(Parte 1 de 6)

CM 101 – Noções de Usinagem

CM 101 – NOÇÕES DE USINAGEM

A usinagem é uma família de operações, as quais, tradicionalmente, podem ser realizadas manualmente ou por uma grande variedade de máquinas que empregam as mais variadas ferramentas.

Os procedimentos manuais, apesar da evolução dos métodos de usinagem e das próprias máquinas ferramentas, ainda são utilizados em larga escala, para, por exemplo, tirar rebarbas de peças, furar, lixar ou, enfim, promover pequenos ajustes. Por isto, de modo geral, eles são chamados de ajustagem e podem ocorrer não apenas ao final dos processos, mas também no início e durante as suas várias etapas.

Desta forma, a ajustagem pode ser considerada como um processo simples de usinagem, pois consiste em retirar parte de material e utilizar alguns instrumentos de medição, além de empregar ferramentas comuns em oficinas, tais como limas, formões, traçadores, réguas, esquadros e serras.

Considerando-se tais aspectos, o objetivo básico desse texto é o de estudar algumas das técnicas de ajustagem e, para tanto, foi estruturado da seguinte maneira:

No Capítulo 1, o objetivo é o de apresentar conceitos e definições básicas sobre o processo de usinagem, em especial, a ajustagem. Além disto, são fornecidos os procedimentos para uma perfeita utilização dos chamados tornos de bancada ou morsas.

Os Capítulos 2 e 3 abordam as operações para roscamento, ou seja, abertura de roscas e as operações para o alargamento de furos, respectivamente.

O Capítulo 4 realiza uma análise das ferramentas manuais empregadas para as operações de serramento.

Nos Capítulos 5 e 6 são abordadas as operações de limagem e de lixamento manual, respectivamente.

O Capítulo 7 se dedica à descrição dos processos manuais de dobramento e curvamento de chapas e tubos.

Finalmente, no Capítulo 8, apresentam-se os procedimentos para montagem e desmontagem de máquinas e equipamentos, pois, apesar dessas atividades não integrarem qualquer processo de usinagem, sempre é necessário efetuar alguns ajustes.

CM 101 – NOÇÕES DE USINAGEM

CAPÍTULO 1: CONCEITOS GERAIS E DEFINIÇÕES1
2.0 - PROCESSOS MECÂNICOS DE USINAGEM1
4.0 – TORNO DE BANCADA OU MORSA3
4.1 – Tipos de Tornos de Bancada4
4.2 – Tamanho5
4.4 - Procedimentos Para a Utilização dos Tornos de Bancada6
CAPÍTULO 2: ROSCAMENTO8
2.0 – MACHOS PARA MÁQUINAS9
3.0 – MACHOS MANUAIS10
5.0 – PRECAUÇÕES NO MANUSEIO DE MACHOS12
7.0 – TARRAXAS14
8.0 - ROSQUEADEIRAS14
9.0 – PROCEDIMENTOS PARA A UTILIZAÇÃO DE TARRAXAS MANUAIS15
10.0 – PRECAUÇÕES NO MANUSEIO DE TARRAXAS16
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS16
CAPÍTULO 3: ALARGAMENTO DE FUROS17
3.0 – TIPOS DE ALARGADORES17
4.0 – DESANDADORES E APLICAÇÕES19
5.0 - PRECAUÇÕES NO MANUSEIO DE ALARGADORES19

CM 101 – NOÇÕES DE USINAGEM REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA _ 19

