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Operacoes de mecanica teoria

  1. 1. Operações mecânicas - Teoria Eletricista de manutenção Operações de mecânica - Teoria SENAI-SP - INTRANET CT040-08
  2. 2. Operações mecânicas - Teoria SENAI-SP - INTRANET CT040-08
  3. 3. Operações mecânicas - TeoriaOperações de mecânica - Teoria008451 (46.15.11.941-5)© SENAI-SP, 2009.4a Edição.Trabalho avaliado pelo Comitê Técnico de Processo de Usinagem e editorado por Meios Educacionais daGerência de Educação da Diretoria Técnica do SENAI-SP. Avaliação Carlos Eduardo Binati José Roberto da Silva Rogério Augusto Spatti Coordenação editorial Gilvan Lima da Silva3a Edição, 2008. Editoração. a2 Edição, 2007.Trabalho editorado por Meios Educacionais da Gerência de Educação da Diretoria Técnica do SENAI-SP.1a Edição, 2003.Trabalho revisto, organizado e atualizado a partir de conteúdos extraídos da Intranet, por MeiosEducacionais da Gerência de Educação e CFP 1.22 da Diretoria Técnica do SENAI-SP. Coordenação Airton Almeida de Moraes Seleção de conteúdos Antônio Moreno Neto Desenho técnico Flavio Alves Dias Ivo da Rocha Silva SENAI-SP - INTRANET CT040-08
  4. 4. Operações mecânicas - Teoria SENAI Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial Departamento Regional de São Paulo Av. Paulista, 1313 - Cerqueira César São Paulo – SP CEP 01311-923 Telefone (0XX11) 3146-7000 Telefax (0XX11) 3146-7230 SENAI on-line 0800-55-1000 E-mail senai@sp.senai.br Home page http://www.sp.senai.br SENAI-SP - INTRANET CT040-08
  5. 5. Operações mecânicas - Teoria SumárioPaquímetro 9 Leitura do paquímetro em décimo de milímetro 10Micrômetro 13 Características do micrômetro 15 Leitura do micrômetro no sistema métrico 16Lima 21 Utilização e conservação 22Régua graduada 23 Régua sem encosto 24 Régua com encosto 24 Régua de encosto interno 24 Régua de dois encostos 25 Régua de profundidade 25 Leitura da escala segundo o sistema métrico 26 Leitura de escala segundo o sistema inglês 26 Conservação da régua 27Instrumentos de traçagem 29 Instrumentos e materiais 29 Desempeno 31 Régua, riscador, esquadro 33 Riscador e compasso 33 Martelo e punção 35 Soluções corantes 38Furadeiras 39 Tipos de furadeiras 39 Manuseio da furadeira 45Brocas 47 Broca helicoidal com haste cilíndrica 48 Broca helicoidal com haste cônica 48 Características das brocas 50 SENAI-SP - INTRANET CT040-08
  6. 6. Operações mecânicas - Teoria Modificações para aplicações específicas 53 Brocas especiais 55 Brocas com pastilha de metal duro para concreto 55 Brocas de hélice rápida 56 Brocas de hélice lenta 56 Brocas de hélice lenta para plásticos termoestáveis 57 Brocas para trabalhos pesados 57 Brocas extracurtas 57 Brocas em aço cobalto para aços-manganês 58Gabaritos 63 Conservação 64Machos de roscar 65 Sistema de rosca 66 Aplicação 66 Passo ou número de filetes por polegada 66 Diâmetro externo ou nominal 66 Diâmetro da espiga ou haste cilíndrica 67 Sentido da rosca 67 Classificação dos machos de roscar, segundo o tipo de rosca 68Seleção de ferramentas para roscar 69 Condições de uso dos machos de roscar 70 Conservação 70Acessórios de travamento 71 Anéis de retenção 71 Cupilhas 72Serra manual 73 Arco de serra 73 Lâmina de serra 75 Seleção da lâmina de serra 78Tesouras e máquinas de corte 81 Tesouras manuais 81 Tesouras de bancada 84 Normas de segurança 86Viradeiras manuais 87Rebite de repuxo 91Parafusos 97 Parafusos 97Chaves de fenda 101 SENAI-SP - INTRANET CT040-08
  7. 7. Operações mecânicas - Teoria Chave de fenda Phillips 103 Recuperação 103Serra tico-tico portátil 105 Constituição 105Referências 107 SENAI-SP - INTRANET CT040-08
  8. 8. Operações mecânicas - Teoria SENAI-SP - INTRANET CT040-08
  9. 9. Operações de mecânica - Teoria PaquímetroÉ um instrumento de precisão para tomar medidas lineares, ou seja, medidas querepresentam comprimento, largura, altura e espessura das peças.Permite a leitura de frações de milímetros e de polegadas, através de uma escalachamada vernier ou nônio.A precisão do paquímetro é de 0,02mm, 1/128” ou 0,001”.O paquímetro é composto de duas partes principais: Corpo fixo e corpo móvel.O corpo móvel é chamado de cursor. É no cursor que fica a escala vernier.Observe na figura os componentes do paquímetro. SENAI-SP – INTRANET CT040-08 9
  10. 10. Operações de mecânica - TeoriaLeitura do paquímetro em décimo de milímetroA leitura em décimos de milímetros é feita na escala vernier.O vernier de milímetro tem comprimento total de 9mm.Está dividido em 10 partes iguais.Cada divisão do vernier vale, portanto: 9mm : 10 = 0,9mm; assim, cada divisão dovernier é 0,1mm menor do que cada divisão da escala de milímetros.Para ler a medição em décimos de milímetros, você deve ler, na escala de milímetros,os milímetros inteiros antes do zero do vernier.Conte, depois os traços do vernier até que coincida com um traço da escala demilímetros, para obter os décimos de milímetro. SENAI-SP – INTRANET10 CT040-08
  11. 11. Operações de mecânica - TeoriaObserve a figura abaixo.O zero do vernier de milímetros coincide exatamente com um dos traços da escala demilímetros.Veja que contando os traços da escala de milímetro desde zero, o 12 é a medida quecoincide com o zero do vernier. Portanto, a medida é 12mm.Veja, agora, outro exemplo.Agora, o zero do vernier de milímetros não coincide exatamente com nenhum traço daescala de milímetros.O zero do vernier está entre os traços 15 e 16 da escala de milímetros.Nesse caso, fique com a menor medida, que é 15, ou seja, a medida que apareceantes do zero de vernier. SENAI-SP – INTRANET CT040-08 11
  12. 12. Operações de mecânica - TeoriaEm seguida, observe onde um dos traços do vernier de milímetros coincide com umdos traços da escala de milímetros.Os traços coincidem no número 3 do vernier de milímetros. Então, a medida é 15,33mm.Observe este novo exemplo.A medida é 1,35mm porque o 1 da escala de milímetros está antes do zero do verniere a coincidência se dá no 3º traço do vernier.Repare no último exemplo.Neste caso, a medida é 59,4mm porque o 59 da escala de milímetros está antes dozero do vernier e a coincidência se dá no 4º traço do vernier SENAI-SP – INTRANET12 CT040-08
