Manufatura Mecânica: Usinagem Diego Andrade de Oliveira Henrique Carlos de Almeida Marcio Araújo Caetano Poliane Oliveira Samuel Ferreira da Silva Sávio.

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1 Manufatura Mecânica: Usinagem Diego Andrade de Oliveira Henrique Carlos de Almeida Marcio Araújo Caetano Poliane Oliveira Samuel Ferreira da Silva Sávio de Matos Gomes Victor Aguiar Brochamento Professor: Rogério Carlos O. Fernandes 1

2 Conteúdo Programático:  Introdução  Objetivo  Desenvolvimento  Ferramenta de corte  Brochamento interno e externo  Brochadeira vertical e horizontal  Vantagens e desvantagens  Cavaco  Velocidade de corte  Fluido Refrigerante  Conclusão  Perguntas 2

3 Introdução A necessidade de se produzir grande quantidade de lote de peças, com baixo custo de forma eficaz e com geometria diversas, faz com que o processo de usinagem por brochamento, destaque no meio de outros processos de usinagem. O mesmo é utilizado em diversas áreas da indústria. O processo por brochamento é de grande importância para a engenharia e sendo de grande necessidade buscar conhecimento nesta área. 3

4 Objetivo O Objetivo deste trabalho é analisar o processo de usinagem por brochamento. Explicar que por traz da operação é necessário conhecer a velocidade de corte para o tipo de material a se brochado, a brocha e o fluido de corte a ser utilizado. Além de conhecer os tipos de brochadeira (tração e compressão), as vantagens e desvantagens do processo de brochamento. 4

5 Desenvolvimento A operação de brochamento, ou brochagem consiste do arranque de material da peça por uma sucessão progressiva e linear de gumes de corte. A ferramenta é denominada brocha. A máquina que executa esta operação é denominada brochadeira. É uma operação voltada para a produção de grandes lotes pois cada operação exige o projeto e a execução de uma ferramenta própria, complexa e de alto custo. 5

6 As brochas existem de vários tipos, dependendo do trabalho que quer realizar. Se divide em três partes: Dentes para desbaste, para acabamento e para calibração. Estas 3 partes é responsável pelo corte progressivo realizado por uma brocha. Todas as operações de desbaste e acabamento são realizadas pela mesma ferramenta. 6

7 No processo de brochamento, a transformação de um perfil, é feito progressivamente, porque os tamanhos dos elementos de corte da brocha tem tamanhos que aumenta gradativamente ao longo do seu comprimento. 7

8 Brocha é a ferramenta utilizada para a remoção progressiva de cavaco. Ferramenta de corte 8

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10 Os dentes das brochas são componentes de suma importância para o funcionamento correto e produtivo do processo de brochamento. São eles que realizam o corte do material; são dispostos em série e apresentam alturas crescentes, que determinam a penetração de avanço (profundidade de corte). No brochamento a máquina atua com a força e velocidade e a ferramenta por si só é que determina o avanço, que será determinado pelo seu desenho e projeto. 10

11 Durante o brochamento o cavaco de uma superfície é arrancado em linha reta e progressivamente pela sucessão ordenada das arestas de corte. Como estas arestas se dispõe em torno do corpo cônico da ferramenta, elas vão cortando quantidades diferente de material 11

12 O alojamento incorreto do cavaco pode vir a quebrar a ferramenta O alojamento correto diminui o esforço da brocha durante o corte. 12

13 BROCHAMENTO INTERNO Processo de brochamento executado numa superfície interna da peça Processo de brochamento executado numa superfície externa da peça BROCHAMENTO EXTERNO 13

14 Brochadeiras As brochadeiras consistem basicamente de um mecanismo capaz de produzir o movimento relativo entre a ferramenta, chamada brocha e a peça, que normalmente é linear, denominadas máquinas de brochar. Basicamente se dividem em dois tipos, brochadeira vertical e horizontal. 14

15 Brochadeira vertical Brochadeira vertical – São as brochadeiras com disposição vertical e se utilizam principalmente da força de compressão. Entretanto, podem também tracionar e em alguns casos, utilizar ambas as forças, tanto para brochamento interno quanto externo 15

16 Brochadeira Horizontal É bastante utilizadana indústria mecânica. Ela traciona a ferramenta. Permite o uso de ferramenta de grande comprimento. A montagem do material na brochadeira deve ser feita com cuidado para evitar a flexão da brocha devido ao seu próprio peso. 16

