TELECURSO 2000 Mecânica - 30. estado de superf?cie

TELECURSO 2000 Mecânica - 30. estado de superf?cie

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AULA 30

A produçªo de uma peça, ou de um objeto qualquer, parte sempre de um corpo bruto para, passo a passo, chegar ao estado acabado. Durante o processo de fabricaçªo, o material bruto sofre transformaçıes de forma, de tamanho e de propriedades.

A peça pronta deve ficar de acordo com o seu desenho tØcnico. VocŒ jÆ sabe que o desenho tØcnico traz informaçıes sobre as características geomØtricas e dimensionais da peça. VocŒ jÆ aprendeu, tambØm, que certos desvios de tamanho e de forma, dentro de limites de tolerância estabelecidos no desenho tØcnico, sªo aceitÆveis porque nªo comprometem o funcionamento da peça.

Mas, em alguns casos, para garantir a perfeita funcionalidade da peça, Ø necessÆrio especificar, tambØm, o acabamentoacabamentoacabamentoacabamentoacabamento das superfíciesdas superfíciesdas superfíciesdas superfíciesdas superfícies, isto Ø, a aparŒncia final da peça e as propriedades que ela deve ter. As informaçıes sobre os estados de superfícieestados de superfícieestados de superfícieestados de superfícieestados de superfície sªo indicadas, no desenho tØcnico, atravØs de simbologia normalizada.

Estudando os assuntos desta aula, vocŒ ficarÆ conhecendo os símbolos indicativos de estado de superfície recomendados pela ABNT.

Esta aula encerra formalmente o módulo de Leitura e Interpretaçªo deLeitura e Interpretaçªo deLeitura e Interpretaçªo deLeitura e Interpretaçªo deLeitura e Interpretaçªo de

Desenho TØcnicoDesenho TØcnicoDesenho TØcnicoDesenho TØcnicoDesenho TØcnico MecânicoMecânicoMecânicoMecânicoMecânico. PorØm, este assunto Ø tªo importante que serÆ retomado em outros módulos, com a aplicaçªo prÆtica dos conhecimentos bÆsicos aqui desenvolvidos.

No módulo Elementos de MÆquinasElementos de MÆquinasElementos de MÆquinasElementos de MÆquinasElementos de MÆquinas, vocŒ estudarÆ alguns componentes padronizados de mÆquinas que seguem convençıes e normas próprias e, finalmente, exercitarÆ a aplicaçªo de todos os conhecimentos adquiridos, interpretando alguns desenhos para execuçªo, de conjuntos mecânicos e seus componentes.

Processos de fabricaçªo e de acabamento de peças

O mØtodo de produçªo interfere na aparŒncia, na funcionalidade e nas características gerais do produto acabado. Existem vÆrios processos de fabricaçªo de peças. VocŒ conhecerÆ mais detalhadamente cada um desses processos ao estudar o módulo Processos de fabricaçªo.Processos de fabricaçªo.Processos de fabricaçªo.Processos de fabricaçªo.Processos de fabricaçªo.

Estado de superfície

30 A U L A

Introduçªo

Nossa aula

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Por enquanto, Ø suficiente que vocŒ saiba que a usinagem, a fundiçªo e o forjamento sªo alguns dos processos de fabricaçªo de peças que determinam diferentes graus de acabamento de superfícies. Um mesmo grau de acabamento pode ser obtido por diversos processos de trabalho. Da mesma forma, o mesmo processo de trabalho permite atingir diversos graus de acabamento.

Quanto melhor o acabamento a ser obtido, maior o custo de execuçªo da peça. Portanto, para nªo onerar o custo de fabricaçªo, as peças devem apresentar o grau de acabamento adequado à sua funçªo.

A escolha do processo de fabricaçªo deve levar em conta a forma, a funçªo, a natureza da superfície, o tipo de material e os meios de produçªo disponíveis. Mais adiante vocŒ ficarÆ sabendo como Ø feita a indicaçªo dos processos de fabricaçªo nos desenhos tØcnicos. Antes, porØm, vocŒ precisa conhecer mais alguns detalhes sobre o acabamento de superfícies das peças. Na prÆtica, a superfície real da peça nunca Ø igual à superfície geomØtrica representada no desenho. Analise, na figura abaixo, o perfil geomØtrico de um eixo e, a sua direita, o detalhe ampliado da superfície deste mesmo eixo. No detalhe ampliado vocŒ pode observar que a superfície real apresenta irregularidades na forma:

VocŒ jÆ viu que, na fabricaçªo de peças, as superfícies estªo sujeitas a erros de forma e de posiçªo, que determinam as tolerâncias geomØtricas. Esses erros sªo considerados macrogeomØtricosmacrogeomØtricosmacrogeomØtricosmacrogeomØtricosmacrogeomØtricos .

