SOCIESC – SOCIEDADE EDUCACIONAL DE SANTA CATARINA

ETT – ESCOLA TÉCNICA TUPY

Técnico em Mecânica

Tecnologia Mecânica

FRESAMENTO E ROSCAS

Joinville, Junho de 2009

Índice

Capa pag. 01

Índice pag. 02

Introdução pag. 03

Fresamento pag. 04

Roscas pag. 13

Conclusão pag. 18

Bibliografia pag. 19

Introdução

Veremos neste trabalho algumas informações básicas quanto ao processo de fresamento, os tipos de máquinas, suas características, formas de se fresar e alguns acessórios importantes e fabricação de roscas suas principais funções e importâncias e seus perfis.

Fresamento

E um processo de usinagem mecânica, feito por fresadoras e ferramentas chamadas fresa. A remoção do sobremetal da peça é feita por dois movimentos: O de rotação da fresa e movimento da mesa da máquina, onde é fixada a peça a ser usinada chamado de avanço.

O avanço pode ser um movimento discordante, quando a peça vai contra o movimento de giro do dente da fresa e movimento concordante quando o movimento da peça é no mesmo sentido de movimento do dente da fresa.

Com o tempo e desgaste da máquina ocorre uma folga entre a porca e o parafuso e quando utilizado o movimento concordante essa folga é empurrada pelo dente da fresa, executando movimentos irregulares que prejudicam o acabamento da pela. No movimento discordante, a folga não influi no deslocamento da mesa gerando um melhor acabamento da peça.

A fresadora presta-se para usinar diversas superfícies planas, destacando-se pela rapidez, pois a fresa é uma ferramenta multicortante.

Tipos de Maquinas

As máquinas fresadoras são classificadas, geralmente, de acordo com a posição do seu eixo-árvore (fixação da fresa) em relação à mesa de trabalho (fixação da peça).

Em relação ao eixo-árvore são classificadas em horizontal (paralelo à mesa), vertical (perpendicular à mesa) e universal (com dois eixos-árvore: horizontal e vertical).

Fresadora Vertical

Fresamento frontal – a superfície fresada é plana. Podem-se usar vários tipos de ferramentas para essa operação como fresas de topo e as cilíndricas;

Cantos a 90º - Podemos utilizar a fresa de topo de haste cilíndrica, posicionada para o corte a 90º

Ranhuras em T – Para realizar esta operação, primeiro deve-se abrir o canal da ranhura com uma fresa de topo, para depois utilizar a fresa de haste para ranhura T e executar a forma.

Guias em forma de calda de andorinha – Utiliza-se uma fresa frontal angular com ângulos de 45º, 50º, 55º e 60º.

Fresamento de canais – Operação feita com a fresa de topo, tanto a de haste cilíndrica quanto com haste cônica.

Faceamento – Utilizado para desbaste e rebaixos, gerando superfícies planas perpendiculares ao eixo da ferramenta.

Fresadora Horizontal

Formas complexas – Feita associando várias fresas de forma mais simples. Também chamadas de trens de fresas.

Periférico ou tangencial – Só cortam na periferia cilíndrica, gerando superfícies planas paralelas ao eixo da ferramenta. Há 3 tipos principais: N (normal) para materiais de dureza média com menos de 700N/mm2 de resistência a tração; H (materiais duros) para materiais quebradiços com mais de 700N/mm2 de tração e W (materiais moles) para materiais não ferrosos como alumínio ou bronze;

Ranhuras e contornos – Utilizam-se fresam cilíndrico-frontais combinando uma ação dos gumes da periferia e da face frontal da fresa.

Ranhuras (chavetas) woodruff – Fresas de base cilíndrica, utilizadas para abrir ranhuras para chavetas do tipo woodruff.

Guias prismáticas – É padronizada utilização de uma fresa em 45º, 60º e 90º.

Ranhuras com perfil constante – Pode ser inteiriças ou perfil a fresar pode ser obtido pela justaposição de várias fresas, formando assim o perfil desejado.

