telecurso 2000 - volume 3 - processos de fabricação - 49proc3

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49 AULA

Na aula passada vocŒ viu como fresar engrenagens cilíndricas de dentes retos, utilizando o aparelho divisor universal e divisªo indireta. Nesta aula vocŒ vai aprender a fresar engrenagens cilíndricas com dentes helicoidais, utilizando uma grade de engrenagens.

Para fresar engrenagens de dentes helicoidais, vocŒ vai utilizar outros conceitos como passo normal (pn), passo frontal (pf), passo da hØlice (ph), passo constante da fresadora e nœmero de dentes imaginÆrios (Zi). Estude bem! E nªo esqueça de recorrer a aulas passadas, caso necessÆrio.

Como fresar engrenagens cilíndricas com dentes helicoidais

Para fresar engrenagens cilíndricas com dentes helicoidais, Ø preciso conhecer o ângulo de inclinaçªo (b). Este apresenta os seguintes passos: passo normal, frontal e o passo da hØlice (ph). Veja figura.

O passo da hØlice Ø calculado por meio da seguinte fórmula: ph =

TambØm Ø preciso conhecer o passo constante da fresadora bem como a grade de engrenagens.

O passo constante da fresadora (pc) Ø dado pelo valor da relaçªo de transmissªo do aparelho divisor vezes o valor do passo do fuso da mesa (pF), ou seja, pc = RD · pF .

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Nossa aula dp · p tgb

Fresando engrenagens cilíndricas com dentes helicoidais

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passo constante da fresadoraengrenagens motrizes
passo da hØlice da engrenagem engrenagens conduzidas

Com o passo constante da fresadora calcula-se a grade de engrenagens.

Grade de engrenagens Ø um conjunto de engrenagens que transmite movimento sincronizado entre o fuso da mesa e o aparelho divisor universal. Veja figura a seguir.

O nœmero de dentes das engrenagens que compıem a grade Ø determinado por meio da seguinte relaçªo:

TambØm Ø importante a escolha da fresa módulo. Esta pode ser feita utilizando-se o nœmero de dentes normal e o ângulo b ou calculando-se o nœmero de dentes imaginÆrio da fresa. O cÆlculo do nœmero de dentes imaginÆrio (Zi) Ø feito por meio da seguinte fórmula:

Zi =

Com o resultado desta equaçªo, consulta-se a tabela normalizada de fresas módulo e obtØm-se o nœmero da fresa.

Com essas informaçıes, podemos passar à usinagem.

Vamos supor que vocŒ recebe a tarefa de fazer uma engrenagem cilíndrica de dentes helicoidais, em que:

coleçªo de engrenagens: 25, 30, 40, 50, 5, 60, 70, 80, 90, 100 e 127.

Como fazer? Primeiramente, vocŒ deve calcular o módulo frontal da engrenagem.

Z cos3 b

cosb

CÆlculo do módulo frontal da engrenagem mf =

Entªo, o módulo frontal da engrenagem Ø igual a 3,236 m. Em seguida, vocŒ calcula o diâmetro primitivo.

mf =\ dp = mf · Z

CÆlculo do diâmetro primitivo da engrenagem

Calculando vem:

dp1 = mf · Z1 dp1 = 3,236 · 50 dp1 = 161,8 m

Assim, tem-se que o diâmetro primitivo da engrenagem Ø igual a 161,8 m. Feito isso, vocŒ pode calcular o diâmetro externo (de) da engrenagem.

CÆlculo do diâmetro externo da engrenagem de = dp + 2m de = 161,8 + 2 · 3 de = 161,8 + 6 de = 167,8 m

O diâmetro externo da engrenagem Ø igual a 167,8 m. Essa deve ser tambØm a medida do diâmetro externo do blanque.

Após isso, pode-se calcular a espessura (b) da engrenagem e a altura do dente. Para a espessura, aplica-se a mesma fórmula utilizada para o cÆlculo do comprimento de dentes retos, isto Ø: b = 8 · 3. TambØm Ø uma velha conhecida sua a fórmula para o cÆlculo da altura do dente, ou seja:

h = 2,166 · 3 \ h = 6,498 m

Agora, jÆ Ø possível escolher a fresa. Para isso, vamos utilizar o cÆlculo do nœmero de dentes imaginÆrio (Zi).

dp Z

CÆlculo do nœmero imaginÆrio de dentes Zi =

Zi =

Zi = 62

Conhecendo o valor de Zi, vocŒ pode escolher a fresa módulo, de acordo com a tabela.

Recordar Ø aprenderRecordar Ø aprenderRecordar Ø aprenderRecordar Ø aprenderRecordar Ø aprender

Assim de acordo com a tabela, a fresa módulo deve ser a de nœmero 7.

VocŒ acabou de escolher a fresa módulo, calculando o nœmero de dentes imaginÆrio. Mas, como dissemos, vocŒ tambØm pode escolher a fresa, utilizando o nœmero normal de dentes (Z) e o ângulo b.

Neste caso, o nœmero da fresa Ø dado por um diagrama. Veja ao lado.

Como mostra o diagrama, para b = 2” e

Z = 50 a fresa módulo Ø a de nœmero 7, ou seja, a mesma encontrada por meio do cÆlculo de nœmero imaginÆrio de dentes.

Dica tecnológicaDica tecnológicaDica tecnológicaDica tecnológicaDica tecnológica

Caso a engrenagem fosse de dentes retos, a fresa seria a de n” 6. Para uma engrenagem de dentes helicoidais, o nœmero da fresa deve ser maior, porque o diâmetro primitivo frontal deste tipo de engrenagem Ø maior que o seu diâmetro primitivo normal.

