Processos de Fabricação I Seção 1 - Movimentos e Grandezas de Processo e Geometria da Cunha no Corte Prof. José Eduardo Salgueiro Lima

Objetivos: O aluno deverá reconhecer os conceitos dos processos de usinagem ilustrando as técnicas e teorias respectivas para que entenda as características básicas dos diferentes processos.

Tópicos da aula Objetivos da disciplina; Formas de avaliações (todas as aulas e prova eletrônica); Em casos de faltas comunicar; Estudo dirigido – trabalho sobre processos de fabricação (cópia da apresentação no portal, trabalho escrito – impresso e no portal)

Tópicos para o estudo dirigido Roqueamento; Brochamento; Retificação; Brunimento; Usinagem a laser; Prototipagem rápida; Jateamento; Usinagem por eletroerosão; Lapidação; Mandrilamento.

Tópicos da aula Definir usinagem; Apresentar as entradas e saídas para compor um processo de usinagem; Como iniciou a usinagem (Histórico); Os processos de usinagem mais utilizados hoje dentro da industria; Movimentos e grandezas nos processos de usinagem; Geometria do gume (Cunha, Aresta) de corte; Teste em aula.

O que é Usinagem? “Usinagem é remoção de material.” Fonte: Prof. Rodrigo Lima Stoeterau Link

A Importância da Usinagem na Industria Metal Mecânica Grande parte dos produtos industrializados, principalmente da indústria pesada, passa em algum momento pelo processo de usinagem. Por exemplo: Virabrequim Fonte: Prof. Rodrigo Lima Stoeterau Link

A Importância da Usinagem na Industria Metal Mecânica (continuação) As máquinas-ferramenta são grande parte do lucro mundial; São produzidos através de usinagem: 90% dos componentes da industria aeroespacial; 100% dos processos de melhoria da qualidade superficial; 100% dos pinos médico- odontológicos; 80% dos furos de peças. Fonte: Prof. Rodrigo Lima Stoeterau Link

Setor de perfuração de rochas Usinagem com geometria definida Link Link Link Torneamento duro Fresamento 5 eixos Setor de perfuração de rochas

Usinagem com geometria definida (continuação) Ferramentaria Link Link Link

Usinagem com geometria definida (continuação) Setor automotivo Link

A Importância da Usinagem na Industria Metal Mecânica (continuação) 70% das lentes de contato; Lentes para CD player; Próteses cirúrgicas. Fonte: Prof. Rodrigo Lima Stoeterau Link

A Importância da Usinagem na Industria Metal Mecânica (continuação) Imagens pré-cirurgica Link

A Importância da Usinagem na Industria Metal Mecânica (continuação) Modelo gerado Link

A Importância da Usinagem na Industria Metal Mecânica (continuação) Link

A Importância da Usinagem na Industria Metal Mecânica (continuação) Durante a cirurgia Link

A Importância da Usinagem na Industria Metal Mecânica (continuação) Pós-cirurgia Link

Limites do Processo de Usinagem Operação de Usinagem Material da peça Máquina Exemplo: Fresamento, torneamento, retificação, alargamento, furação, etc. Exemplo: Alumínio, Aço,Ferro Fundido, Titânio, etc. Exemplo: Tornos Mecânicos, CNC, Centros de Fresamento, retificas, entre outras. Usinagem Ferramenta de corte Fluido de corte Fresas, Brocas, Pastilhas, geometria das ferramentas, o material destas, tipos de coberturas, etc. Fixação da peça Se a usinagem é a seco, MQL, se usa fluido sintético, semi-sintético, entre outros.

