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Processos de Usinagem - Coggle Diagram
Processos de Usinagem
INTRODUÇÃO
Pode ser empregada em ampla variedade de materias
Pode ser utilizada como processo complementar
Tolerâncias dimensionais bastante estreitas podem ser obtidas tolerância menores que 25 micrometro
Conjunto de processos de manufatura nos quais uma ferramenta de corte é usada para romper o excesso de material, que é chamado de cavaco, de um sólido.
Tendo como ação predominante o cisalhamento
Após a retirada do cavaco, é gerada uma nova superfície
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FUNDAMENTOS
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Grandezas no processo
- Peça: aquilo que irá sofrer uma operação de usinagem
- Dispositivo de fixação: local onde será fixada a peça **- Máquina- ferramenta
- Porta-ferramenta: dispositivo destinado a fixar a ferramenta
- Máquina-Ferramenta: elemento que proporcionará os movimentos, velocidade, avanço e a força necessária ao processo de usinagem
- Ferramenta: realiza uma operação de usinagem
Cunha de corte
Para cada par de peça e ferramenta, há uma geometria de corte apropriada, que influencia diretamente o seguintes fatores:
- Formação e saída do cavaco
- Forças de corte
- Desgaste da ferramenta
- Qualidade final do trabalho
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Fluídos de Corte
Em torno de 95% da energia total consumida no processo de usinagem é convertida em forma de calor. Sendo muito prejudicial tendo em vista que alguns metais tendem a produzir cavacos que se aderem a face da ferramenta. Tendo como consequência o aumento da potência requerida para o corte, além de também aumentar o atrito
Restante: armazenado como energia elástica e deformação plástica no cavaco
Fontes de calor
- O processo de cisalhamento: maioria do calor permanece no cavaco
- Deformação plástica adicional que ocorre no cavaco: atrito ferramenta cavaco (em alguns casos: até 540°C)
- Atrito entre a superfícies nova e alateral da ferramenta
Características
- Alta capacidade calorífica
- Alta condutividade térmica
- Baixa taxa de evaporação
- Não corroer o sistema
- Não ser agressivo a saude do operador
Classificações
Óleo solúveis
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Fluídos sintéticos
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´Óleos de corte
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Usinabilidade
Definição: Facilidade com que o cavaco pode ser separado do material.
Tendo dois principais aspectos que influenciam diretamente nisso, que são os seguintes: propriedades do material que está sendo usinado e condições de usinagem envolvidas.
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Rugosidade da superfície
Definição: Conjunto de desvios microgeométricos, caracterizado pelas pequenas saliências e reentrâncias presentes em uma superfície. Norma NBR ISO 4287/2002 define termos para especificação da rugosidade:
O acabamento superficial de uma peça influencia diretamente o desempenho em operação.
Sendo determinado pelo processo de fabricação utilizado.
- Perfil de rugosidade: obtido aós separação do desvio de forma e da textura secundária do perfil efetivo, através do uso de filtros
- Avaliação da rugosidade: uso do comprimento de amostragem (cut-off)
Exemplos
- Freios de automóveis, mancais, rolamentos e engrenagens
- Escoamento de fluidos em tubulações e resistência ao fluxo em cascos de navios
- Problemas de corrosão e fadiga
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Parâmetros de corte
Velocidade de Corte
A velocidade de corte (Vc) é a velocidade instantânea do ponto de referência do gume da ferramenta, segunda a direção e o sentido de corte. (Olhar fórmula e imagem págs 25 e 26)
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Profundidade de corte
A profundidade de corte (p ou ap) é a profundidade de penetração da aresta principal de corte, medida numa direção perpendicular ao plano de trabalho, em mm (olhar fórmula e imagem pág 26)
TORNEAMENTO
É um processo de usinagem destinado à obtenção de superfície de revolução, em que a ferramenta de corte atua em um único ponto na remoção do material. Sendo assim, a peça que é rotacionada, em torno de seu eixo longitudinal sobre a superfície da peça
A Principal variável no processo de fabricação por usinagem é a taxa de remoção de material, que depende do diâmetro da peça usinada, acabamento desejado, tipo de operação e tipo do material
Vantagens
- Produção de 1 a 60 peças/h (manual) e 10 a mais de 1000 peças/h para máquina automáticas
- Acabamento satisfatório, custo baixo
- Possibilidade de detalhes supericiais complexos
Especificidades
