(Parte 1 de 6)

1 – Prefácio01
2 – Torneamento01
3 – A máquina de tornear01
4 – Tipos de tornos02
5 – Características principais de um torno mecânico03
6 – Mecanismo do torno04
7 – Funcionamento do torno mecânico horizontal04
8 – Nomenclatura do torno mecânico05
8.1 – Barramento05
8.2 – Cabeçote fixo05
8.3 – Eixo da árvore05
8.4 – Sistemas de transmissão05
8.5 – Cabeçote móvel do torno06
8.6 – Mangote06
8.7 – Carro do torno06
8.8 – Avental do torno07
8.9 – Movimento manual do carro07
8.10 – Movimento automático do carro através do fuso07
8.1 – Movimento automático do carro através da vara07
8.12 – Movimento automático do carro transversal08
8.13 – Caixa Norton08
8.14 – Espera08
9 – Tipos de porta ferramenta09
9.1 – Porta ferramenta oscilante09
9.2 – Porta ferramenta tipo grampo ou placa ajustável09
9.3 – Porta ferramenta de torre quadrada09
10 – Fixação de ferramenta10
1 – Posição da ferramenta em relação à peça10
12 – Posição da ferramenta em relação ao eixo da peça1

SUMÁRIO 13 – Acessórios e dispositivos de fixação de peças.........................................................1

14.1 - Placa universal de castanhas concêntricas1
15 – Ferramentas de corte1
15.1 – Ação de cunha nas ferramentas12
16 – Ferramenta de corte do torno12
16.1 – Forma geral da ferramenta e nomenclatura das suas partes12
16.2 – Constituição da ferramenta de corte13
16.3 – Monobloco13
16.4 – Formas de ferramentas13
16.5 – Geometria das ferramentas13
16.6 – Partes e ângulos principais14
16.7 – Ferramentas à direita e ferramentas à esquerda14
16.8 – Ferramenta de desbastar14
16.9 – Forma da parte útil da ferramenta de desbastar (faces e arestas)15
16.10 – Inclinação da aresta de corte15
16.1 – Robustez da ferramenta de desbastar15
16.12 – Considerações tecnológicas sobre a afiação das ferramentas de torno16
16.13 – Construir e afiar ferramenta de desbastar16
17 – Desbaste16
17.1 – Tornear cilíndrico externo16
17.2 – Desbastar16
18 – Dar acabamento17
19 – Faceamento17
20 – Sangramento18
20.1 – Operação cortar18
21 – Perfilamento18
21.1 – Ferramentas de perfil constante20
21.2 – Torneando perfis20
2 – Furação no torno21
2.1 – Furo de centro21
2.2 – Brocas de centrar2
2.3 – Tabela de brocas de centrar2

1 -- PREFÁCIO

Quando estudamos a história do homem, percebemos facilmente que os princípios de todos os processos de fabricação são muito antigos. Eles são aplicados desde que o homem começou a fabricar suas ferramentas e utensílios, por mais rudimentares que eles fossem.

Um bom exemplo é o conjunto de operações que começamos a estudar nesta aula. Ele se baseia em um princípio de fabricação dos mais antigos que existe, usado pelo homem desde a mais remota antigüidade, quando servia para a fabricação de vasilhas de cerâmica. Esse princípio serve-se da rotação da peça sobre seu próprio eixo para a produção de superfícies cilíndricas ou cônicas.

Apesar de muito antigo, pode-se dizer que ele só foi efetivamente usado para o trabalho de metais no começo desde século, A partir de então, tornou-se um dos processos mais completos de fabricação mecânica, uma vez que permite conseguir a maioria dos perfis cilíndricos e cônicos necessários aos produtos da indústria mecânica. Para descobri que operação são essas, estude esta aula e as próximas com bastante atenção.

2 -- TORNEAMENTO

O processo que se baseia no movimento da peça em torno de seu próprio eixo chama-se torneamento. O torneamento é uma operação de usinagem que permite trabalhar peças cilíndricas movidas por um movimento uniforme de rotação em torno de um eixo fixo.

O torneamento, como todos os demais trabalhos executados com máquinas-ferramenta, acontece mediante a retirada progressiva do cavaco da peça a ser trabalhada. O cavaco é cortado por uma ferramenta de um só gume cortante, que deve ter dureza superior à do material a ser cortado.

No torneamento, a ferramenta penetra na peça, cujo movimento rotativo uniforme ao redor do eixo A permite o corte contínuo e regular do material. A força necessária para retirar o cavaco é feita sobre a peça, enquanto a ferramenta, firmemente presa ao porta-ferramenta, contrabalança a reação desta força.