Sist. Medição e controle Limites do Processo de Usinagem (continuação) Torneamento Peça: Material Geometria Precisão Ferramenta: Material Geometria Fixação da Ferramenta Fixação da Peça Máquina-Ferramenta Sist. Medição e controle Acionamento Elementos de Máquina Link

Como iniciou a Usinagem? Evolução Histórica Os processos de usinagem começaram a ser desenvolvidos quando o homem descobre que pode transformar movimentos lineares em movimentos de rotação e realizar determinadas tarefas com maior precisão e menor esforço físico. Link

Evolução Histórica Ferramentas de pedra Link

Evolução Histórica (continuação) 1.000 A.C – Surgem os primeiros tornos – Idade do Bronze – metais predominantes Cu e Zn; 700 A.C – Processamento do Ferro; Séc. XIV – Desenvolvimento das primeiras armas de fogo na Europa; Séc XVII – Melhorias nos processos de fabricação de ferro e aço; Séc XVIII – Primeiras obras conhecidas sobre torneamento – Jacques Plumier. Torno a Arco – 1565 Link

Evolução dos Equipamentos Furadeira de Willkinson – Acionada a roda d'água. Sec XIX Ver. Industrial Link

Evolução dos Equipamentos Atuais Séc. XXI – Modernas, Altas velocidades, máxima flexibilidade, ultraprecisão. Link

Definições Cavaco Porção de material removida da peça pela ferramenta. Podendo apresentar formas e colorações diferentes dependendo do caso especifico. Ex: aço, aluminio Link / Link / Link / Link

Definições (continuação) Ferramentas de Corte Constituída de gumes (arestas) cortantes, destinadas a remoção do cavaco. Mono-cortante Multi-cortante Criação DI

Definições (continuação) Tipos de Operações Link Desbaste: operação anterior ao acabamento, visa obter dimensões próximas as dimensões finais da peça. Fonte: Prof. Rodrigo Lima Stoeterau

Definições (continuação) Tipos de Operações Link Acabamento: operação destinada a obter na peça as dimensões finais, um acabamento especificado, ou ambos. Fonte: Prof. Rodrigo Lima Stoeterau

Classificação dos Processos de Usinagem Os processos de usinagem são classificados da seguinte forma: Usinagem com ferramentas de geometria definida; Usinagem com ferramentas de geometria não definida; Usinagem por processos não convencionais.

Processos de Usinagem mais utilizados na Industria Apresentar os vídeos com alguns exemplos de processos de usinagem Fresamento; Retificação; Torneamento; Furação.

Classificação dos Processos de Usinagem 1. Usinagem com geometria definida: Torneamento (1) Fresamento (2) Furação (3) Rosqueamento (4) Alargamento (5) Brochar (6) Serrar (7) Plainar (8) Outros Link

Classificação dos Processos de Usinagem 2. Usinagem com geometria não definida: Retificar (9) Brunir (10) Lapidar (11) Polir (12) Jatear (13) Tamborear (14) Outros Link

Classificação dos Processos de Usinagem (continuação) 3. Usinagem por processos não convencionais Remoção térmica; Remoção Química; Remoção Eletroquímica; Remoção por ultra-som; Remoção por jato d’água; Outros. Link Remoção por jato d’água

Movimentos e Grandezas de Corte no Processo de Usinagem Movimento de Avanço Cavaco Movimento de Corte Peça Ferramenta Link Fonte: Prof. Rodrigo Lima Stoeterau

Movimentos e Grandezas no Processo de Corte Movimentos de Usinagem Os movimentos nas operações de usinagem são movimentos relativos entre a peça e o gume cortante e a peça considerada estacionária. Podem-se distinguir dois tipos de movimentos: os que causam diretamente a saída de cavaco e os que não tomam parte diretamente na sua retirada. soment

Movimentos e Grandezas no Processo de Corte (continuação) Movimentos que causam a retirada de cavaco Movimento de corte: realizado entre peça e gume de corte, na ausência de movimento de avanço, produz somente uma retirada de cavaco. Movimento de avanço: realizado entre peça e gume de corte , o qual com movimento de corte, provoca a retirada continua de cavaco. Movimento efetivo: resultante dos movimentos de corte e avanço, realizados ao mesmo tempo. soment

