Processos de Furação, Notas de estudo de Engenharia Mecânica

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Processo de

Furação

Escrito por Eng. Willian Faria de Souza

Processo mecânico destinado à

obtenção de um furo, geralmente

cilíndrico, com auxílio

de uma ferramenta multicortante.

Furação representa 40 % de todas as

operações de usinagem

O que é Furação?

Operações de Furação

Variações do processo

de furação com brocas

Tipos de Brocas

Brocas canhão Brocas múltiplas

Tipos de Brocas

Brocas com furos para refrigeração Broca anular ou “serra-copo”

Geometria das brocas · Haste; · Diâmetro (D) – medido entre as guias da broca; · Núcleo – parte central da broca. Confere a rigidez necessária. · Guias – “ressaltos” observados na superfície externa da broca. Têm as funções de guiar a ferramenta e reduzir o atrito desta com o furo. · Canais helicoidais – superfícies de saída da ferramenta. Ângulo de hélice na periferia da broca coincide com o ângulo de saída. Arestas de corte – as arestas principais se encontram em uma região que forma a aresta transversal de corte.

Principais Ângulos em Furação

Principais Ângulos em Furação

• (^) Ângulo de saída ( ϒf ) varia desde um valor igual ao ângulo de hélice na periferia até valores negativos no centro da broca.
• (^) Ângulo de folga ( αfe )diminui da periferia para o centro (pois o ângulo da direção efetiva η aumenta na direção do centro). Também o avanço causa o aumento de η.

Ângulo de Hélice

• (^) O ângulo de hélice (λ) é o ângulo da helicóide formada pelos canais da broca.
• (^) A norma DIN 1836 classifica três tipos de brocas quanto ao ângulo de hélice: 􀂄 Tipo N (normal) para furação de aços ligados e não ligados, ferro fundido cinzento e maleável, níquel e ligas de alumínio de cavacos curtos. Ângulos λ de 18 a 30°; 􀂄 Tipo H (para materiais duros) ferro fundido com dureza superior a 240 HB; latão, ligas de magnésio. Ângulos λ de 10 a 15°; 􀂄 Tipo W (para materiais dúcteis) para cobre, alumínio e suas ligas de cavacos longos, ligas de zinco. Ângulos λ de 35 a 45°.

Afiações especiais de brocas helicoidais

• (^) ● D: duplo tronco de cone com redução de cone transversal e quina chanfrada - usinagem de ferro fundido cinzento
• (^) ● E: ângulo de ponta de 180º com ponta de centragem - furação centrada, furos circulares sem rebarbas, furação de chapas.
• (^) ● F: Afiação com quatro faces: apesar não ser normalizada, é muito utilizada para brocas com diâmetro inferior a 1,5 mm ou em brocas de metal duro, uma vez que aqui a afiação com duplo tronco de cone é bastante difícil

Formas construtivas de brocas em função do material

Forças e Momentos na furação

Os esforços verificados em furação são basicamente 3 :

• (^) Força de Avanço: ocorre na direção axial da ferramenta.
• (^) Força Passiva: ocorre na direção do raio da ferramenta. As componentes observadas nas 2 arestas de corte anulam-se devido à simetria da ferramenta.
• (^) Momento Torçor: tangencial a ferramenta, ocorre devido à rotação da broca.

Forças em brocas helicoidais ● Força de corte (Fc) - essa corresponde à parcela da força de corte ( Fci ) que atua em cada um dos gumes cortantes e é decorrente da resistência ao corte do material usinado, tendo grande influência sobre o momento torçor que atua na furação