17  Tolerâncias estreitas de usinagem e bom acabamento  Capacidade de produzir formas variadas externa e internas  Vida longa da ferramenta. A produção pode atingir 2000 a 10000 peças entre afiações.  Produção econômica. O custo da ferramenta é alto porem o custo por peça é baixo.  Alta produtividade. A remoção do cavaco é bem rápida pois vários dentes atuam ao mesmo tempo em seqüência continua. A operação é realizada em uma só passada fazendo desbaste e acabamento. Vantagem do Brochamento 17

18  Alto custo da Ferramenta; Necessidade de máquinas específicas;  Re-afiação da ferramenta;  A perda de um elemento cortante pode levar a perda de toda a ferramenta. Desvantagens do Brochamento 18

19 Cavaco Como no brochamento os cavacos só podem ser eliminados depois que o dente ultrapassar todo o comprimento do furo ou da superfície a ser usinada, cada dente tem que acomodar, numa bolsa de Cavacos, todos os cavacos gerados durante a passagem da brocha pela peça. O volume ocupado pelos cavacos depende da penetração, do comprimento a brochar e do tipo de cavaco produzido. 19

20 Velocidade de Corte A velocidade de corte afeta diretamente a vida da ferramenta. Aumentando a velocidade de corte, a temperatura de usinagem aumenta, resultando na diminuição da vida da ferramenta. A velocidade de corte varia dependendo do tipo e dureza da peça usinada. É necessário selecionar uma classe adequada à velocidade de corte, ela é definida levando em conta vários elementos, como por exemplo: O perfil da aresta cortante Os ângulos do corte O material da peça a ser trabalhada Profundidade de corte Estes são os principais fatores que deve ser considerados na hora de decidir sobre a velocidade de corte no Brochamento. 20

21 Exemplo: Se for usinar o alumínio com dureza brunel até 160, com uma brocha de aço ao carbono temos que multiplicar a velocidade de corte por 0,50 que é o índice da tabela. Para brochas de outros materiais, teríamos que multiplicar esses valores para o valor de uma outra tabela. 21

22 Um fator muito importante para o brochamento, é a escolha de um fluido para fazer a refrigeração, tendo como função, refrigerar a peça, devido ao atrito. Auxiliar na limpeza da remoção de cavacos e lubricar. Os principais fluídos lubrificantes são: Óleo mineral com base de enxofre ou misturas de óleos graxos, que é utilizado em aços de poucas ou sem ligas. Óleo mineral com base de enxofre e tetracloreto de carbono, para coes inoxidáveis ou com muitas ligas. Óleo solúvel e parafina ou trabalho a seco ou óleo solúvel puro ou óleo mineral com base de enxofre, utilizado em ferros fundidos, latões e bronze; Fluído refrigerante 22

23 Existe também uma tabela para indicar o melhor fluido para o brochamento. Para cada tipo de material existe um fluído especifico. 23

24 Conclusão Conclui-se que o brochamento é um dos processos de usinagem que possui boas tolerâncias de usinagem e bom acabamento com capacidade de produzir formas variadas externas e internas, além da ferramenta ter vida longa, podendo atingir produção de 2000 a 10000 peças entre afiações. A máquina ferramenta custa um alto, porém a produção é econômica e o custo da ferramenta por peça produzida se torna atraente. A retirada de cavaco é bem rápida, pois vários dentes atuam ao mesmo tempo em sequência continua. A operação é realizada em uma só passada fazendo desbaste e acabamento, fazendo desse um processo de grande velocidade de produção. Por traz da operação é importante conhecer a velocidade de corte, a brocha e o fluído durante a usinagem de determinada peça. 24

25 Bibliografia CASARIM, SAMUEL JOSÉ- MANUFATURA MECÂNICA: USINAGEM UNIDADE 1- FUNDAMENTOS RELACIONADOS AO PROCESSO DE USINAGEM. MACHADO, ALISSON ROCHA-TEORIA DA USINAGEM DOS MATERIAIS DINIZ, ANSELMO EDUARDO, MARCONDES, FRANCISCO CARLOS, COPPINI, NIVALDO LEMOS,- TECNOLOGIA DE USINAGEM DOS MATERIAIS. FERRARESI, D. FUNDAMENTOS DA USINAGEM DOS MATERIAIS- EDITORA EDGARD BLUCHER- SÃO PAULO. FITZ, PATRICK, MICHAEL- INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE USINAGEM -2013. 25