CAPÍTULO 4: SERRAMENTO20
2.0 – TIPOS DE SERRAS20
3.0 – ARCOS DE SERRA21
4.0 – LÂMINAS DE SERRA21
5.0 – PROCEDIMENTOS PARA O MANEJO DAS SERRAS22
6.0 - CONSERVAÇÃO DAS SERRAS24
CAPÍTULO 5: LIMAGEM26
2.0 – PARTES DE UMA LIMA26
3.0 – CLASSIFICAÇÃO DAS LIMAS27
4.0 – ESCOLHA DAS LIMAS27
5.0 - MANEJO BÁSICO DAS LIMAS29
6.0 – FORMAS DE LIMAGEM30
7.0 – INSERÇÃO DE CABOS NAS LIMAS31
8.0 - CONSERVAÇÃO DAS LIMAS31
CAPÍTULO 6: LIXAMENTO3
2.1 – Grãos Abrasivos3
2.2 – Camada Abrasiva34
2.3 - Granulometria34
2.4 – Tipos de Costados34

2.0 – LIXAS _ 3 2.5 – Tipos de Formatos____________________________________________________________________34

CM 101 – NOÇÕES DE USINAGEM

4.0 – PROCEDIMENTOS PARA O LIXAMENTO37
4.1 – Considerações Gerais37
4.2 – Lixamento Manual37
4.3 – Lixamento Com Lixadeiras39
4.3.1 – Lixadeira de cinta39
CAPÍTULO 7: DOBRAMENTO E CURVAMENTO41
2.0 – LINHA NEUTRA E EFEITO MOLA41
3.1 - Dobramento Manual42

3.0 - DOBRAMENTO _ 42 3.2 - Dobradeiras Manuais _ 42

5.0 – CURVAMENTO DE TUBOS E ELETRODUTOS43
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS4
CAPÍTULO 8: MONTAGEM E DESMONTAGEM45
2.0 - DESMONTAGEM45
2.1 – Considerações Gerais45
2.2 - Secagem Rápida das Peças47
2.3 - Manuais e Croquis47

4.0 - CURVAMENTO _ 42 RESUMO _ 45 1.0 - INTRODUÇÃO _ 45 2.4 - Atividades Pós-Desmontagem _ 47

3.0 - MONTAGEM48
3.1 – Objetivos da Montagem48
3.2 - Recomendações Para a Montagem48
3.3 - Métodos para Realização da Montagem48
3.3.1 - Montagem peça a peça48
3.3.2 - Montagem em série49

CM 101 – NOÇÕES DE USINAGEM

"Quem só tem martelo pensa que tudo é prego.”

Mark Twain (1835 – 1910)

Escritor americano, autor de grandes sucessos como “As aventuras de Tom Sawyer”, “As viagens de Tom Sawyer”, “Huckleberry Finn” e “Um ianque na corte do rei Artur”, entre outros.

CM 101 – NOÇÕES DE USINAGEM

CAPÍTULO 1: CONCEITOS GERAIS E DEFINIÇÕES

Assim, pode-se definir usinagem como todo o processo pelo qual a forma de uma peça é modificada pela remoção progressiva de cavacos ou aparas de material metálico ou não-metálico.

O objetivo deste capítulo é o de apresentar conceitos e definições básicas sobre o processo de usinagem, em especial, a ajustagem. Além disto, são fornecidos os procedimentos para uma perfeita utilização dos chamados tornos de bancada ou morsas.

Portanto, a usinagem permite:

a) o acabamento de peças fundidas ou conformadas, fornecendo melhor aspecto e dimensões com maior grau de exatidão; 1.0 - INTRODUÇÃO b) possibilidade de abertura de furos, roscas, rebaixos, etc; Todos os conjuntos mecânicos são formados por muitas peças, tais como eixos, anéis, discos, rodas, engrenagens, juntas suportes, parafusos, carcaças, entre outras. Para que elas estejam adequadas às necessidades para as quais foram fabricadas, devem possuir exatidão de medidas e um determinado acabamento em sua superfície.

c) custo mais baixo porque possibilita a produção de grandes quantidades de peças; d) fabricação de somente uma peça com qualquer formato a partir de um bloco de material metálico ou não- metálico. Com os processos de manufatura industriais é possível fabricá-las de dois modos, ou seja, sem e com produção de cavacos. Logo, a usinagem é uma família de operações, as quais utilizam, tradicionalmente, ações mecânicas (em geral, por desgaste) ou métodos de desenvolvimento mais recente (tais como a remoção do material por erosão, por reações químicas, por reações eletroquímicas ou por fusão/vaporização).