As tolerâncias geomØtricas sªo estabelecidas para que tais erros nªo prejudiquem o funcionamento da peça. Entretanto, mesmo superfícies executadas dentro dos padrıes de tolerância geomØtrica determinados, apresentam um conjunto de irregularidades microgeomØtricasmicrogeomØtricasmicrogeomØtricasmicrogeomØtricasmicrogeomØtricas que constituem a rugosidaderugosidaderugosidaderugosidaderugosidade da peça ou textura primÆriatextura primÆriatextura primÆriatextura primÆriatextura primÆria.

A rugosidade consiste nas marcas ou sulcos deixados pela ferramenta utilizada para produzir a peça. As irregularidades das superfícies, que constituem a rugosidade, sªo as saliŒncias e reentrâncias existentes na superfície real.

(arranhão)

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A princípio, a avaliaçªo da rugosidade era feita pela visªo e pelo tato. A comparaçªo visual e tÆtil dÆ uma idØia, mas nªo transmite a precisªo necessÆria, levando a conclusıes muitas vezes enganosas, e que nªo podem ser expressas em nœmeros. Depois, passou-se a utilizar microscópios, que permitiam uma visªo ampliada da superfície a ser julgada.

PorØm, os microscópios apresentavam limitaçıes: apesar de possibilitarem a medida da largura e espaçamento entre as saliŒncias e reentrâncias nªo forneciam informaçıes sobre suas alturas e profundidades. Atualmente, graças ao progresso da eletrônica, jÆ existem aparelhos que fornecem informaçıes completas e precisas sobre o perfil de superfícies analisadas. Por meio de uma pequena agulha, que percorre amostras de comprimento da superfície verificada, Ø possível obter informaçıes numØricas e grÆficas sobre seu perfil. Assim, utilizando aparelhos como: rugosímetro, perfilógrafo, perfiloscópio etc. Ø possível avaliar com exatidªo se a peça apresenta o estado de superfície adequado ao seu funcionamento.

Rugosímetro

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Indicaçªo de estado de superfície no Brasil

No Brasil, atØ 1984, a NBR6402 indicava o acabamento superficial por meio de uma simbologia que transmitia apenas informaçıes qualitativasqualitativasqualitativasqualitativasqualitativas. Esta simbologia, que hoje se encontra ultrapassada, nªonªonªonªonªo deve ser utilizada em desenhos tØcnicos mecânicos. Entretanto, Ø importante que vocŒ a conheça, pois pode vir a encontrÆ-la em desenhos mais antigos. Veja a seguir, os símbolos de acabamento superficial e seu significado.

Atualmente, a avaliaçªo da rugosidade, no Brasil, baseia-se nas normas

NBR6405/8 e NBR8404/84, que tratam a rugosidade de forma quantitativaquantitativaquantitativaquantitativaquantitativa, permitindo que ela seja medida. Este Ø o próximo assunto que vocŒ vai estudar.

Avaliaçªo da rugosidade

A norma brasileira adota o sistema de linha mØdialinha mØdialinha mØdialinha mØdialinha mØdia para avaliaçªo da rugosidade. Veja, no desenho do perfil de uma superfície, a representaçªo da linha mØdia.

Perfilógrafo

Indica que a superfície deve permanecer bruta, sem acabamento, e as rebarbas devem ser eliminadas.

Indica que a superfície deve ser desbastada. As estrias produzidas pela ferramenta podem ser percebidas pelo tato ou visªo.

Indica que a superfície deve ser alisada, apresentando dessa forma marcas pouco perceptíveis à visªo.

Indica que a superfície deve ser polida, e assim ficar lisa, brilhante, sem marcas visíveis.

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A1A1A1A1A1 e A2A2A2A2A2 representam as saliŒncias da superfície real. A3A3A3A3A3 e A4 A4 A4 A4 A4 representam os sulcos ou reentrâncias da superfície real.

Nªo Ø possível a determinaçªo dos erros de todos os pontos de uma superfície. Entªo, a rugosidade Ø avaliada em relaçªo a uma linha (p)(p)(p)(p)(p), de comprimento c, que representa uma amostra do perfil realrealrealrealreal da superfície examinada.

