Ministério da Educação - MEC
Secretaria de Educação Profissional e Tecnológica (SETEC)
Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará
CURSO: FABRICAÇÃO MECÂNICA
DISCIPLINA: USINAGEM
PROFESSOR: EVALDO CORREIA MOTA
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Tipologia: Redação
2022
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Ministério da Educação - MEC Secretaria de Educação Profissional e Tecnológica (SETEC) Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará
CURSO: FABRICAÇÃO MECÂNICA
DISCIPLINA: USINAGEM
PROFESSOR: EVALDO CORREIA MOTA
CRÉDITOS
Presidente Dilma Vana Rousseff
Ministro da Educação Aloizio Mercadante Oliva
Secretaria de Educação Profissional e Tecnológica Marco Antonio de Oliveira
Reitor do IFCE Virgilio Augusto Sales Araripe
Pró-Reitor de Extensão Gutenberg Albuquerque Filho
Pró-Reitor de Ensino Gilmar Lopes Ribeiro
Diretor Geral Campus Fortaleza Antonio Moises Filho de Oliveira Mota
Diretor de Ensino Campus Fortaleza José Eduardo Souza Bastos
Coordenador Geral - Reitoria Jose Wally Mendonça Menezes
Coordenador Adjunto - Reitoria Armênia Chaves Fernandes Vieira
Supervisão - Reitoria Daniel Ferreira de Castro André Monteiro de Castro
Coordenador Adjunto - Campus Fortaleza Fabio Alencar Mendonça
Elaboração do conteúdo Evaldo Correia Mota
Equipe Técnica Manuela Pinheiro dos Santos Kaio Lucas Ribeiro de Queiroz Vanessa Barbosa da Silva Dias
Edmilson Moreira Lima Filho Vitor de Carvalho Melo Lopes Rogers Guedes Feitosa Teixeira
SUMARIO
- APRESENTAÇÃO DA DISCIPLINA
- TORNOS MECÂNICOS
- ESCOLHA DO TORNO MECÂNICO
- TIPOS DE TORNOS
- TORNO UNIVERSAL..........................................................................................................
- Nomenclatura do Torno Mecânico Universal
- Cabeçote fixo
- Carro transversal
- Carro longitudinal
- ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA
- ACESSÓRIOS DO TORNO
- 3.1.Placas
- 3.2. Placa universal ou Autocentrante
- 3.3. Placa de castanhas independentes
- 3.4.Placa de arrasto
- 3.5. Placa lisa
- 3.6. Arrastador
- 3.7. Bucha Cônica de Redução
- 3.8. Pontas
- 3.9. Lunetas
- 3.10. Mandril
- PRINCIPAIS OPERAÇÕES EXECUTADAS NO TORNO UNIVERSAL
- 4.1. Torneamento Cilíndrico
- 4.2. Faceamento
- 4.3. Furação
- 4.4. Sangramento
- 4.5. Perfilhamento
- 4.6. Recartilhar
- 4.7. Torneamento Curvilíneo
- 4.8. Torneamento Excêntrico
- 4.9. Torneamento Cônico
- 4.10. Processo de inclinação do carro superior
- 4.11. Processo de desalinhamento da contra ponta
- 4.12. Roscamento
- Número de entradas
- Sentido e Direção do Filete
- Localização
- Roscas triangulares
- Rosca Whitworth
- Rosca Americana
- Rosca trapezoidal
- ACME
- Rosca Quadrada
- Rosca Redonda
- Rosca Dente de Serra
- Cálculo para Roscamento
- Abertura manual de rosca.
- FERRAMENTAS DO TORNO
- 5.2. Materiais para Ferramentas
- 5.3. Ângulos das Ferramentas
- FLUÍDO DE CORTE
- CALCULO PARA USINAGEM
- TABELA DE ROSCA E VELOCIDADE DE CORTE
- BIBLIOGRAFIA
TORNOS MECÂNICOS
O torno mecânico é uma das máquinas mais antigas e indispensáveis na indústria mecânica e em oficinas, devido ao volume de operações que pode executar em relação às outras máquinas operatrizes. A usinagem no torno consiste basicamente em fixar uma peça num dispositivo assumindo o movimento rotativo através do eixo principal da máquina, enquanto a ferramenta, presa no carro superior, assume o movimento de avanço usinando a superfície da peça. Esta superfície pode apresentar variadas formas de acordo com a operação e perfil da ferramenta; as superfícies obtidas podem ser: cilíndricas, cônicas, planas, perfiladas, esféricas, roscadas, etc.