Define-se cavaco, como sendo a porção de material da peça retirada pela ferramenta, caracterizando-se por apresentar forma geométrica irregular.

São exemplos de processos que não produzem cavacos, os metalúrgicos, tais como fundição, laminação, trefilação, etc. Nos processos de conformação, isto é, aqueles que visam conferir à peça a forma, as dimensões, o acabamento específico, ou, ainda, qualquer combinação destes três itens, através da deformação plástica do material (curvamento, dobramento) também não resultam cavacos.

Os processos tradicionais de usinagem podem ser realizados manualmente ou por uma grande variedade de máquinas que empregam as mais variadas ferramentas.

Os procedimentos manuais, apesar da evolução dos métodos de usinagem e das próprias máquinas-ferramenta, ainda são utilizados em larga escala, para, por exemplo, tirar rebarbas de peças, furar, lixar ou, enfim, promover pequenos ajustes. Por isto, de modo geral, eles são chamados de ajustagem.

Por outro lado, as operações que os produzem, caracterizam todos os processos de usinagem.

Observa-se que, na maioria dos casos, as peças fabricadas por fundição ou forjamento necessitam de alguma operação posterior de usinagem. Isto ocorre, pois, geralmente, tais peças apresentam superfícies grosseiras que precisam de melhor acabamento. Além disso, elas também deixam de apresentar saliências, reentrâncias, furos com rosca e outras características que só podem ser obtidas por meio da produção de cavacos, ou seja, da usinagem. Isso inclui, ainda, as peças que, por questão de produtividade e custos, não podem ser produzidas por processos de fabricação convencional.

Enfatiza-se que as técnicas de ajustagem são o objetivo básico dessa apostila.

2.0 - PROCESSOS MECÂNICOS DE USINAGEM

Capítulo 1: Conceitos Gerais e Definições - 1

Apresenta-se a seguir, a título informativo, uma rápida descrição dos processos mecânicos de usinagem que empregam as máquinas ferramentas. Tais assuntos são tratados em cursos específicos, mas, de qualquer modo, tem-se:

CM 101 – NOÇÕES DE USINAGEM

Torneamento

Processo destinado à obtenção de superfícies de revolução com auxílio de uma ou mais ferramentas monocortantes. Para tanto, a peça gira em torno do eixo principal de rotação da máquina e a ferramenta se desloca simultaneamente segundo uma trajetória coplanar com o referido eixo. No torneamento, o movimento principal é realizado pela peça.

Aplainamento

Processo destinado à obtenção de superfícies regradas, geradas por um movimento retilíneo alternativo da peça ou da ferramenta. O aplainamento pode ser horizontal ou vertical.

Furação

Processo destinado à obtenção de um furo (em geral cilíndrico), em uma peça, com auxílio de uma ferramenta normalmente multicortante. Para tanto, a ferramenta ou a peça giram e, simultaneamente, a ferramenta ou a peça se deslocam segundo uma trajetória retilínea, coincidente ou paralela ao eixo principal da máquina.

Alargamento

Processo destinado ao desbaste ou ao acabamento de furos cilíndricos ou cônicos, com auxílio de ferramenta geralmente multicortante. Para tanto, a ferramenta ou a peça giram e a ferramenta ou a peça se deslocam segundo uma trajetória retilínea, coincidente ou paralela ao eixo de rotação da ferramenta.

Rebaixamento

Processo destinado à obtenção de uma forma qualquer na extremidade de um furo. Para tanto, a ferramenta ou a peça giram e a ferramenta ou a peça se deslocam segundo uma trajetória retilínea, coincidente ou paralela ao eixo de rotação da ferramenta.