  13. 13. Operações de mecânica - Teoria MicrômetroMicrômetro é um instrumento que permite a leitura em centésimos e milésimos demilímetro de maneira simples, mais rigorosa e exata que o paquímetro. O princípio defuncionamento do micrômetro assemelha-se ao do sistema parafuso e porca.O parafuso, ao dar uma volta completa em uma porca fixa, provoca um deslocamentoigual ao seu passo.Desse modo, dividindo-se a “cabeça” do parafuso, podem-se avaliar frações menoresque uma volta e, com isso, medir comprimentos menores do que o passo do parafuso. SENAI-SP – INTRANET CT040-08 13
  14. 14. Operações de mecânica - TeoriaAs partes componentes de um micrômetro são: arco, faces de medição, batente, fusomicrométrico, bainha, bucha interna, porca de ajuste, catraca, tambor, trava e isolantetérmico.O arco é feito de aço especial ou fundido, tratado termicamente para eliminar tensõesinternas.O isolante térmico evita a dilatação do arco, onde está fixado, porque isola atransmissão de calor das mãos para o instrumento.O fuso micrométrico é construído de aço especial temperado e retificado para garantirexatidão do passo da rosca.As faces de medição tocam a peça a ser medida e, para isso, apresentam-serigorosamente planas e paralelas. Em alguns instrumentos, os contatos são de metalduro de alta resistência ao desgaste.A porca de ajuste permite o ajuste da folga do fuso micrométrico quando isso énecessário.O tambor é onde se localiza a escala centesimal. Gira ligado ao fuso micrométrico;portanto, a cada volta seu deslocamento é igual ao passo do fuso micrométrico.A catraca ou fricção assegura uma pressão de medição constante.A trava permite imobilizar o fuso numa medida pré-determinada. SENAI-SP – INTRANET14 CT040-08
  15. 15. Operações de mecânica - TeoriaCaracterísticas do micrômetroO micrômetro caracteriza-se pela capacidade, pela resolução e pela aplicação.A capacidade de medição do micrômetro é geralmente de 25mm ou uma polegada,variando o tamanho do arco de 25 em 25mm ou de 1 em 1”. Pode chegar a 2000mmou 80”.A resolução pode ser de 0,01mm; 0, 001mm; .001” (um milésimo de polegada) ou.0001” (um décimo de milésimo de polegada). No micrômetro de 0 a 25mm ou de 0 a1”, quando as faces dos contatos estão juntas, a borda do tambor coincide com o traçozero da bainha. A linha longitudinal, gravada na bainha, coincide com o zero da escalado tambor.A aplicação do micrômetro é variada, segundo a necessidade. Assim, existemmicrômetros de medida externa e de medida interna.Micrômetro contador mecânicoÉ para uso comum, porém sua leitura pode ser efetuada no tambor ou no contadormecânico; facilita a leitura independentemente da posição de observação, evitando oerro de paralaxe. SENAI-SP – INTRANET CT040-08 15
  16. 16. Operações de mecânica - TeoriaMicrômetro digital eletrônicoIdeal para leitura rápida, livre de erros de paralaxe, próprio para uso em controleestatístico de processos, juntamente com microprocessadores.Leitura do micrômetro no sistema métricoA leitura no sistema métrico considera resoluções de 0,01mm e de 0,001mm.Micrômetro com resolução de 0, 01mmA cada volta do tambor, o fuso micrométrico avança uma distância chamada passo. Aresolução de uma medida tomada em um micrômetro corresponde ao menordeslocamento de seu fuso; para obter a medida, divide-se o passo pelo número dedivisões do tambor. passo de rosca do fuso micrométri coRe solução = número de divisões do tamborSe o passo da rosca é de 0,5mm e o tambor tem 50 divisões, a resolução será: 0,5mmR= = 0,01mm 50 SENAI-SP – INTRANET16 CT040-08
  17. 17. Operações de mecânica - TeoriaA leitura no micrômetro com resolução de 0,01mm deve obedecer às seguintes etapas:• Leitura dos milímetros inteiros na escala da bainha;• Leitura dos meios milímetros, também na escala da bainha;• Leitura dos centésimos de milímetro na escala do tambor.Tomando como exemplos as ilustrações a seguir, as leituras serão:17,00 mm (escala dos mm da bainha)+0,50 mm (escala dos meios mm da bainha) 0,32 mm (escala centesimal do tambor)17,82 mm Leitura total23,00 mm (escala dos mm da bainha)+0,00 mm (escala dos meios mm da bainha) 0,09 mm (escala centesimal do tambor)23,09 mm Leitura total SENAI-SP – INTRANET CT040-08 17
  18. 18. Operações de mecânica - TeoriaMicrômetro com resolução de 0,001mmNo caso de micrômetro com nônio, este indica o valor a ser acrescentado à leituraobtida na bainha e no tambor. A medida indicada pelo nônio é igual à leitura do tambor,dividida pelo número de divisões do nônio. Se o nônio tiver dez divisões marcadas nabainha, a resolução será: 0,01R= = 0,001mm 10A leitura no micrômetro com resolução de 0,001mm obedece às seguintes etapas:• Leitura dos milímetros inteiros na escala da bainha;• Leitura dos meios milímetros na mesma escala;• Leitura dos centésimos na escala do tambor;• Leitura dos milésimos som auxílio do nônio da bainha, verificando qual dos traços do nônio coincide com o traço do tambor.A leitura final será a soma dessas quatro leituras parciais.ExemplosA = 20,000 mm+ B = 0,500 mm C = 0,110 mm D = 0,008 mmTotal = 20,618 mm SENAI-SP – INTRANET18 CT040-08
  19. 19. Operações de mecânica - TeoriaA = 18,000 mm+ B = 0,090 mm C = 0,006 mmTotal = 18,096 mm SENAI-SP – INTRANET CT040-08 19
  20. 20. Operações de mecânica - Teoria SENAI-SP – INTRANET20 CT040-08
  21. 21. Operações de mecânica - Teoria LimaÉ uma ferramenta empregada para limar, isto é, para desbastar ou dar acabamento emsuperfícies metálicas.É feita de aço-carbono, é temperada, manual e denticulada.O denticulado ou picado das limas é classificado de acordo com a inclinação etamanho dos dentes.Quanto à inclinação, o picado pode ser simples ou duplo (cruzado).Quanto ao tamanho dos dentes as limas podem ser: Bastardas ou murças.Bastarda MurçaAs limas mais usuais medem 100, 150, 200, 250 e 300mm de comprimento. SENAI-SP – INTRANET CT040-08 21
  22. 22. Operações de mecânica - TeoriaUtilização e conservação• Para serem usadas com segurança e bom rendimento, as limas devem estar bem encabadas, limpas e com o picado em bom estado de corte.• Para limpeza e desobstrução do picado, use uma vareta ou barra de metal macio, de cobre ou latão, de ponta achatada.• Para conservação, evite choques, proteja a lima contra umidade, a fim de evitar oxidação, e evite o contato entre as limas para não estragar os denticulados. SENAI-SP – INTRANET22 CT040-08
