
ze e o lato (Figura 23). prpria para furos profundos de pequenos dimetros, pois mais ro-
busta que a helicoidal e utiliza o prprio furo como guia.
Figura 22
Broca com orifcio para fluido de corte
Figura 23
Broca de canal reto
Entrada de fluido
Canais
Entrada de fluido
Canais
-
80 SENAI-RJ 80 SENAI-RJ
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Broca canhoA broca canho tem um corpo semicilndrico com um s gume de corte (Figura 24). apli-
cada em furao profunda (cano de armas) e possui vantagem no tocante preciso da fura-
o. Possui um orifcio que permite a lubrificao e refrigerao da zona de corte.
Broca para furao profunda utilizada para furao profunda de dimetros at 80mm sem pr-furao. Possui trs fa-
ces, dois gumes a 120 e uma face para guia (Figura 25). Possui refrigerao sob presso, que
lubrifica e expele os cavacos pelo seu prprio corpo.
Figura 24
Broca canho
Figura 25
Furao profunda em cheio
Refrigerao
Sada
D
3/4 D
47o116o
80o
0,5 8 D
-
SENAI-RJ 81SENAI-RJ 81
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Broca para trepanarConsiste em um tubo com a broca adaptada sua ponta (Figura 26).
Em funo do dimetro, pode ter de dois a dezesseis gumes, escolhidos em funo da re-
duo de fora de corte.
Tambm possui lubrificao direta sob presso para expelir cavacos.
Furaes especiaisQuando precisamos executar furos no profundos e de grandes dimetros, utilizamos um
dispositivo de ajustagem radial na ferramenta de corte (Figura 27). Utilizando grande veloci-
dade de corte e avanos adequados, conseguiremos grande preciso e tima rugosidade su-
perficial.
Figura 26
Trepanao
Nesse processo o ncleo da furao permanece macio.
Figura 27
Furaes especiais
Pea
-
82 SENAI-RJ 82 SENAI-RJ
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Parmetros de cortePara um corte feito com preciso, importante definir alguns parmetros, que balizaro
a operao a ser realizada.
Vel