Mandrilamento

Processo destinado à obtenção de superfícies de revolução com auxílio de uma ou várias ferramentas de barra. Para tanto, a ferramenta gira e a peça ou a ferramenta se deslocam simultaneamente segundo uma trajetória determinada.

Fresamento

Processo destinado à obtenção de superfícies quaisquer com o auxílio de ferramentas geralmente multicortantes. Para tanto, a ferramenta gira e a peça ou a ferramenta se deslocam segundo uma trajetória qualquer.

Serramento

Processo destinado ao seccionamento ou recorte com auxílio de ferramentas multicortantes de pequena espessura. Para tanto, a ferramenta gira ou se desloca, ou executa ambos os movimentos e a peça se desloca ou se mantém parada.

Brochamento

Processo destinado à obtenção de superfícies quaisquer com auxílio de ferramentas multicortantes. Para tanto, a ferramenta ou a peça se deslocam segundo uma trajetória retilínea, coincidente ou paralela ao eixo da ferramenta.

Roscamento

Processo destinado à obtenção de filetes, por meio da abertura de um ou vários sulcos helicoidais de passo uniforme, em superfícies cilíndricas ou cônicas de revolução. Para tanto, a peça ou a ferramenta gira e uma delas se desloca simultaneamente segundo uma trajetória retilínea paralela ou inclinada ao eixo de rotação. O roscamento pode ser interno ou externo.

Limagem

Processo destinado à obtenção de superfícies quaisquer com auxílio de ferramentas multicortantes (elaboradas por picagem) de movimento contínuo ou alternativo.

Rasqueteamento

Processo manual de usinagem destinado à ajustagem de superfícies com auxílio de ferramenta monocortante.

Tamboramento

Processo no qual as peças são colocadas no interior de um tambor rotativo, juntamente ou não com materiais especiais, para serem rebarbadas ou receberem um acabamento.

Retificação

Processo de usinagem por abrasão destinado à obtenção de superfícies com auxílio de ferramenta abrasiva de revolução. Para tanto, a ferramenta gira e a peça ou a ferramenta se desloca segundo uma trajetória determinada, podendo a peça girar ou não.

Brunimento

Processo por abrasão empregado no acabamento de furos cilíndricos de revolução, no qual todos os grãos ativos da ferramenta abrasiva estão em constante contato com a superfície da peça e descrevem trajetórias helicoidais. Para tanto, a ferramenta ou a peça gira e se desloca axialmente com movimento alternativo.

Superacabamento

Capítulo 1: Conceitos Gerais e Definições - 2

Processo por abrasão empregado no acabamento de peças, no qual os grãos ativos da ferramenta abrasiva estão em constante contato com a

CM 101 – NOÇÕES DE USINAGEM superfície da peça. Para tanto a peça gira lentamente e a ferramenta se desloca com movimento alternativo de pequena amplitude e freqüência relativamente grande.

Lapidação

Processo por abrasão executado com abrasivo aplicado por porta-ferramenta adequado, com objetivo de se obter dimensões especificadas da peça.

Espelhamento

Processo por abrasão no qual é dado o acabamento final da peça por meio de abrasivos, associados a um porta-ferramenta específico para cada tipo de operação, com o fim de se obter uma superfície especular.

Polimento

Processo por abrasão no qual a ferramenta é constituída por um disco ou conglomerado de discos revestidos de substâncias abrasivas.

Lixamento

Processo por abrasão executado por abrasivo aderido a uma tela e movimentado com pressão contra a peça.

Jateamento

Processo por abrasão no qual as peças são submetidas a um jato abrasivo, para serem rebarbadas, asperizadas ou receberem um acabamento.

Afiação

Processo por abrasão, no qual é dado o acabamento das superfícies da cunha cortante da ferramenta, com o fim de habilitá-la desempenhar sua função. Desta forma, são obtidos os ângulos finais da ferramenta.