- Velocidade de corte: de 10 a 1000 m/min (buscar aquela que forneça a taxa de produção máxima)
- Pode ser realizados na maioria das ligas metálicas
- Indicado para peças com elementos simétricos rotacionais
Formas de torneamento
Rosqueamento
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Faceamento
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Torneamento de perfis
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Perfilamento
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Sangramento
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Torneamento cilíndrico
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Torneamento cônico:
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Limitações
- Grande produção de cavaco e tem uma reciclagem custosa devido a oxidação
- Produção da empresa deve justificar o investimento
- Custo de ferramentas de corte é elevado
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Exemplos
- Pequenos parafusos para armação de óculos
- cilindros de laminação
- turbinas de hidroelétricas
- Pistões automotivos (combinados com a fundição)
- Fabricação de engrenagens de caixas de transmissão (combinado com o forjamento)
FRESAMENTO
A remoção do material ocorre em decorrência do movimento relativo entre a peça e a ferramenta (olhar imagem pág 31). Ferramenta de corte possui vários gumes e executa movimento rotativo, enquanto é pressionada contra a peça. Superfície resultante: diferentes formas planas e curvas
Limitações
- Complexibilidade limitada pelo perfil da ferramenta
- Baixo volume de produção: 1 a 100 peças/h
- Rendimento do material é baixo (grande produção de cavaco)
Parâmetros
Demais parâmetros
- Diâmetro da ferramenta e número de dentes
- Taxa de remoção de material
- Tempo de corte
Parâmetros que descrevem o movimento da ferramenta e ou peça:
- Frequência de rotação
- Velocidade de corte
- Velocidade de Avanço
Dimensões de corte:
- Profundidade de corte
- Penetração de trabalho
Vantagens
- Potencial para programação de usinagem
- Alta flexibilidade, possui uma variedade de formas e superfícies que podem ser geradas
- Qualidade do acabamento
- Altas taxas de remoção de cavaco
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Exemplos
- Usinagem de motores
- Componentes de bombas
- Engrenagens
- Moldes para fundição
- Moldes para injeção de plásticos
APLAINAMENTO
Destinado para obtenção de superfícies planas. Entalhes, rasgos produzidos ao longo do comprimento de uma peça. Ferramenta apresenta um único gume e faz a remoção de material da peça através do movimento "vai e vem"
Vantagens
- Processo simples
- não exige mão de obra tão especializada, com baixo custo
- Peças grandes: até 2m em plaina limadora e 25m em plaina de mesa
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Limitações
- Volume de produção baixo: 1 a 50 peças/hora
- Processo limitado a natureza do processo: perfis retos e superfícies planas ao longo do comprimento da peça
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FURAÇÃO
Processo que abre, alarga ou dá acabamento em fundos redondos na peça. Possui uma ferramenta cilíndrica multicortante, chamada broca. A broca é pressionada na peça estacionária por intermédio de máquinas operatizantes chamadas furadeiras
Existem diversos tipos de furadeiras a mais comum é a furadeira de coluna (ou de mesa). (ver imagens pág 36)
- Furadeira de coluna: furações comuns ou trabalhos em série mediante o emprego de gabaritos
- Usinagem de grandes séries de furos: recomenda-se empregar furadeiras de várias colunas
Operações
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Alargamento
Usado para aumentar significativamente um furo já existente; utiliza-se broca de diâmetro maior que este furo
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RETIFICAÇÃO
Usinagem por abrasão destinado à obtenção de superfícies com auxílio de uma ferramenta abrasiva. A remoção de material é feita por cada grão abrasivo componente da ferramenta de corte, denomida rebolo.
Vários tipos de rebolo se distinguem pelo seu formato, seu tipo de grão e a sua dureza.
É um processo normalmente utilizados em operações de acabamento.
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SERRAMENTO
Processo no qual uma fina fenda é feita na peça por uma ferramenta (serra), que possue um série de dentes curtamente espaçados.
A Máquina-ferramenta utilizada neste processo é a serra. Em que semelhante às fresas, que possuem uma sucessão ordenada de dentes de corte.
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Serras de fita
A serra é em forma de lâmina de pequena espessura (0,8 a 1 mm) formando um circuito fechado; a lâmina é presa sob tensão entre dois volantes
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