Canais – Utiliza-se a fresa de disco, por terem diversas formas e tamanhos

Roscas – Para a abertura de roscas em parafusos e porcas utiliza-se as fresas de mandril.

Fresadora Universal - Todas as aplicações anteriores podem ser executadas na fresadora universal.

Fresadora copiadora – Trabalha com uma mesa e dois cabeçotes- um cabeçote apalpador e outro de usinagem.

Fresadora CNC e as geradoras de engrenagens – Com tecnologia mais diferenciada para comando operacional.

Acessórios

Os principais acessórios relacionam-se a fixação da peça na mesa de trabalho. São elas:

Parafusos e grampos de fixação; Calços; Cantoneiras de ângulo fixo ou ajustável; morsas; Mesa divisora e Divisor universal e contraponto.

Após a fixação do acessório na mesa deve-se fazer seu alinhamento, com auxílio de um relógio comparador, apalpando o seu mordente fixo que deverá ficar paralelo ao movimento da mesa.

Outro conjunto de acessórios está relacionado a fixação das ferramentas. Na extremidade do eixo arvore (que tem formato de cone) pode-se fixar um mandril ou uma ferramenta de haste cônica. Algumas ferramentas de haste cônica podem ser fixadas diretamente no cone de fixação do eixo-árvore, quando se tratam de ferramentas grandes. Para fixar ferramentas menores utiliza-se um mandril adaptador.

Existem três tipos de mandril: Universal (Jacobs), porta-pinça e porta-ferramenta.

O mandril universal é muito utilizado em furadeiras manuais Só podem ser fixadas ferramentas de haste cilíndrica e cujo esforço não seja elevado, pois a pressão não será suficiente.

Mandril Universal

O mandril porta-pinça possui modo de trabalho similar ao jacobs, mas permite uma força de fixação maior. Também é indicado para ferramentas de haste cilíndrica. Este mandril é composto de duas partes. A primeira possui uma cavidade que receberá a pinça de superfície cônica de igual formato da pinça. A segunda parte é denominada de porca, e é rosqueada no mandril.

Mandril Porta-Pinça

O Porta-Fresa é utilizado para ferramentas de maior porte pois é necessário uma maior garantia de que não haja um deslizamento entre o mandril e a própria ferramenta. O mandril possui chavetas, que podem ser transversais ou longitudinais. FIGURA MANDRIL PORTA FRESA Longitudinal

Mandril Porta-Fresa Longitudinal

Aparelho Divisor

Utilizado para fazer divisões no movimento de giro da pela. Útil quando se quer fresar com precisão superfície, que devem guardar uma distancia angular igual a distancia angular de outra superfície.

Permite usinar quadrados, hexágonos, rodas dentadas e também utilizado para fresar engrenagens, que são fabricadas com fresas de perfil constante chamadas de fresa módulo.

O módulo de uma engrenagem é o quociente entre o diâmetro primitivo e o número de dentes

Para fresar engrenagens faz-se o cálculo do número de furos que o disco do aparelho divisor deve ter. A relação do divisor é de 40:1 – 60:1 – 80:1 – 120:1. A mais utilizada, e disponível é 40:1. Relação do Divisor = 40.

Roscas

Rosca é uma saliência de perfil constante, que se desenvolve de forma uniforme, externa ou internamente, ao redor de uma superfície cilíndrica ou cônica. Essa saliência é denominada filete.

No calculo do filete o avanço (distância percorrida pelo ponto) chama-se passo e o percurso descrito no cilindro por esse ponto denomina-se hélice.

Calculo do filete

Deve-se utilizar as relações trigonométricas em qualquer rosca, quando se deseja conhecer o passo, diâmetro médio ou ângulo da hélice:

Ângulo da hélice = tangente α = ___P___

D2 . π

Alguns tipos de roscas:

Rosca fina - usada na construção de automóveis e aeronaves, principalmente porque nesses veículos ocorrem choques e vibrações que tendem a afrouxar a porca. Também quando há necessidade de uma ajustagem fina ou uma maior tensão inicial de aperto e, ainda, em chapas de pouca espessura. Feitos de aços-liga e tratados termicamente.