Para executar o torneamento, são necessários três movimentos relativos entre a peça e a ferramenta. Eles são 1. Movimento de corte: é o movimento principal que permite cortar o material. O movimento é rotativo e realizado pela peça. 2. Movimento de avanço: é o movimento que desloca a ferramenta ao longo da superfície da peça. 3. Movimento de penetração, é o movimento que determina a profundidade de corte ao empurrar a ferramenta em direção ao interior da peça e assim regular a profundidade do passe e a espessura do cavaco.

Variando os movimentos, a posição e o formato da ferramenta, é possível realizar uma grande variedade de operações: 1. Tornear superfícies cilíndricas externas e internas. 2. Tornear superfícies cônicas externas e internas. 3. Roscar superfícies externas e internas. 4. Perfilar superfícies.

Além dessas operações, é também possível furar, alargar, recartilhar, roscar com malhos ou cossinetes, mediante o uso de acessórios próprios para a máquina-ferramenta.

3 -- A MMÁÁQQUUIINNA DE TTOORRNNEEARR

A máquina que faz o torneamento é chamada de torno. É uma máquina-ferramenta muito versátil porque, como já vimos, além das operações de torneamento, pode executar operações que normalmente são feitas por outras máquinas como a furadeira, a fresadora e a retificadora, com adaptações relativamente simples.

O torno mais simples que existe é o torno universal. Estudando seu funcionamento, é possível entender o funcionamento de todos os outros, por mais sofisticados que sejam. Esse torno possui eixo e barramento horizontais e tem a capacidade de realizar todas as operações que já citamos.

4 -- TIPOS DE TORNOS Torno horizontal – de árvore horizonte e barramento horizontal.

Torno vertical – com árvore vertical

Torno revólver – são os tornos, nos quais várias ferramentas são montadas no porta-ferramentas em forma de castelo, onde atacam a peça sucessivamente, em diversas operações, pelo acionamento de comandos rápidos. Os tornos revólveres são para trabalhos em série e de grande produção.

Tornos copiadores – são os tornos que, com dispositivos adaptados, produzem um movimento combinado, obrigando a ferramenta a cortar um perfil na peça, que acompanha, por meio de uma guia, uma outra peça semelhante, tomada como modelo.

Torno de platô – em geral de eixo horizonte, serve para tornear peças curtas, porém com grande diâmetro, como por exemplo, aros das rodas das locomotivas e dos vagões ferroviários.

Tornos automáticos – possuem mudança automática de alimentação, tanto das ferramentas como do material, em uma ordem determinada das ferramentas necessárias à cada operação, Nos tornos automáticos que servem para a grande produção seriada, o material da peça a tornear tem movimento de rotação e avanço de alimentaçãoautomática, sendo, esses movimentos de avanços e recuos das ferramentas, comandados por meio de “CAMES” (curvas) ou por meio da ação de hidráulicos.

5 -- CARACTERÍSTICAS PRINCIPAIS DE UM TORNO MECÂNICO

Os tonos mecânicos são definidos por certas características que servem para orientar os operadores quanto à sua capacidade para os diferentes trabalhos. As características principais observadas nos tornos mecânicos são as seguintes:

A = Comprimento entre Pontas B = Altura da Ponta D = Altura da Cava

Comprimento entre pontas – é a distância máxima “A” entre ponta do cabeçote fixo e a ponta do cabeçote móvel, todo recuado.

Altura da ponta em relação ao barramento – altura da ponta é a distância “B” do centro das pontas à face superior do barramento.

Altura da ponta em relação ao fundo da cava – é a distância “D” do centro da ponta ao fundo da cava. Altura da ponta em relação à mesa do carro – é a distância do centro da ponta à parte superior do carro. Diâmetro do furo do eixo da árvore Passo do fuso roscado ou número de fios por 1 polegada Número de avanços automáticos do carro Rosca de passos em milímetros (caixa NORTON) Rosca de passos em polegada (caixa NORTON) Roscas módulos e diametral Pitch (caixa NORTON) Número de velocidade do eixo da árvore Potência do motor em HP.