  23. 23. Operações de mecânica - Teoria Régua graduadaRégua graduada ou escala é uma lâmina de aço, geralmente inoxidável, graduada emunidades do sistema métrico e/ou sistema inglês. É utilizada para medidas lineares queadmitem erros superiores à menor graduação da régua, que normalmente equivale a 1"0,5mm ou . 32As réguas graduadas apresentam-se nas dimensões de 150, 200, 250, 300, 500, 600,1000, 1500, 2000 e 3000mm. As mais comuns são as de 150mm (6”) e 300mm (12”).De modo geral, uma escala confiável deve apresentar bom acabamento, bordas retase bem definidas e faces polidas. As réguas de manuseio constante devem ser de açoinoxidável ou de metal tratado termicamente. É necessário que os traços da escalasejam gravados, uniformes, eqüidistantes e finos. A retitude e o erro máximo admissí-vel das divisões obedecem a normas internacionais.Existem cinco tipos de régua graduada: sem encosto, com encosto, de encosto interno,de encosto externo, de dois encostos e de profundidade. SENAI-SP – INTRANET CT040-08 23
  24. 24. Operações de mecânica - TeoriaRégua sem encostoUtilizada na medição de peças planas com ou sem face de referência. Neste caso,deve-se subtrair do resultado o valor do ponto de referência.Régua com encostoDestinada à medição de comprimento a partir de uma face externa, utilizada como en-costo.Régua de encosto internoA régua de encosto interno é destinada a medições de peças que apresentam facesinternas de referência. SENAI-SP – INTRANET24 CT040-08
  25. 25. Operações de mecânica - TeoriaRégua de dois encostosDotada de duas escalas: uma com referência interna e outra com referência externa. Éutilizada principalmente pelos ferreiros.Régua de profundidadeUtilizada nas medições de canais ou rebaixos internos. SENAI-SP – INTRANET CT040-08 25
  26. 26. Operações de mecânica - TeoriaLeitura da escala segundo o sistema métricoCada centímetro na escala encontra-se dividido em 10 partes iguais e cada parte equi-vale a 1mm.Leitura da escala segundo o sistema inglêsNo sistema inglês de polegada fracionária, a polegada se divide em 2,4,8,16 ... partesiguais. As melhores escalas apresentam 32 divisões por polegada, enquanto as de- 1"mais só apresentam frações de de polegada. Deve-se observar que somente estão 16indicadas as frações de numerador ímpar.Sempre que as frações de polegada apresentarem numeradores pares, a fração é 2" 1" 6" 3"simplificada: = ; = 16 8 16 8 SENAI-SP – INTRANET26 CT040-08
  27. 27. Operações de mecânica - TeoriaA leitura consiste em verificar qual traço coincide com a extremidade do objeto, obser-vando-se a altura do traço, que facilita a indicação das partes em que a polegada foi 1"dividida. No exemplo que segue, o objeto tem 1 (uma polegada e um oitavo). 8Conservação da réguaPara boa conservação, deve-se evitar deixá-la em contato com outras ferramentas oucair; não flexioná-la ou torcê-la para evitar que empene ou quebre; limpá-la após o uso;protegê-la contra oxidação usando óleo, quando necessário. SENAI-SP – INTRANET CT040-08 27
  28. 28. Operações de mecânica - Teoria SENAI-SP – INTRANET28 CT040-08
  29. 29. Operações de mecânica - Teoria Avaliado pelo Comitê Técnico de Processos de Usinagem/2008. Instrumentos de traçagemAntes que seja iniciada a usinagem de peças em bruto produzidas por forjamento ou porfundição, ou de peças pré-usinadas, realiza-se uma operação que indica o local e aquantidade de material a ser retirado. Essa operação se chama traçagem.Instrumentos e materiaisPara realizar a traçagem, é necessário ter alguns instrumentos e materiais. Osinstrumentos são muitos e variados: desempeno, escala, graminho, riscador, régua detraçar, suta, compasso, esquadro e cruz de centrar, punção e martelo, blocosprismáticos, macacos de altura variável, cantoneiras, cubos de traçagem.Para cada etapa da traçagem, um desses instrumentos ou grupos de instrumentos éusado. Assim, para apoiar a peça, usa-se o desempeno. SENAI-SP – INTRANET 29 CT040-08
  30. 30. Operações de mecânica - TeoriaPara medir, usa-se a escala e o goniômetro ou calibrador traçador. Para traçar,usa-se o riscador, o compasso e o calibrador traçador.Dependendo do formato da peça, e da maneira como precisa ser apoiada, énecessário também usar calços, macacos, cantoneiras e/ou o cubo de traçagem.30 SENAI-SP – INTRANET CT040-08
  31. 31. Operações de mecânica - TeoriaPara auxiliar na traçagem, usa-se régua, esquadros com base, esquadro decentrar, suta, tampões, gabaritos.Para marcar, usam-se um punção e um martelo.Desempeno SENAI-SP – INTRANET 31 CT040-08
  32. 32. Operações de mecânica - TeoriaO desempeno é um bloco robusto, retangular ou quadrado, construído de ferro fundidoou granito. Sua face superior é rigorosamente plana.O plano de referência serve para traçado com calibrador traçador ou para a verificaçãode superfícies planas.Os desempenos são tecnicamente projetados e cuidadosamente construídos com ferrofundido de qualidade especial. As nervuras são projetadas e dispostas de tal forma quenão permitem deformações, mantendo bem plana a face de controle.Os desempenos apresentam, em geral, as dimensões mostradas no quadro a seguir. Dimensões (mm) 400 x 250 1.000 x 1.000 400 x 400 1.600 x 1.000 630 x 400 2.000 x 1.000 630 x 630 3.000 x 1.000 1000 x 630Os desempenos devem ser manuseadas com o máximo cuidado e mantidos bemnivelados com o auxílio dos pés niveladores. Além disso, não devem sofrer golpes quepossam danificar sua superfície.32 SENAI-SP – INTRANET CT040-08
  33. 33. Operações de mecânica - TeoriaÉ aconselhável alternar a superfície de uso do desempeno para que o desgaste sejaregular em todo o seu plano. Ele deve ser mantido limpo, untado com óleo anti-corrosivo e protegido com um tampo de madeira.Régua, riscador, esquadroA régua de traçar é fabricada de aço-carbono, sem escala, com faces planas eparalelas. Tem uma das bordas biselada, ou seja, chanfrada. Ela serve de guia para oriscador, quando se traçam linhas retas.O esquadro que serve de guia ao riscador quando são traçadas linhasperpendiculares a uma face de referência, é chamado de esquadro com base. Ele éconstituído de aço-carbono retificado e, às vezes, temperado.Riscador e compassoO riscador também é fabricado com aço-carbono e tem a ponta temperada. Podetambém ter a ponta feita de metal duro afilada em formato cônico num ângulo de 15o. SENAI-SP – INTRANET 33 CT040-08