26 Perguntas A operação de brochamento, ou brochagem consiste do arranque de material da peça por uma sucessão progressiva e linear de gumes de corte. A ferramenta é denominada brocha. Sobre este processo reponda: I -O processo por brochamento é realizado por abrasão, sendo este um processo por geometria não definida. Esta é uma operação voltada para a produção de grandes lotes pois cada operação exige o projeto e a execução de uma ferramenta própria, complexa e de alto custo. II - É feito progressivamente, porque os tamanhos dos elementos de corte da brocha tem tamanhos que aumenta gradativamente ao longo do seu comprimento. Todas as operações de desbaste e acabamento são realizadas pela mesma ferramenta. III - As brochas existem de vários tipos, dependendo do trabalho que quer realizar. Se divide em três partes: Dentes para desbaste, para acabamento e para calibração. Estas 3 partes é responsável pelo corte progressivo realizado. Escolha uma afirmativa: a. Somente a afirmação III é correta. b. As afirmações I, II estão corretas. c. Somente as afirmações I e III são corretas. d. Somente a afirmação I é correta. e. Somente as afirmações II e III são corretas. 26

27 Escolha uma afirmativa: a. Somente a afirmação III é correta. b. As afirmações I, II estão corretas. c. Somente as afirmações I e III são corretas. d. Somente a afirmação I é correta. e. Somente as afirmações II e III são corretas. 27

28 2.Durante o brochamento o cavaco de uma superfície é arrancado em linha reta e progressivamente pela sucessão ordenada das arestas de corte. Como estas arestas se dispõe em torno do corpo cônico da ferramenta, elas vão cortando quantidades diferente de material. Analise os dois desenhos abaixo e reponda : a) b) I-A figura A representa a ferramenta de corte retirando o cavaco corretamente, da peça, sendo que tanto o material, quanto a velocidade de corte, e o fluido lubrificante utilizado ajudam na qualidade da remoção do cavaco. II-Na figura B, a remoção do cavaco ocorre incorretamente porque o alojamento incorreto do material, aumenta o esforço da brocha durante o corte. III- Durante o brochamento o cavaco de uma superfície é arrancado em linha reta e progressivamente pela sucessão ordenada das arestas de corte. Como estas arestas se dispõe em torno do corpo cônico da ferramenta, elas vão cortando quantidades diferente de material. 28

29 Escolha uma afirmativa: a. Somente a afirmação III é correta. b. As afirmações I, II estão corretas. c. Somente as afirmações I e III são corretas. d. Somente a afirmação I é correta. e. Somente as afirmações II e III são corretas. 29

30 Escolha uma afirmativa: a. Somente a afirmação III é correta. b. As afirmações I, II estão corretas. c. Somente as afirmações I e III são corretas. d. Somente a afirmação I é correta. e. Somente as afirmações II e III são corretas. 30

31 3. A velocidade de corte é o espaço que a ferramenta ou a peça percorre, cortando o material num determinado tempo, ou seja é a rapidez, com que a ferramenta consegue cortar o material. Aumentando a velocidade de corte, a temperatura de usinagem aumenta, fazendo com que a ferramenta perca a sua vida útil mais rápido. A velocidade de corte varia dependendo do tipo e dureza da peça usinada. Marque a opção que não influencia na velocidade de corte: I - O perfil da aresta cortante, assim como os ângulos de corte. II - O material da peça a ser trabalhada, assim como a profundidade de corte. III - Influencia do campo magnético, gerado pela corrente na máquina. Escolha uma afirmativa: a. Somente a afirmação III é correta. b. As afirmações I, II estão corretas. c. Somente as afirmações I e III são corretas. d. Somente a afirmação I é correta. e. Somente as afirmações II e III são corretas. 31

32 Marque a opção que não influencia na velocidade de corte: I - O perfil da aresta cortante, assim como os ângulos de corte. II - O material da peça a ser trabalhada, assim como a profundidade de corte. III - Influencia do campo magnético, gerado pela corrente na máquina. Escolha uma afirmativa: a. Somente a afirmação III é correta. b. As afirmações I, II estão corretas. c. Somente as afirmações I e III são corretas. d. Somente a afirmação I é correta. e. Somente as afirmações II e III são corretas. 32