Movimentos e Grandezas no Processo de Corte (continuação) Movimentos que não causam diretamente a formação de cavaco Movimento de aproximação: realizado entre a peça e gume de corte, por meio do qual ambos se aproximam antes da usinagem; Movimento de ajuste: realizado entre a peça e gume de corte para determinar a espessura de material a ser removido; Movimento de correção: realizado entre a peça e o gume de corte para compensar o desgaste da ferramenta; Movimento de recuo: realizado entre a peça e o gume de corte, com o qual a ferramenta, após a usinagem, é afastada da peça. soment

Cinemática Geral do Processos de Usinagem Velocidades do Processo Velocidade de corte: deslocamento da ferramenta diante da peça. Onde: Vc = velocidade de corte [m/min] d = diâmetro da ferramenta [mm] n = rotação da ferramenta [rpm]

Velocidades do Processo Velocidade de avanço: é a velocidade instantânea do ponto de referencia do gume cortante da ferramenta, segundo a direção e sentido de avanço. Vf = f . n f = avanço [m/rev] n = rotação da ferramenta [número de rotações por minuto]

Velocidades do Processo (continuação) Velocidade efetiva de corte (ve): é a velocidade instantânea do ponto referencia do gume de corte da ferramenta segundo a direção e o sentido efetivo do corte. ve = vc + vf [m/min]

Velocidades do Processo (continuação) avanço (f): é o percurso de avanço em cada volta ou em cada curso da ferramenta; Avanço por dente fz: percurso de avanço por dente e por volta. Corresponde a distancia entre duas superfícies em usinagem consecutivas. Fz = f/z, onde z é o número de dentes.

Movimentos no Processo de Usinagem Torneamento Mov. de corte Mov. efetivo Ve Vc Peça Mov. de avanço Vf Ferramenta Link

Movimentos no Processo de Usinagem (continuação) Furação Vc Mov. de corte Vf Ve Mov. efetivo Link Mov. de avanço

Exemplos de Velocidades de corte (vc)

Geometria da Ferramenta de Corte Cavaco Gume de corte Movimento de corte Link

Geometria da Ferramenta de Corte (continuação) Influencia da geometria da ferramenta Para cada par material de ferramenta / material de peça têm uma geometria de corte apropriada ou ótima. Formação do cavaco; Saída do cavaco; Forças de corte; Desgaste da ferramenta; Qualidade final do trabalho.

Geometria da Ferramenta de Corte (continuação) Ferramenta de Torneamento: Cabo Superfície de saída Ponta de corte Gume principal de corte Gume secundário de corte Superfície principal de folga Superfície secundária de folga Link

Geometria da Ferramenta de Corte (continuação) Ferramenta de Torneamento: Tipo integrais (sem inserto) Criação DI

Geometria da Ferramenta de Corte (continuação) Ferramenta de Torneamento: Tipo integrais (sem inserto) Relacionado com a superfície de saída (face) da ferramenta, sobre a qual escoa o material da peça (cavaco). Trabalho de dobramento do cavaco. link

Geometria da Ferramenta de Corte (continuação) Fatores a serem considerados na escolha da geometria da ferramenta: Material da ferramenta; Material da peça; Condições de corte; Tipo de operação; Geometria da peça.

Geometria da Ferramenta de Corte (continuação) Ferramentas com insertos intercambiáveis: Link Fonte: Prof. Rodrigo Lima Stoeterau

Geometria da Ferramenta de Corte (continuação) Formas de insertos: Link Fonte: Prof. Rodrigo Lima Stoeterau

Geometria da Ferramenta de Corte (continuação) Gumes principais Quina Flanco Direção de corte Quina Face Guia Gume transversal Canal Direção de corte Criação DI

Geometria de Brocas Helicoidais Link

Relação com a ferramenta de tornear Criação DI

Denominações para as ferramentas de fresar

Tipos de Alargadores http://pt.freedownloadmanager.org/Windows-PC/CNC-SIMULATOR-GRATUITO.html Link