  34. 34. Operações de mecânica - TeoriaGeralmente o riscador tem o corpo recartilhado para facilitar a empunhadura ao riscar.Seu comprimento varia de 120 a 150mm.Riscador CompassoO compasso é um instrumento construído em aço-carbono ou em aço especial, dotado deduas pernas que se abrem ou se fecham por meio de uma articulação. Ele é constituídopor um pino de manejo, um sistema de articulação e um sistema de regulagem quepermitem a fixação das pernas na abertura com a medida desejada.Ele é usado para traçar circunferências e arcos de circunferências.Para melhor conservação, após o uso, todos esses instrumentos devem ser limpos,lubrificados e guardados em local apropriado livre de umidade e de contato com outrasferramentas.34 SENAI-SP – INTRANET CT040-08
  35. 35. Operações de mecânica - TeoriaMartelo e punçãoO martelo é uma ferramenta manual que serve para produzir choques. O martelo podeser de dois tipos: de pena e de bola.Tanto o martelo de bola quanto o martelo de pena apresentam as partes mostradas nailustração a seguir.A face de choque (pancada) é ligeiramente abaulada.A bola (semi-esférica) e a pena (arredondada na extremidade) são usadas paratrabalhos de rebitagem e de forja.O olhal, orifício de seção oval, onde se introduz a espiga do cabo é geralmenteestreitado na parte central.A cabeça e a bola (ou a pena) são tratadas termicamente, para terem a durezaaumentada e para resistirem aos choques. SENAI-SP – INTRANET 35 CT040-08
  36. 36. Operações de mecânica - TeoriaA madeira do cabo deve ser flexível, sem defeitos e de boa qualidade. Sua seção éoval para possibilitar maior firmeza na empunhadura. O comprimento vai de 30 a35cm.O engastamento no olhal é garantido por uma cunha de aço cravada na extremidadedo cabo. Essa cunha abre as fibras da madeira de modo que a ponta do cabo fiquebem apertada contra a superfície do olhal.O estreitamento do cabo aumenta a flexibilidade e ajuda o golpe pois age comoamortecedor e diminui a fadiga do punho do operador.A figura a seguir mostra a posição correta de segurar o martelo. A energia é bemaproveitada quando a ferramenta é segurada pela extremidade do cabo.O punho de quem martela é que faz o trabalho no martelamento. A amplitude domovimento do martelo é de cerca de um quarto de círculo, ou seja, 90º.O punção é outro instrumento usado na traçagem. É um instrumento fabricado de aço-carbono, temperado, com um comprimento entre 100 e 125mm, ponta cônica e corpocilíndrico recartilhado ou octogonal (com oito lados).O corpo do punção recartilhado ou octogonal serve para auxiliar a empunhadura daferramenta durante o uso, impedindo que ele escorregue da mão.36 SENAI-SP – INTRANET CT040-08
  37. 37. Operações de mecânica - TeoriaEssa ferramenta é usada para marcar pontos de referência no traçado e centros parafuração de peças. A marcação é feita por meio de pancadas dadas com martelo nacabeça do punção.O punção é classificado de acordo com o ângulo da ponta. Existem punções de 30º,60º, 90º, 120º.Os punções de 30º e 60º são usados quando se deseja marcar os centros e os pontosde referência com mais intensidade. Os punções de 90º e 120º são usados para fazermarcações leves e guias para pontas de brocas. Tipos Usos Marca traços de referência. Marca centros que servem de guias para pontas de brocas.Para marcar, o punção deve ser apoiado sobre o ponto desejado e inclinado para afrente, a fim de facilitar a visão do operador. SENAI-SP – INTRANET 37 CT040-08
  38. 38. Operações de mecânica - TeoriaEm seguida, o punção é colocado na posição perpendicular à peça para receber ogolpe do martelo. Esse golpe deve ser único e sua intensidade deve ser compatívelcom a marcação desejada e com a espessura do material puncionado.Soluções corantesPara que o traçado seja mais nítido, as superfícies das peças devem ser pintadas comsoluções corantes. O tipo de solução depende da superfície do material e do controledo traçado.O quadro a seguir resume as informações sobre essas soluções. Substância Composição Superfície Traçado Goma-laca, álcool, Verniz Lisa ou polida Rigoroso anilina. Alvaiade, água ou Solução de alvaiade Em bruto Sem rigor álcool Gesso, água, cola comum de madeira, Gesso diluído Em bruto Sem rigor óleo de linhaça, secante. Gesso seco Gesso comum (giz) Em bruto Pouco rigoroso Já preparada no Tinta Lisa Rigoroso comércio Créditos Comitê Técnico de Processos de Usinagem/2008 Elaborador: Regina Célia Roland Novaes Carlos Eduardo Binati Selma Ziedas José Roberto da Silva Conteudista: Abilio José Weber Rogério Augusto Spatti Adriano Ruiz Secco Ilustrador: José Joaquim Pecegueiro José Luciano de Souza Filho Leury Giacomeli38 SENAI-SP – INTRANET CT040-08
  39. 39. Operações de mecânica - Teoria Avaliado pelo Comitê Técnico de Processos de Usinagem/2007. FuradeirasFuradeira é uma máquina-ferramenta que permite executar operações como furar,roscar com machos, rebaixar, escarear e alargar furos. Essas operações sãoexecutadas pelo movimento de rotação e avanço das ferramentas fixadas no eixoprincipal da máquina.O movimento de rotação é transmitido por um sistema de engrenagens ou de polias,impulsionados por um motor elétrico. O avanço é transmitido por um sistema deengrenagem (pinhão e cremalheira) que pode ser manual ou automático.Tipos de furadeirasA escolha da furadeira está relacionada ao tipo de trabalho que será realizado. Assim,temos:• Furadeira portátil;• Furadeira sensitiva;• Furadeira de bases magnética;• Furadeira de coluna;• Furadeira radial;• Furadeira múltipla;• Furadeira de fusos múltiplos. SENAI-SP – INTRANET 39 CT040-08