ESCOLHA DO TORNO MECÂNICO
A escolha adequada do torno está ligada a função que será exercida na indústria. Para a escolha do tipo de torno é necessário avaliar alguns critérios, entre os quais podem ser citados: dimensões e formas das peças, grau de precisão requerido, tipo de produção, possibilidade de obter peças diretamente de vergalhões, o peso da peça, etc.
TIPOS DE TORNOS
O mercado de máquinas operatrizes oferece grande variedade de tornos para satisfazer as inúmeras exigências da indústria. Baseados nos critérios já descritos anteriormente, estas máquinas podem apresentar-se de formas e tamanhos variados e com funções determinadas. Entre inúmeros tornos usados nas indústrias podem ser citados: torno universal, vertical, copiador, revólver, automático, semiautomático de cava, comando numérico, etc.
Figura 1: Torno Universal Figura 2: Torno CNC
Figura 3: Torno Vertical
1. TORNO UNIVERSAL
O torno universal paralelo é geralmente utilizado na indústria para trabalhos de manutenção e produção não seriada e ainda na preparação de peças que vão passar por outros processos de usinagem (retificação, fresagem, etc.). As operações fundamentais realizadas são: faceamento, furação, torneamento cilíndrico, torneamento cônico, roscamento, recartilhamento, perfilamento, etc.
Nomenclatura do Torno Mecânico Universal
Figura 4: Principais partes do torno universal
Porta ferramenta ou castelo.
Parte destinada a fixar a ferramenta de corte ou o suporte da mesma.
Figura 7: Porta ferramenta
Carro transversal
Localizado sobre o carro longitudinal e movimenta-se de transversalmente sobre o barramento do torno. É usado para dar profundidade de corte no torneamento longitudinal ou para facear.
Carro longitudinal
Parte do torno que se movimenta ao longo do barramento de forma manual ou automática. Neste localiza-se o carro transversal.
Figura 8: Carro longitudinal
2. ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA
Os dados técnicos são fornecidos pelo fabricante para orientar uma melhor utilização da máquina. Estes fornecem características numéricas baseadas, sobretudo nas dimensões das peças e capacidade de trabalho das máquinas. Os dados técnicos geralmente fornecidos são: distância máxima entre pontos; altura dos pontos (do centro da ponta ao barramento), gama de rotações, gama avanços e roscas, potência do motor entre outras.
3. ACESSÓRIOS DO TORNO
3.1. Placas
Estes acessórios são empregados para fixar as peças que deverão ser usinados. Existem vários tipos de placas usadas de acordo com suas aplicações, entre as principais temos:
3.2. Placa universal ou Autocentrante
Dependendo do número de castanhas, ela pode fixar peças cilíndricas ou poligonais regular com um número de lados, múltiplo do número de castanhas. Esta placa tem vantagens por ser prática, devido seu funcionamento quando na centragem de peças garantindo a concentricidade da peça com o eixo principal de rotação do torno. As castanhas movimentam-se equidistante ao centro da placa ao mesmo instante, sendo em número de três castanhas a placa comumente usada nos tornos.
Figura 9: Placa universal.
3.3. Placa de castanhas independentes
É usada para fixar peças de vários formatos (retangulares, quadrados, cilíndrico, irregulares tais como peças fundidas e forjadas) com precisão, usando graminho e/ou relógio comparador para centragem das peças. É usada também para torneamentos e furos excêntricos. As castanhas movimentam-se uma de cada vez independentemente.
cone interno da placa e cone da árvore devem estar limpos e isentos de cavacos na troca das mesmas, para garantir a concentricidade.
3.6. Arrastador
É um grampo com formato adequado que é fixado à peça para transmitir o movimento de rotação à mesma no trabalho entre pontas, o arrastador pode ser montado diretamente no rasgo frontal da placa arrastadora ou está placa possui em sua fase um pino onde é apoiada a haste do arrastador.
Figura 13: Arrastador de haste reta Figura 14: Arrastador de haste curva
Figura 15: Arrastador com dois parafusos
3.7. Bucha Cônica de Redução
Usada para receber a ponta do torno ou outras ferramentas que não possuem as mesmas dimensões do cone interno da árvore. É fixada diretamente no cone interno da árvore juntamente com a ponta do torno para trabalhos entre pontas.
Figura 16: Bucha cônica
3.8. Pontas
Peças cônicas padronizados com extremidades geralmente em forma de uma por onde apoiam o furo de centro. Podendo ser fixas e rotativas. Montadas na árvore ou mangote do cabeçote móvel serve para centragem das ferramentas de corte. Existem ainda no mercado contra pontas rotativas com pontas intercambiáveis variadas de acordo com o tipo de operação.
Figura 17: Contra Ponta Rotativa Figura 18: contra Ponta fixa
Você Sabia?