6 -- MECANISMO DO TORNO

O torno mecânico horizontal é de uso mais difundido por causa da variedade de peças e de serviços que podem ser executados. Certos pormenores da sua construção podem variar de uma fábrica para outra, mas se compõem sempre dos seguintes mecanismos e partes, como:

1. Partes que suportam ou alojam os diferentes mecanismos como: - Barramento

- Cabeçote fixo e móvel

- Caixa de câmbio

2. Mecanismos que transmitem e transformam o movimento de rotação do eixo da árvore, como: - Polias escalonadas

- Engrenagens

- Redutores

3. Mecanismo que possibilita o deslocamento da ferramenta e peça em diferentes velocidades, como: - Engrenagens

- Caixa de câmbio (Caixa NORTON)

- Inversor de marcha

- Fuso

- Vara

4. Partes de fixação da ferramenta e da peça a tornear. 5. Comandos dos movimentos e das velocidades

7 -- FUNCIONAMENTO DO TORNO MECÂNICO HORIZONTAL

Sendo o torno a máquina ferramenta na qual se remove o material da superfície de uma peça em rotação, por meio de uma ferramenta de corte que se desloca continuamente, os seus mecanismos têm que permitir, ao mesmo tempo, dois movimentos principais: a) Fazer girar a peça que está suportada e presa por meios apropriados. Este movimento é o chamado

MOVIMENTO DE CORTE (Mc). b) Fazer deslocar a ferramenta, enquanto ataca a superfície da peça. Este movimento é o chamado

Para isso, são necessárias diferentes velocidades, conforme a espécie de material a tornear, a qualidade da ferramenta de corte e a natureza do trabalho a executar. Há, também, com freqüência, a necessidade de inverter o sentido da rotação, a fim de que sejam possíveis certas operações no torno.

Para fazer esses movimentos, possui o torno mecânico fortes estruturas de ferro fundido como o barramento, pés, cabeçotes e o carro principal, que suportam o conjunto de órgão e de mecanismos destinados às seguintes funções: - Prender ou suportar a peça a tornear;

- Fixar a ferramenta de corte;

- Transmitir os movimentos, a partir do motor elétrico;

- Modificar os movimentos ou as velocidades;

- Comandar as modificações dos movimentos ou das velocidades.

8 -- NOMENCLATURA DO TORNO MECÂNICO

8.1 - Barramento

O barramento forma o corpo principal do torno e serve de apoio ao carro principal e o cabeçote móvel, assim como para a fixação do cabeçote fixo. Todo barramento é construído de ferro fundido especial e endurecido durante a usinagem.

A parte superior do barramento apresenta filetes trapezoidais, que constituem as guias para o deslize dos órgão montados sobre o barramento. Este perfil trapezoidal do barramento tem a vantagem de resistir melhor à pressão do trabalho, compensar o desgaste das partes em atrito e proporcionar grande precisão.

O barramento é geralmente provido de uma cava, isto é, de uma cavidade em frente ao cabeçote fixo. Esta construção permite o torneamento de peças curtas e de grande diâmetro, que não passaria sobre o barramento inteiriço.

Para dar apoio ao carro principal, quando este tiver que trabalhar sobre o vão, introduz-se na cava um bloco do próprio barramento, chamado PONTE, que prolonga o perfil do barramento até o cabeçote fixo.

8.2 - Cabeçote fixo

O cabeçote fixo é a parte do torno pela qual a peça é presa e da qual recebe o movimento de rotação característico do processo de torneamento. Este conjunto chamado de cabeçote fixo está montado sobre o barramento à esquerda, é fixado por meio de parafusos e a sua peça principal é o eixo da árvore.

Dentro do cabeçote fixo do torno contém, além de sua peça principal, o eixo da árvore, os mecanismos de redução e de inversão do movimento. Muitos tornos modernos possuem o eixo da árvore com MONOPOLIA, que dizer, uma só polia, e não polia em degraus.

8.3 - Eixo da árvore

Eixo da árvore é um eixo oco, construído de um aço especial, como aço-cromo-níquel, endurecido, retificado e superacabado, de maneira a apresentar superfícies finamente polidas nos contados dos mancais. O eixo da árvore é assentado em mancais de bronze fosforoso ou rolamentos de esferas. Junto ao rebaixo posterior (lado esquerdo), fica em contato com um mancal de encosto, que recebe pressão longitudinal resultante do esforço de corte exercido pela ferramenta.

O furo no centro do eixo tem dupla finalidade: 1ª - A parte da frente serve para colocar as pontas do centro, haste das ferramentas como broca, mandril, e alargador, todos esses dispositivos são fixados por meio do cone interno. 2ª - Permitir o torneamento de peças diretamente no vergalhão, sem que para isso seja necessário cortá-los previamente, uma vez que este atravessa o oco do eixo da árvore.