A linha mØdia acompanha a direçªo geral do perfil, determinando Æreas superiores e Æreas inferiores, de tal forma que a soma das Æreas superiores (A1A1A1A1A1 e A2,A2,A2,A2,A2, no exemplo) seja igual à soma das Æreas inferiores (A3A3A3A3A3 e A4,A4,A4,A4,A4, no mesmo exemplo), no comprimento da amostra. A medida da rugosidade Ø o desvio mØdio aritmØtico (RaRaRaRaRa) calculado em relaçªo à linha mØdia.

Representação gráfica da rugosidade média

A norma NBR 8404/84 define 1212121212 classes de rugosidade, que correspondem a determinados desvios mØdios aritmØticos (RaRaRaRaRa) expressos em mícrons (m). Veja, na tabela reproduzida a seguir, as 12 classes de rugosidade e os desvios correspondentes.

Como exemplos: um desvio de 3,2 m corresponde a uma classe de rugosidade

N 8N 8N 8N 8N 8; a uma classe de rugosidade N 6N 6N 6N 6N 6 corresponde um valor de rugosidade Ra = 0,8 m.

TABELATABELATABELATABELATABELA: : : : : CARACTERSTICASCARACTERSTICASCARACTERSTICASCARACTERSTICASCARACTERSTICASDADADADADA RUGOSIDADERUGOSIDADERUGOSIDADERUGOSIDADERUGOSIDADE (Ra) (Ra) (Ra) (Ra) (Ra)

Classes de rugosidadeDesvio mØdio aritmØtico Ra (m)

N 1250 N 1125 N 1012,5 N 9 6,3 N 8 3,2 N 7 1,6 N 6 0,8 N 5 0,4 N 4 0,2 N 3 0,1 N 20,05 N 10,025

AULA30Consulte a tabela anterior e responda à questªo. Verificando o entendimento

R.: Ra =

Qual o valor da rugosidade Ra para a classe N 5N 5N 5N 5N 5?

Para encontrar o valor de Ra, vocΠdeve ter consultado a oitava linha da tabela, de cima para baixo, localizando o valor 0,4 m.

A seguir vocŒ vai aprender como sªo feitas as indicaçıes de rugosidade nos desenhos tØcnicos.

Indicaçªo de rugosidade nos desenhos tØcnicos

Símbolo indicativo de rugosidade

O símbolosímbolosímbolosímbolosímbolo bÆsico para a indicaçªo da rugosidade de superfícies Ø constituído por duas linhas de comprimento desigual, que formam ângulos de 60” entre si e em relaçªo à linha que representa a superfície considerada.

Este símbolo, isoladamente, nªo tem qualquer valor. Quando, no processo de fabricaçªo, Ø exigida remoçªo de material, para obter o estado de superfície previsto, o símbolo bÆsico Ø representado com um traço adicional.

A remoçªo de material sempre ocorre em processos de fabricaçªo que envolvem cortecortecortecortecorte, como por exemplo: o torneamento, a fresagem, a perfuraçªo entre outros. Quando a remoçªo de material nªo Ø permitida, o símbolo bÆsico Ø representado com um círculo, como segue.

O símbolo bÆsico com um círculo pode ser utilizado, tambØm, para indicar que o estado de superfície deve permanecer inalterado mesmo que a superfície venha a sofrer novas operaçıes.

Quando for necessÆrio fornecer indicaçıes complementares, prolonga-se o traço maior do símbolo bÆsico com um traço horizontal e sobre este traço escrevese a informaçªo desejada.

No exemplo anterior estÆ indicado o processo de remoçªo de material por fresagem.

AULA30Indicaçªo do valor da rugosidade VocŒ jÆ sabe que o valor da rugosidade tanto pode ser expresso numerica- mente, em mícrons, como tambØm por classe de rugosidade.

O valor da rugosidade vem indicado sobre o símbolo bÆsico, com ou sem sinais adicionais.

Fig. A Fig. B

As duas formas de indicar a rugosidade (figuras A e B) sªo corretas.

Quando for necessÆrio estabelecer os limites mÆximomÆximomÆximomÆximomÆximo e mínimomínimomínimomínimomínimo das classes de rugosidade, estes valores devem ser indicados um sobre o outro. O limite mÆximo deve vir escrito em cima.

Nesse exemplo, a superfície considerada deve ter uma rugosidade RaRaRaRaRa compreendida entre um valor mÆximo N 9N 9N 9N 9N 9 e um valor mínimo N 7N 7N 7N 7N 7 que Ø o mesmo que entre 6,3 m e 1,6 m. Para saber a equivalŒncia das classes de rugosidade em mícrons (m), basta consultar a tabela de Características da rugosidade (Ra)Características da rugosidade (Ra)Características da rugosidade (Ra)Características da rugosidade (Ra)Características da rugosidade (Ra), vista anteriormente .