Os cones destas pontas são padronizados e tabelados com suas dimensões (CONES MORSE ou STANDARD AMERICANO).
3.9. Lunetas
São dispositivos para apoiar peças delgadas e compridas na operação de torneamento, com finalidade de eliminar vibrações e flexões da peça a usinar. As castanhas devem ser reguladas cuidadosamente para evitar excessivo atrito na peça, devendo-se também utilizar óleo lubrificante nas superfícies em contato. Existem dois tipos de lunetas:
Luneta móvel
É fixada no carro, deslocando-se assim com o mesmo. Possuem geralmente duas castanhas para apoio da peça, sendo a ferramenta o terceiro apoio.
Figura 19: Luneta móvel
Peça Pontas Ajustáveis
4. PRINCIPAIS OPERAÇÕES EXECUTADAS NO TORNO UNIVERSAL
4.1. Torneamento Cilíndrico
É a operação realizada com maior frequência, pode ser executado o torneamento externo e interno. É uma operação das mais simples não exigindo maiores habilidades de quem a pratica. Basicamente é descrito como sendo o deslocamento longitudinal da ferramenta presa no carro, enquanto a peça faz o movimento de rotação. O torneamento pode ser executado com a peça em balanço, entre placa e ponta, entre pontas e com placa e luneta.
Figura 23: Torneamento Cilíndrico externo e interno.
4.2. Faceamento
É uma operação executada com frequência, tendo o objetivo de deixar a peça com superfície plana perpendicular ao eixo principal do torno. Pode ser executada de duas maneiras: Com o avanço transversal da ferramenta da periferia da peça para o centro como também do centro para a periferia, sendo necessária uma ferramenta adequada para cada caso.
Figura 24: Faceamento.
4.3. Furação
É uma operação realizada no torno horizontal que consiste em fixar uma broca diretamente no magote ou montada no mandril, a peça assume o movimento de rotação enquanto a ferramenta é responsável pelo movimento de avanço, através do movimento manual do volante do cabeçote móvel. É necessário a pré-furação das peças com uma broca de centro adequada e no caso furos de grandes dimensões se faz necessário furar a peça com brocas de dimensões menores para aliviar a pressão de corte, bem como utilizar fluído de corte na refrigeração da peça e da ferramenta.
Figura 25: Ciclo de Furação
4.4. Sangramento
É uma operação que consiste na abertura de canais ou corte de peças, utilizando uma ferramenta afiada adequadamente denominada bedame. Nesta operação a ferramenta se desloca da periferia para o centro da peça, penetrando perpendicularmente na mesma, podendo ou não terminar com o corte da peça, enquanto esta ultima faz o movimento de rotação.
Figura 26: Sangramento radial e axial
DF = D - P/
Onde:
DF=diâmetro final. D = diâmetro inicial. P = Passo.
Ex.: Deseja-se recartilhar uma peça de 40 mm de diâmetro com uma recartilha com 1mm de passo.
Sabendo que, D = 40 DF=? P = 1
Então:
DF = 40 - P/2 --> DF = 40 - 0,5 --> DF = 39,5mm
4.7. Torneamento Curvilíneo
Consiste em dar forma perfilada a peça através de uma trajetória curvilínea da ferramenta. Quando esta operação é executada no torno universal exige habilidade do operador, no uso dos carros transversal e superior no mesmo instante (movimento bimanual).
Figura 29: Torneamento Curvilíneo.
4.8. Torneamento Excêntrico
É uma operação que consiste em usinar uma peça constituída de dois ou mais trechos não coaxiais. A peça pode ser fixada em placa de castanhas independentes, placa lisa ou entre pontas. A operação executada como o torneamento cilíndrico, necessitando apenas que a peça seja traçada previamente após o cálculo da excentricidade. Excentricidade é a medida da distância entre o eixo de simetria e o eixo de rotação; podendo ser calculado de acordo com a fórmula: e = a-h/2.
Figura 30: Torneamento Excêntrico
4.9. Torneamento Cônico
É uma operação que tem como finalidade obter superfícies cônicas externas e internas. Existem alguns processos para obtenção de cones; os mais usados são: inclinação do carro superior, desalinhamento da contra ponta e uso do aparelho conificador. Cada um destes processos possuem técnicas próprias, mas o procedimento e ferramentas são baseados no torneamento cilíndrico. Antes de iniciar a descrição dos processos são necessários alguns conceitos importantes que estão descritos abaixo:
Figura 31: Torneamento Cônico
Conicidades: É a relação entre a variação do diâmetro e o comprimento do cone. Dada pela fórmula.
c = (D – d) /L
Onde: D = diâmetro maior do cone d = diâmetro menor do cone L1 = comprimento do cone