  40. 40. Operações de mecânica - TeoriaA furadeira portátil é usada em montagens, na execução de furos de fixação depinos, cavilhas e parafusos em peças muito grandes como turbinas e carrocerias,quando há necessidade de trabalhar no próprio local devido ao difícil acesso de umafuradeira maior.Esse tipo de furadeira também é usado em serviços de manutenção para a extração deelementos de máquinas tais como parafusos e prisioneiros. Pode ser elétrica e tambémpneumática.A furadeira sensitiva é a mais simples das máquinas-ferramentas destinadas àfuração de peças. É indicada para usinagem de peças de pequeno porte e furos comdiâmetros de até 15mm.Tem o nome de sensitiva porque o avanço é feito manualmente pelo operador, o qualregula a penetração da ferramenta em função da resistência que o material oferece.40 SENAI-SP – INTRANET CT040-08
  41. 41. Operações de mecânica - TeoriaA furadeira de coluna tem esse nome porque seu suporte principal é uma coluna naqual estão montados o sistema de transmissão de movimento, a mesa e a base. Acoluna permite deslocar e girar o sistema de transmissão e a mesa, segundo otamanho das peças. A furadeira de coluna pode ser:a. de bancada (também chamada de sensitiva, porque o avanço da ferramenta é dado pela força do operador) - tem motores de pequena potência e é empregada para fazer furos de até 15mm de diâmetro. A transmissão do movimento é feita por meio de sistema de polias e correias.Furadeira de coluna de bancada SENAI-SP – INTRANET 41 CT040-08
  42. 42. Operações de mecânica - Teoriab. de piso - geralmente usada para a furação de peças grandes com diâmetros maiores do que os das furadeiras de bancada. Possui uma mesa giratória que permite maior aproveitamento em peças com formatos irregulares. Apresenta, também, mecanismo para avanço automático do eixo árvore. Normalmente a transmissão de movimento é feita por engrenagens.Furadeira de coluna de pisoA furadeira radial é empregada para abrir furos em peças pesadas volumosas edifíceis de alinhar. Possui um potente braço horizontal que pode ser abaixado elevantado e é capaz de girar em torno da coluna. Esse braço, por sua vez, contém oeixo porta-ferramenta que também pode ser deslocado horizontalmente ao longo dobraço. Isso permite furar em várias posições sem mover a peça. O avanço daferramenta também é automático.42 SENAI-SP – INTRANET CT040-08
  43. 43. Operações de mecânica - TeoriaA furadeira múltipla possui vários fusos alinhados para executar operaçõessucessivas ou simultâneas em uma única peça ou em diversas peças ao mesmotempo. É usada em operações seriadas nas quais é preciso fazer furos de diversasmedidas.A furadeira de fusos múltiplos é aquela na qual os fusos trabalham juntos, em feixes.Cada um dos fusos pode ter uma ferramenta diferente de modo que é possível fazerfuros diferentes ao mesmo tempo na mesma peça. Em alguns modelos, a mesa girasobre seu eixo central. É usada em usinagem de uma só peça com vários furos, comoblocos de motores, por exemplo, e produzida em grandes quantidade de peçasseriadas. SENAI-SP – INTRANET 43 CT040-08
  44. 44. Operações de mecânica - TeoriaPartes da furadeira de colunaAs principais partes de uma furadeira de coluna são: motor, cabeçote motriz, coluna,árvore ou eixo principal, mesa porta-peças e base.O motor fornece energia que impulsiona o sistema de engrenagens ou de polias.O cabeçote motriz é a parte da máquina na qual se localiza o sistema deengrenagens ou polias e a árvore (ou eixo principal). O sistema de engrenagens oupolias é responsável pela transformação e seleção de rotações transmitidos à árvoreou eixo principal.A árvore (ou eixo principal), montada na cabeça motriz, é o elemento responsávelpela fixação da ferramenta diretamente em seu eixo ou por meio de um acessóriochamado de mandril. É essa árvore que transmite o movimento transformado pelosistema de engrenagens ou polias à ferramenta e permite que esta execute a operaçãodesejada.A coluna é o suporte da cabeça motriz. Dispõe de guias verticais sobre as quaisdeslizam a cabeça motriz e a mesa porta-peça.44 SENAI-SP – INTRANET CT040-08
  45. 45. Operações de mecânica - TeoriaA mesa porta-peça é a parte da máquina onde a peça é fixada. Ela pode termovimentos verticais, giratórios e de inclinação.A base é o plano de apoio da máquina para a fixação no piso ou na bancada. Pode serutilizada como mesa porta-peça quando a peça é de grandes dimensões.O movimento de avanço de uma broca ou de qualquer outra ferramenta fixada no eixoprincipal da furadeira de coluna pode ser executado manual ou automaticamente.As furadeiras com avanço manual são as mais comuns. Nessas furadeiras, o avanço écontrolado pelo operador, quando se executa trabalhos que não exigem grandeprecisão.As furadeiras de coluna de piso, radiais, múltiplas e de fusos múltiplos têm avançoautomático. Isso permite a execução de furos com melhor acabamento. Elas sãousadas principalmente na fabricação de motores e máquinas.Manuseio da furadeiraPara obter um bom resultado nas operações com a furadeira, a ferramenta deve estarfirmemente presa à máquina a fim de que gire perfeitamente centralizada. A peça, porsua vez, deve estar igualmente presa com firmeza à mesa da máquina.Se o furo a ser executado for muito grande, deve-se fazer uma pré furação combrocas menores.Uma broca de haste cônica não deve jamais ser presa a um mandril que é indicadopara ferramentas de haste cilíndrica paralela.Para retirar a ferramenta deve-se usar unicamente a ferramenta adequada. SENAI-SP – INTRANET 45 CT040-08
  46. 46. Operações de mecânica - TeoriaCréditos Comitê Técnico de Processos de Usinagem/2007Elaborador: Regina Célia Roland Novaes Carlos Eduardo Binati Selma Ziedas José Roberto da SilvaConteudista: Abilio José Weber Rogério Augusto Spatti Adriano Ruiz SeccoIlustrador: José Joaquim Pecegueiro José Luciano de Souza Filho Leury Giacomeli46 SENAI-SP – INTRANET CT040-08