N” DA FRESA MÓDULON” DE DENTES DA ENGRENAGEM (Z) 112 e 13 214 a 16 317 a 20 421 a 25 526 a 34 635 a 54 755 a 134 8135 para cima e cremalheira

49 AULA dp · p tgb

VocŒ jÆ tem os valores para usinar a engrenagem e jÆ escolheu a fresa; Ø hora de determinar as engrenagens que vªo compor a grade.

VocŒ sabe que o passo do fuso da mesa da fresadora Ø igual a 5 m e que a relaçªo do divisor Ø de 40/1. Com isso, vocŒ pode determinar o passo constante da fresadora, multiplicando o passo do fuso pela relaçªo do divisor. Veja:

pc = 40 · 5 pc = 200 m

Feito isso, vocŒ calcula o passo da hØlice da engrenagem. Veja:

ph = ph = ph = 1258,3

O resultado Ø que o passo da hØlice Ø igual a 1258,3 m. Tendo os valores de pc e de ph, vocŒ pode determinar as engrenagens da grade.

CÆlculo da grade das engrenagens Substituindo na fórmula, vem:

Observaçªo: Observaçªo: Observaçªo: Observaçªo: Observaçªo: O denominador acima foi arredondado para tornar possível a simplificaçªo da fraçªo. Trata-se de um erro aceitÆvel, visto que o passo da hØlice Ø igual a quase 1300 m.

Simplificando a fraçªo, vem:

Ou seja, devíamos ter uma engrenagem com 10 dentes e outra com 63 dentes.

dentes (pÆgina76), Ø necessÆrio encontrar fraçıes equivalentes aos nœmeros

Como a coleçªo disponível de engenagens nªo contempla esses nœmeros de de dentes disponíveis na coleçªo.

Assim:

Com a fraçªo,

monta-se a grade com engrenagens de 40, 25, 70 e 90 dentes, para usinar a engrenagem cilíndrica helicoidal, em que ph = 1260 m e pc = 200 m. Veja ao lado.

O œltimo passo antes de montar a fresadora para usinar a engrenagem Ø determinar o nœmero de voltas que devem ser dadas no manípulo em relaçªo ao disco divisor.

161,8 · 3,1416 0,404

1063 1 · 10 7 · 9 10 · 10 7 · 90100630 4 · 25 7 · 90 40 · 25

== = = = =

70 · 90 motrizes conduzidas

40 · 25 70 · 90

49AULA RD

== = =

Assim: n =

O resultado Ø

Isso significa que para cada dente a usinar, vocΠdeve regular o setor do disco do divisor em 16 furos em um disco de 20 furos.

Usinando dentes helicoidais para engrenagens cílíndricas

Vamos retomar o problema dado e acrescentar os valores calculados. Assim: dp = 161,8 de = 167,8 h = 6,498 b = 24 ph = 1 258,3 pc = 200 grade de engrenagens:motrizes = 40 e 25 conduzidas = 70 e 90 disco de 20 furos

•Monte e prepare o aparelho divisor. •Fixe a peça em um mandril e este no aparelho divisor.

•Fixe o disco no aparelho divisor e regule o setor para 16 furos.

•Calcule o nœmero de dentes das engrenagens que vªo compor a grade de engrenagens. Como jÆ vimos, estes valores sªo: 40, 25, 70 e 90. •Monte a grade, conforme a figura da pÆgina 79.

•Fixe a fresa. Esta serÆ módulo 3, n” 7, uma vez que a engrenagem Ø de 50 dentes.

•Incline a peça em relaçªo à fresa em 2”, conforme figura abaixo. A inclinaçªo da peça pode ser tanto à direita quanto à esquerda, a depender do sentido dos dentes que se quer obter.

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Pare! Estude! Responda!

•Faça a primeira ranhura. Antes, posicione a fresa no centro do eixo e tangencie a peça.

•Retire a fresa de cima da peça e suba a mesa atØ a profundidade de corte desejada.

•Inicie o corte manualmente. Em seguida, complete o passe com o movimento automÆtico. DŒ tantas passadas quanto necessÆrio para atingir h= 6,498 m.

•Gire o material para fresar a ranhura seguinte. Para isso, desloque novamente o manípulo do aparelho divisor em 16 furos. Faça a ranhura. Depois, estarÆ pronto o primeiro dente. •Meça o dente usinado.

•Proceda da mesma maneira para fazer as demais ranhuras e dentes.

Exercício 1Exercício 1Exercício 1Exercício 1Exercício 1

Para uma engrenagem helicoidal de 60 dentes, módulo 4 e b = 45”, determine: mf dp de h b Zi nº da fresa ph

Supondo uma relaçªo de transmissªo do divisor, e passo do fuso da

Exercício 2Exercício 2Exercício 2Exercício 2Exercício 2 mesa igual a 6 m, determine o passo constante da fresadora.

Exercício 3Exercício 3Exercício 3Exercício 3Exercício 3

Determine o passo da hØlice (ph) de uma engrenagem helicoidal com 120 m de diâmetro primitivo (dp ) e b = 24°.

Exercício 4Exercício 4Exercício 4Exercício 4Exercício 4

Calcule a grade de engrenagens necessÆria para usinar uma engrenagem em que: ph = 400 m passo de fuso da fresadora = 5 m (Utilize coleçªo de engrenagens da pÆgina 76.)

Exercício 5Exercício 5Exercício 5Exercício 5Exercício 5

Qual a fresa indicada para usinar uma engrenagem de 85 dentes e b = 50”. (Consulte o diagrama à pÆgina 78.)

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