Rosca média - Utilizada normalmente em construções mecânicas e em parafusos de modo geral.

Rosca de transporte ou movimento - Possui passo longo e por isso transforma o movimento giratório num deslocamento longitudinal bem maior que as anteriormente citadas. É empregada normalmente em máquinas

Perfil da Rosca

Triangular - É o mais comum. Utilizado em parafusos e porcas de fixação, uniões e tubos.

Rosca Triangular

Trapezional - Empregado em máquinas operatrizes (para transmissão de movimento suave e uniforme), fusos e prensas de estampar.

Rosca Trapezional

Redondo - Emprego em parafusos de grandes diâmetros e que devem suportar grandes esforços. Empregado em lâmpadas e fusíveis pela facilidade na estampagem.

Rosca Redonda

Dente de serra - Usado quando a força de solicitação é muito grande em um só sentido como morsas, macacos, pinças para tornos e fresadoras.

Rosca Dente de Serra

Quadrado - utilizado em parafusos e peças sujeitas a choques e grandes esforços.

Rosca Quadrado

Simbologia de alguns elementos

D = diâmetro maior da rosca interna (nominal)

d = diâmetro maior da rosca externa (nominal)

D1 = diâmetro menor da rosca interna

d1 = diâmetro menor da rosca externa

D2 = diâmetro efetivo da rosca interna

d2 = diâmetro efetivo da rosca externa

P = passo

A = avanço

N = número de voltas por polegada

n = número de filetes (fios por polegada)

H = altura do triângulo fundamental

he = altura do filete da rosca externa

hi = altura do filete da rosca interna

i = ângulo da hélice ()

rre = arredondamento do fundo da rosca do parafuso

rr1 = arredondamento do fundo da rosca da porca

Principais sistemas de roscas

Rosca métrica de perfil triangular ISO - ABNT - NB97

d = nominal

d1 = d - 1,2268 . P

he = 0,61343 . P

rre = 0,14434 . P

D = d 2a

D1 = d - 1,0825 . P

h1 = 0,5413 . P

rri = 0,063 . P

d2 e D2 = d - 0,64953 . P

A = 0,045 . P

H = 0,86603 . P

Rosca americana normal NC ISO - ABNT - NB97

P = 1” número de filetes

por polegada

H = 0,866p

he = 0,6495p

h = 0,6134p

h1 = 0,54125p

d1 = d - 2he

d2 = d - he

D = d + 0,2222he

D1 = d - 1,7647

e1 = p/8

e2 = p/24

Rosca whitworth normal (inglesa)

P = 1” número de filetes

por polegada

H = 0,9605 . P

h1 = 0,6403 . P

d1 = d - 2 . h1

rre = rri = 0,1373 . P

d2 = d1 + h1

A fórmula para confecção das roscas Whitworth normal e fina é a mesma. Apenas variam os números de filetes por polegada. Para facilitar a obtenção desses valores, existem tabelas das roscas métricas e de perfil triangular normal e fina e Whitworth normal – BSW e Whitworth fina – BSF.

Conclusão

Concluí com este trabalho que os processos de fresamento são de grande importância no campo da usinagem e mesmo que a cada dia estejam surgindo novas tecnologias para substituir antigas máquinas, essas ainda continuam sendo úteis.

Além de uma máquina boa, é necessário um bom fresador que saiba como utilizar todos os recursos da fresadora. Com precisão cada vez maior esses profissionais devem estar sempre se atualizando.

As Roscas também têm toda a sua exclusividade no universo da usinagem, tendo vários perfis para cada tipo de montagem, é de suma importância que seja muito bem planejada e calculada, para que não ocorram erros na hora da usinagem.

Bibliografia

PROVENZA, Francesco. Projetista de Máquinas. 1ª Ed. São Paulo: Escola pro-tec, 1985

PALMA, Flávio. Máquinas e Ferramentas. Disponível em:

http://www.ebah.com.br > Acesso em 15 de Junho de 2009

SENAIS. Noções Básicas de Elementos de Máquina. Disponível em:

http://www.scribd.com > Acesso em 13 de Junho de 2009

http://www.google.com.br

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