  47. 47. Operações de mecânica - Teoria Avaliado pelo Comitê Técnico de Processos de Usinagem/2007. BrocasA broca é uma ferramenta de corte geralmente de forma cilíndrica, fabricada com açorápido, aço carbono, ou com aço carbono com ponta de metal duro soldada ou fixadamecanicamente, destinada à execução de furos cilíndricos.Essa ferramenta pode ser fixada em máquinas como torno, fresadora, furadeira,mandriladora.Nos tornos, as brocas são estacionárias, ou seja, o movimento de corte é promovidopela peça em rotação. Já nas fresadoras, furadeiras e nas mandriladoras, o movimentode corte é feito pela broca em rotação.A broca do tipo helicoidal de aço rápido é a mais usada em mecânica. Por isso, épreciso conhecer suas características de construção e nomenclatura.As brocas são construídas conforme a norma NBR 6176. A nomenclatura de suaspartes componentes e seus correspondentes em termos usuais em mecânica estãoapresentados a seguir. SENAI-SP – INTRANET 47 CT040-08
  48. 48. Operações de mecânica - TeoriaBroca helicoidal com haste cilíndrica:A broca de haste cilíndrica é colocada no mandril, que por sua vez está encaixado noeixo principal da furadeira. Esse tipo de broca é usado para furos de pequeno diâmetroque demandam pequeno esforço de corte.Broca helicoidal de haste cilíndricaBroca helicoidal com haste cônica:A broca de haste cônica é usada para fazer furos que demandam grande esforço decorte. Essa broca é encaixada diretamente no eixo principal da furadeira, sob pressão:desse modo, suporta grandes esforços.Broca helicoidal de haste cônicaVejamos a seguir, a nomenclatura das partes que compõem uma broca helicoidal,conforme NBR 6176:48 SENAI-SP – INTRANET CT040-08
  49. 49. Operações de mecânica - Teoria Nomenclatura Nomenclatura Termos usuais Termos usuais NBR 6176 NBR 61761. comprimento da ponta --- 12. superfície de saída --- 13. largura da superfície largura do2. comprimento utilizável comprimento de corte lateral de folga rebaixo 14. comprimento da3. comprimento do canal --- superfície lateral de folga diâmetro do4. comprimento da haste --- 15. guia rebaixo5. comprimento do comprimento do pescoço 16. aresta transversal rebaixo6. comprimento total --- 17. diâmetro da broca filete cilíndrico7. superfície principal de superfície detalonada 18. quina centro morto folga8. ponta de corte --- 19. canal --- 20. espessura k do9. largura da guia largura do filete cilíndrico --- núcleo 21. superfície lateral de10. aresta lateral --- --- folga11. aresta principal de --- alma na porta corteFonte: Manual Técnico SKF Ferramentas S/A, 1987, p. 7.Para fins de fixação e afiação, a broca é dividida em três partes: haste, corpo e ponta.A haste é a parte que fica presa à máquina. Ela pode ser cilíndrica ou cônica,dependendo de seu diâmetro, conforme ilustrado anteriormente. SENAI-SP – INTRANET 49 CT040-08
  50. 50. Operações de mecânica - TeoriaO corpo é a parte que serve de guia e corresponde ao comprimento útil da ferramenta.Quando se trata de broca helicoidal, o corpo tem dois canais em forma de héliceespiralada. Devido a esta forma helicoidal e ao giro da broca, os cavacos produzidospelas arestas cortantes são elevados e lançados para fora do furo. No caso de brocacanhão, ele é formado por uma aresta plana.A ponta é a extremidade cortante que recebe a afiação. Forma um ângulo de ponta (σ)que varia de acordo com o material a ser furado.A broca corta com as suas duas arestas cortantes como um sistema de duasferramentas. Isso permite formar dois cavacos simétricos.Além de permitir a saída do cavaco, os canais helicoidais permitem a entrada dolíquido de refrigeração e lubrificação na zona de corte.As guias que limitam os canais helicoidais guiam a broca no furo. Elas são cilíndricas esuficientemente finas para reduzir o atrito nas paredes do orifício. As bordas das guiasconstituem as arestas laterais da broca.A aresta principal de corte é constituída pela superfície de saída da broca e asuperfície de folga.Características das brocasA broca é caracterizada pelas dimensões, pelo material com o qual é fabricada e pelosseguintes ângulos:50 SENAI-SP – INTRANET CT040-08
  51. 51. Operações de mecânica - Teoria1. Ângulo de hélice (indicado pela letra grega γ, lê-se gama) - auxilia no desprendimento do cavaco e no controle do acabamento e da profundidade do furo. Deve ser determinado de acordo com o material a ser furado: para material mais duro, ângulo mais fechado; para material mais macio, ângulo mais aberto. É formado pelo eixo de simetriada broca e a linha de inclinação da hélice. Conforme o ângulo γ a broca e classifica em N, H, W. Classificação quanto ao Ângulo da Ângulo da broca Aplicação ângulo de hélice ponta (σ) Materiais prensados, 80º ebonite, náilon, PVC, mármore, granito. Tipo H - para materiais Ferro fundido duro, duros, tenazes e/ou que 118º latão, bronze, celeron, produzem cavaco curto baquelite. (descontínuo). 140º Aço de alta liga. 130º Aço alto carbono. Tipo N - para materiais de tenacidade e dureza Aço macio, ferro normais. 118º fundido, aço-liga. Tipo W - para materiais Alumínio, zinco, cobre, macios e/ou que produzem 130º madeira, plástico. cavaco longo. SENAI-SP – INTRANET 51 CT040-08
  52. 52. Operações de mecânica - Teoria2. Ângulo lateral de folga (representado pela letra grega α, lê-se alfa) - tem a função de reduzir o atrito entre a broca e a peça. Isso facilita a penetração da broca no material. Sua medida varia entre 6 e 27º, de acordo com o diâmetro da broca. Ele também deve ser determinado de acordo com o material a ser furado: quanto mais duro é o material, menor é o ângulo de folga.3. Ângulo de ponta (representado pela letra grega σ, lê-se sigma) - corresponde ao ângulo formado pelas arestas cortantes da broca. Também é determinado pela resistência do material a ser furado.É muito importante que as arestas cortantes tenham o mesmo comprimento e formemângulos iguais em relação ao eixo da broca (A = A).52 SENAI-SP – INTRANET CT040-08
  53. 53. Operações de mecânica - TeoriaExistem verificadores específicos para verificar o ângulo ε da broca.Modificações para aplicações específicasQuando uma broca comum não proporciona um rendimento satisfatório em um trabalhoespecífico e a quantidade de furos não justifica a compra de uma broca especial, pode-sefazer algumas modificações nas brocas do tipo N e obter os mesmos resultados.Pode-se, por exemplo, modificar o ângulo da ponta, tornando-o mais obtuso. Issoproporciona bons resultados na furação de materiais duros, como aços de altocarbono.Para a usinagem de chapas finas são freqüentes duas dificuldades: a primeira é queos furos obtidos não são redondos, às vezes adquirindo a forma triangular; a segundaé que a parte final do furo na chapa apresenta-se com muitas rebarbas. SENAI-SP – INTRANET 53 CT040-08