8.4 - Sistemas de transmissão

Conforme o material e o diâmetro da peça a ser torneada, esta tem que girar com um número variável de rotação. Para isso, a transmissão de movimento do motor à árvore é feita por meio de polias escalonadas com correrias planas ou em “V”, ou , então, através de um sistema de engrenagens que permiti essa gradação do número de rotações.

8.5 - Cabeçote móvel do torno

O cabeçote móvel é a parte do torno que, apoiada e fixada sobre o barramento, serve para as seguintes finalidades: 1º - Suporte de contra-ponta, que é um duplo cone de aço destinado a prender, num dos topos, a peça a ser torneada. 2º - Suporte de um mandril de haste cônico, como o mandril tipo “CHUCK JACOBS” ou de uma bucha de redução. 3º - Suporte direto de ferramentas de corte de haste cônica, tais como brocas, alargadores ou machos. Na figura abaixo temos a vista do cabeçote móvel em corte, com os diferentes nomes das peças. O cabeçote móvel do torno se compõe das seguintes partes principais: Base, corpo, mangote, volante e dispositivos de fixação. A Base desliza-se sobre o barramento, o qual apresenta uma ranhura retificada, que se adapta a uma das guias longitudinais retificadas do barramento. Pode, também, ser fixada em diferentes partes do barramento, seja por meio dos parafusos, porcas e placas, ou por outro processo adequado, como o de uma alavanca com excêntrico.

8.6 - Mangote

O mangote é um tubo cilíndrico, provido de porca e parafuso, que se desloca dentro do corpo do cabeçote, por intermédio da atuação da porca e parafuso.

Na extremidade do mangote há um cone interno para a colocação das pontas ou das hastes da ferramenta. O parafuso interno atravessando uma porca no mangote e comandado externamente por um volante, possibilita assim avanços e recuos longitudinais do conjunto interno e, portanto, o contra-ponta nele fixado.

Para firmar o mangote, após a regulagem da posição desejada do cabeçote móvel, atua-se a trava, dando um pequeno aperto na alavanda da trava do mangote. Isto resulta o aperto do escavado de duas buchas cilíndricas internas contra o mangote que assim fica imobilizado.

Os deslocamentos longitudinais, quer dizer, avançar ou recuar o mangote, podem ser regulados por um dos dois seguintes meios: 1º Pela graduação retilínea na parte superior ou lateral.

Quando se usa a contra-ponta no torneamento externo, é conveniente aproximar bem o cabeçote móvel da peça para que a distância do mangote seja a menor possível. 2º Graduação circular no eixo do volante. Na parte de trás do cabeçote móvel, na união do corpo com a base, existem dois riscos de referência para a regulagem da posição que coloca a contra-ponta no alinhamento da ponta.

Esses riscos de referência em alguns tornos estão situados na parte da frente do cabeçote, em baixo do mangote.

8.7 - Carro do torno

O carro do torno é uma forte peça construída de ferro fundido e que proporciona à ferramenta cortante os movimentos exigidos para operações de torneamento.

O carro do torno compõe-se de três partes, cada uma com finalidades diferentes, que são: 1 – Carro principal 2 – Carro transversal 3 – Carro longitudinal ou carrinho superior.

O carro principal tem na parte inferior rasgos trapezoidais que se adaptam nas guias prismáticas do barramento do torno, para facilitar o seu deslocamento.

As duas guias prismáticas externas são as que servem de apoio ao carro. A guia prismática interna e o ressalto achatado servem para o deslocamento do cabeçote móvel. Todas essas guias são rigorosamente retificadas, para que o movimento da ponta da ferramenta se faça sempre paralelamente ao alinhamento da ponta e da contraponta.

8.8 - Avental de torno

O avental do torno é uma caixa de ferro fundido, adaptada na parte da frente do carro longitudinal. Nela contém o mecanismo de movimento longitudinal do carro ao longo do barramento do torno, assim como o mecanismo de movimento automático transversal do carro transversal. A figura abaixo indica todos os mecanismos do avental.

8.9 - Movimento manual do carro

Estando o pinhão P1 desligado pela atuação da alavanca A2, gira-se o volante V. A rotação do pinhão P2 faz girar a engrenagem R1 e o pinhão P3, que, engrenado na cremalheira, produz o deslocamento longitudinal do carro.

8.10 - Movimento automático do carro através do fuso

Este movimento no torno é utilizado para a abertura de roscas. Porém, tornos pequenos, como os de bancada, são usados os movimentos do fuso para dar avanço automático ao carro e o caso do passe fino.

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