Símbolo para a direçªo das estrias

HÆ uma outra característica microgeomØtricamicrogeomØtricamicrogeomØtricamicrogeomØtricamicrogeomØtrica que deve ser levada em conta no processo de fabricaçªo e na avaliaçªo da rugosidade: trata-se da direçªo das estriasestriasestriasestriasestrias, que sªo as pequenas linhas ou os sulcos deixados na superfície usinada pela ferramenta usada no processo de fabricaçªo da peça.

Quando for necessÆrio definir a direçªo das estrias isso deve ser feito por um símbolo adicional ao símbolo do estado de rugosidade.

Os símbolos para direçªo das estrias sªo normalizados pela NBR8404/84.

Veja, a seguir, quais sªo os símbolos normalizados.

O símbolo indica que as estrias sªo paralelas ao plano de projeçªo da vista sobre a qual o símbolo Ø aplicado. Acompanhe o exemplo. Imagine que após a usinagem, as estrias da superfície devem ficar na direçªo indicada na perspectiva. Veja, ao lado, a indicaçªo da direçªo das estrias no desenho tØcnico.

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vista frontal. Ao seu lado, foi representado o símbolo, que indica a

Note que, no desenho tØcnico, o símbolo de rugosidade foi representado na posiçªo das estrias em relaçªo ao plano de projeçªo da vista frontal.

O símboloindica que as estrias sªo perpendiculares ao plano de

Lembre-se de que as estrias nªo sªo visíveis a olho nu por serem características microgeomØtricas. A indicaçªo da direçªo das estrias, no desenho tØcnico, informa ao operador da mÆquina qual deve ser a posiçªo da superfície a ser usinada em relaçªo à ferramenta que vai usinÆ-la. projeçªo da vista sobre a qual ele Ø aplicado. Veja no desenho.

O símbolo, ao lado do símbolo de rugosidade, na vista frontal indica

que a posiçªo das estrias da superfície a ser usinada deve ser perpendicular ao plano de projeçªo da vista frontal.

Quando as estrias devem ficar cruzadas, em duas direçıes oblíquas, como mostram os desenhos abaixo, o símbolo de direçªo das estrias Ø X.

Repare que os símbolos:, representados na vista frontal, indicam qual

a superfície a ser usinada e quais as direçıes das estrias resultantes.

Outra possibilidade Ø que as estrias se distribuam em muitas direçıes, como nos desenhos abaixo:

O símbolo indicativo de direçıes das estrias Ø M, que aparece representado ao lado do símbolo de rugosidade, na vista frontal.

Quando as estrias devem formar círculos aproximadamente concŒntricos, como mostram os próximos desenhos, o símbolo de direçªo das estrias Ø C.

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Repare que o símbolo C aparece representado ao lado do símbolo de rugosidade, no desenho tØcnico.

Finalmente, as estrias podem se irradiar a partir do ponto mØdio da superfície à qual o símbolo se refere. Veja.

O símbolo R, ao lado do símbolo de rugosidade, indica que a direçªo das estrias Ø radial em relaçªo ao ponto mØdio da superfície a ser usinada.

Verificando o entendimento

Analise as perspectivas, à esquerda, e indique nas vistas ortogrÆficas, à direita, o símbolo indicativo de direçªo das estrias correspondente.

b)b)b)b)b) c)c)c)c)c) d)d)d)d)d)

No final desta aula vocŒ encontra um quadro sinótico que reœne todos os símbolos indicativos de direçªo das estrias, de forma resumida, para facilitar futuras consultas. Por ora, verifique se vocŒ acertou: a)a)a)a)a) X; b)b)b)b)b) ; c)c)c)c)c) R; d)d)d)d)d) M.

AULA30Indicaçªo de sobremetal para usinagem Quando uma peça fundida deve ser submetida a usinagem posterior, Ø necessÆrio prever e indicar a quantidade de sobremetalsobremetalsobremetalsobremetalsobremetal, isto Ø, de metal a mais, exigido para a usinagem.

Quando for necessÆrio indicar esse valor, ele deve ser representado à esquerda do símbolo, de acordo com o sistema de medidas utilizado para cotagem. Veja um exemplo.

Agora que vocŒ conhece todos os elementos associados ao símbolo de rugosidade, veja a disposiçªo do conjunto desses elementos para indicaçªo do estado de superfície.

Disposiçªo das indicaçıes de estado de superfície

Cada uma das indicaçıes de estado de superfície Ø representada em relaçªo ao símbolo, conforme as posiçıes a seguir:

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