  54. 54. Operações de mecânica - TeoriaA forma de evitar esses problemas é afiar a broca de modo que o ângulo de pontafique mais obtuso e reduzir a aresta transversal de corte.Para a usinagem de ferro fundido, primeiramente afia-se a broca com um ângulonormal de 118º. Posteriormente, a parte externa da aresta principal de corte, medindo1/3 do comprimento total dessa aresta, é afiada com 90º.Para a usinagem de cobre e suas ligas, como o latão, o ângulo lateral de saída (ângulode hélice) da broca deve ser ligeiramente alterado para se obter um ângulo de corte de5 a 10º, que ajuda a quebrar o cavaco. Essa alteração deve ser feita nas arestasprincipais de corte em aproximadamente 70% de seu comprimento.54 SENAI-SP – INTRANET CT040-08
  55. 55. Operações de mecânica - TeoriaA tabela a seguir mostra algumas afiações especiais, conforme norma NBR 6176. Afiações especiais Tipo de afiação Aplicações Formato A Para aços até 900 N/mm2 Redução da aresta transversal Formato B Aço com mais de 900 N/mm2 Redução da aresta transversal Aço para molas com correção da aresta principal Aço ao manganês de corte Ferro fundido Formato C 2 Aço com mais de 900 N/mm Afiação em cruz Formato D Ferro fundido Afiação com cone duplo Ligas de alumínio, cobre e Formato E zinco Ponta para centrar Chapa fina PapelBrocas especiaisAlém da broca helicoidal existem outros tipos de brocas para usinagens especiais.Além das brocas helicoidais comuns com haste cilíndrica ou cônica, há, no comércio,outros tipos de brocas para serviços especiais. Tais brocas também apresentam hastecilíndrica ou cônica e alguns tipos são descritos a seguir.Brocas com pastilha de metal duro para concretoA ponta desses tipos de brocas é dimensionada para propiciar maior rendimentopossível, combinando a alta resistência à ruptura com a alta resistência ao desgaste.O corpo dessas brocas é construído em aço-cromo temperado e seus canais sãoprojetados para assegurar um transporte fácil do pó, evitando o risco de obstrução eaquecimento da broca. SENAI-SP – INTRANET 55 CT040-08
  56. 56. Operações de mecânica - TeoriaO ângulo da ponta dessas brocas é de 115º e o comprimento da haste pode sernormal, longo, extra-longo ou reduzido.Brocas de hélice rápidaEstas brocas são indicadas para a usinagem eficiente de ligas de alumínio, cobre eoutros metais não-ferrosos, porém são indicadas somente nos casos em que as peçasencontram-se fixas enquanto as brocas giram.A hélice rápida, por ter maior ângulo de corte nas arestas principais, melhora tanto orendimento como a rápida saída dos cavacos, o que evita a obstrução dos canais.Os canais são mais largos que o normal, exatamente para evitar a obstrução, e asguias da broca são mais estreitas a fim de reduzir o atrito e minimizar o incrustamentode material.Brocas de hélice lentaSão projetadas para usinar latão, bronze fosforoso, etc. A hélice lenta, por ter menorângulo de corte nas arestas principais, produz o cavaco desejado para essa classe demateriais.56 SENAI-SP – INTRANET CT040-08
  57. 57. Operações de mecânica - TeoriaComo nas brocas com hélice rápida, as guias são mais estreitas e os canais maislargos que os das brocas normais.Brocas de hélice lenta para plásticos termoestáveisEstas brocas possuem as mesmas características que as brocas de hélice lenta paralatão, exceção feita ao ângulo da ponta que, geralmente, é de 60º. São recomendadaspara furar baquelite, ebonite, vulcanite e outros tipos de plásticos termoestáveis, isto é,plásticos que resistem às deformações causadas pelo aquecimento.Brocas para trabalhos pesadosSão indicadas para usinar aços inoxidáveis muito duros e outros aços de difícilusinagem. Por terem o núcleo reforçado em relação às brocas normais, podemsuportar maiores esforços de corte.A geometria dos canais assegura uma adequada saída dos cavacos, inclusive noscasos em que se usinam furos com profundidades superiores a três vezes o diâmetro.Brocas extracurtasSão brocas com corte à direita ou à esquerda cujo comprimento do canal é igual àmetade do comprimento do canal das séries curtas. Isso as torna mais robustas e SENAI-SP – INTRANET 57 CT040-08
  58. 58. Operações de mecânica - Teoriaespecialmente indicadas para uso em furadeiras manuais em que se requer uma maiorrigidez. Devido ao seu comprimento reduzido, estas brocas são preferencialmenteutilizadas em tornos revólver e tornos automáticos, em que o espaço é muito restrito.Brocas em aço cobalto para aços-manganêsEstas brocas são utilizadas para usinar aços-manganês (12% a 14% de manganês), osquais não podem ser usinados satisfatoriamente com brocas normais devido àscaracterísticas de extrema dureza destes materiais. As brocas são fabricadasem aço-rápido com teor de cobalto, haste cônica maior que o normal,comprimento de canal curto, núcleo normal, hélice lenta e ângulo da pontaobtuso.Este tipo de broca também pode ser utilizado para usinar chapa blindada e aços comalta resistência à tração, sendo essencial à rigidez tanto da máquina como da fixaçãoda peça a ser usinada.Elas são por exemplo:1. Broca de centrar - é usada para abrir um furo inicial que servirá como guia no local do furo que será feito pela broca helicoidal. Além de furar, esta broca produz simultaneamente chanfros ou raios.Ela permite a execução de furos de centro nas peças que vão ser torneadas, fresadasou retificadas. Esses furos permitem que a peça seja fixada por dispositivos entrepontas e tenha movimento giratório.58 SENAI-SP – INTRANET CT040-08
  59. 59. Operações de mecânica - Teoria2. Broca escalonada simples e múltipla - serve para executar furos e rebaixos em uma única operação. É empregada em grande produção industrial.3. Broca canhão - tem uma única aresta cortante. É indicada para trabalhos especiais como furos profundos, garantindo sua retitude, onde não há possibilidade de usar brocas helicoidais.4. Broca com furo para fluido de corte - é usada em produção contínua e em alta velocidade, principalmente em furos profundos. O fluido de corte é injetado sob alta pressão. No caso de ferro fundido, a refrigeração é feita por meio de injeção de ar comprimido que também ajuda a expelir os cavacos. SENAI-SP – INTRANET 59 CT040-08