Denteamento

Processo destinado à obtenção de elementos denteados. Pode ser conseguido basicamente de duas maneiras: formação e geração. A formação emprega uma ferramenta que transmite a forma do seu perfil à peça com os movimentos normais de corte e avanço. A geração emprega uma ferramenta de perfil determinado, que com os movimentos normais de corte, associados aos característicos de geração, produz um perfil desejado na peça.

Recartilhado

É uma operação que não é bem caracterizada como sendo usinagem, tendo mais características de um processo de conformação, pois se executada corretamente não deve retirar material da peça. Consiste em cobrir a superfície das peças com desenhos especiais, com o objetivo de fazê-las rugosas, a fim de melhorar seu manuseio ou aparência. Para isso são empregadas ferramentas chamadas rolos ou carretilhas, colocadas em cartilhadoras. É geralmente uma operação realizada no torno, no caso de peças cilíndricas, ou na fresadora, no caso de peças com outras geometrias.

3.0 - AJUSTAGEM

Analisando-se qualquer processo de fabricação de uma peça ou elementos de um conjunto (máquina), verifica-se que é impossível separar em tópicos a aplicação da metrologia, limagem, furação, desenho, matemática e outras atividades relacionadas.

Observa-se que, durante tal processo, em geral, é necessário efetuar vários ajustes, os quais, não necessariamente, são realizados ao seu final, podendo ocorrer no início e também durante as suas várias etapas.

A ajustagem pode ser considerada como um processo simples de usinagem, pois consiste em retirar parte de material e utilizar alguns instrumentos de medição, além de empregar ferramentas comuns em oficinas, tais como limas, formões, traçadores, réguas, esquadros e serras.

Observe-se que o termo ajustagem possui um sentido muito vasto, visto que toda operação de desgaste possui três objetivos:

a) chegar a uma medida, respeitando-se a faixa de erros (tolerância) do projeto, a qual está relacionada com a funcionalidade da peça; b) provocar uma forma de perfil, dentro ou fora de um eixo de simetria; c) provocar na superfície, um determinado grau de rugosidade (acabamento), relacionada com a condição de trabalho que será sujeita a peça.

Naturalmente, um determinado trabalho pode ser melhor executado empregando-se a ferramenta apropriada, pois, assim, há uma maior rapidez, economia nas despesas e custo de produção e, conseqüentemente, maior margem de lucro.

As operações de ajustagem mais comuns (e que serão abordadas nos próximos capítulos) são o roscamento, a furação, o serramento, a limagem e o lixamento.

4.0 – TORNO DE BANCADA OU MORSA

Capítulo 1: Conceitos Gerais e Definições - 3

Para executar determinadas operações de ajustagem é fundamental que a peça a ser trabalhada esteja presa fixamente a uma bancada, por exemplo.

CM 101 – NOÇÕES DE USINAGEM

Quanto a este aspecto, os dispositivos mais empregados são o torno de bancada ou morsa, o torno de mão e os grampos, entre outros. Os tornos de bancada, também conhecidos por morsas, são indispensáveis em operações de serrar, roscar, limar e processos de ajustagem, pois garantem a perfeita sujeição da peça a ser trabalhada de maneira segura e firme.

A figura 1 apresenta as suas partes componentes.

Figura 3 – Fixação de peça no torno de bancada 4.1 – Tipos de Tornos de Bancada

O posicionamento das mandíbulas móveis e fixas podem ser diferentes, o que define o tipo de torno. Aqueles nos quais a mandíbula que possui movimento é a dianteira, é conhecido como do tipo americano. Quando a mandíbula que se desloca é a traseira, tem-se o tipo europeu.

Figura 1 – Partes componentes de um torno de bancada

De forma básica, eles são compostos por uma peça que forma uma mandíbula fixa, uma base de fixação e uma caixa que serve de guia a uma mandíbula móvel.

(Parte 1 de 6)

Comentários