  60. 60. Operações de mecânica - Teoria5. Broca com pastilha de metal duro para metais - é utilizada na furação de aços com resistência à tração de 750 a 1.400N/mm2 e aços fundidos com resistência de 700 N/mm2. è empregada também na furação de peças fundidas de ferro, alumínio, latão.6. Broca com pastilha de metal duro para concreto - tem canais projetados para facilitar o transporte do pó, evitando o risco de obstrução ou aquecimento da broca. Diferencia-se da broca com pastilha de metal duro para metais pela posição e afiação da pastilha, e pelo corpo que não apresenta guias cilíndricas.7. Broca para furação curta - é utilizada em máquinas-ferramenta CNC, na furação curta de profundidade de até 4 vezes o diâmetro da broca. É provida de pastilhas intercambiáveis de metal duro. Possui, em seu corpo, furos para a lubrificação forçada. Com ela, é possível obter furos de até 58mm sem necessidade de pré- furação.60 SENAI-SP – INTRANET CT040-08
  61. 61. Operações de mecânica - Teoria8. Broca trepanadora - é uma broca de tubo aberto com pastilhas de metal duro intercambiáveis. É utilizada na execução de furos passantes de grande diâmetro. O uso dessa broca diminui a produção do cavaco porque boa parte do núcleo do furo é aproveitada para a confecção de outras peças.Existe uma variedade muito grande de brocas que se diferenciam pelo formato eaplicação. Os catálogos de fabricantes são fontes ideais de informações detalhadas eatualizadas sobre as brocas, ou quaisquer outras ferramentas. SENAI-SP – INTRANET 61 CT040-08
  62. 62. Operações de mecânica - TeoriaCréditos Comitê Técnico de Processos de Usinagem/2007Elaborador: Regina Célia Roland Novaes Carlos Eduardo Binati Selma Ziedas José Roberto da SilvaConteudista: Abilio José Weber Rogério Augusto Spatti Adriano Ruiz SeccoIlustrador: José Joaquim Pecegueiro José Luciano de Souza Filho Leury Giacomeli62 SENAI-SP – INTRANET CT040-08
  63. 63. Operações de mecânica - Teoria GabaritosSão acessórios ou instrumentos auxiliares que servem para verificar, controlar oufacilitar certas operações de perfis complicados, furações, suportes e montagens paradeterminados trabalhos em série.São fabricados geralmente em aço-carbono.Suas formas, tipos e tamanhos variam de acordo com o trabalho a realizar.Veja, nas figuras abaixo, alguns gabaritos para contorno. SENAI-SP – INTRANET CT040-08 63
  64. 64. Operações de mecânica - TeoriaA figura a seguir mostra um gabarito para curvar o corpo da bobinadeira.Os gabaritos, para serem usados, deverão estar com as faces de contato sempreperfeitas.ConservaçãoOs gabaritos devem estar sempre limpos e ser guardados após o uso. SENAI-SP – INTRANET64 CT040-08
  65. 65. Operações de mecânica - Teoria Avaliado pelo Comitê Técnico de Processos de Usinagem/2008. Machos de roscarSão ferramentas de corte usadas para remoção dos materiais e para roscar peçasinternamente.São constituídas de aço-carbono ou aço rápido.O aço rápido é o que apresenta melhor resistência ao desgaste, característica básicade uma ferramenta de corte.Os machos de roscar são formados por uma haste cilíndrica que termina em umacabeça de encaixe quadrada.Os machos de roscar podem ser para uso manual ou para máquinas.Os machos de roscar manuais são apresentados em jogo de duas ou três peças,sendo variáveis a entrada de rosca e o diâmetro efetivo.A norma ANSI (American National Standard Institute) apresenta o macho em jogo detrês peças, com variação apenas na entrada, conhecido como perfil completo.A norma DIN (Deutsche Industrie Normen) apresenta o macho em jogo de duas ou trêspeças com variação do chanfro e do diâmetro efetivo da rosca, conhecido comoseriado. SENAI-SP – INTRANET CT040-08 65
  66. 66. Operações de mecânica - TeoriaObservaçãoNas roscas cilíndricas, o diâmetro do cilindro é imaginário.Sua superfície intercepta os perfis dos filetes em uma posição tal que a largura do vãonesse ponto é igual à metade do passo.Nas roscas, cujos filetes tem perfis perfeitos, a interseção se dá em um ponto onde aespessura do filete é igual à largura do vão.Os machos para roscar a máquina são apresentados em uma única peça.Seu formato é normalizado pela DIN, isto é, apresenta seu comprimento total maiorque o macho manual.Os machos de roscar são classificados a partir de seis características: Sistema derosca, aplicação, passo ou número de filetes por polegada, diâmetro externo ounominal, diâmetro da espiga ou haste cilíndrica e sentido da rosca.Sistema de roscaHá três tipos de roscas de machos: Métrico, Whitworth e Americano (USS)AplicaçãoOs machos de roscar são fabricados para roscar peças internamente.Passo ou número de filetes por polegadaEsta característica indica se a rosca é normal ou fina.Diâmetro externo ou nominalRefere-se ao diâmetro externo da parte roscada. SENAI-SP – INTRANET66 CT040-08
  67. 67. Operações de mecânica - TeoriaDiâmetro da espiga ou haste cilíndricaÉ uma característica que indica se o macho de roscar serve ou não para fazer roscaem furos mais profundos que o corpo roscado, pois existem machos de roscar queapresentam diâmetro da haste cilíndrica igual ao da rosca ou inferior ao diâmetro docorpo roscado.Veja, nas figuras abaixo, esses tipos de machos.Sentido da roscaRefere-se ao sentido da rosca, isto é, se é direita ( rigth ) ou esquerda ( left ). SENAI-SP – INTRANET CT040-08 67
  68. 68. Operações de mecânica - TeoriaClassificação dos machos de roscar, segundo o tipo de rosca ⎧ Rosca ⎧normal ⎪ Sistema Métrico ⎪ ⎨ ⎪ ⎪fina ⎪ ⎩ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎧ ⎧normal - BSW ⎪para parafusos ⎨ ⎪ Rosca Sistema ⎪ ⎩fina - BSF ⎪ Whitworth ⎪ ⎪ ⎨ Machos ⎪ ⎪para tubos − BSP − BSPT ⎪ ⎪ de ⎨ ⎪ roscar ⎪ ⎩ ⎪ Rosca Sistema ⎪ Americano (USS) ⎪ ⎧ ⎧normal - NC ⎪ ⎪para parafusos ⎨ ⎪ ⎪ ⎩fina - NF ⎪ ⎪ ⎨ ⎪ ⎪paratubos − NPT ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎩ ⎪ ⎪ ⎪ ⎩ Créditos Comitê Técnico de Processos de Usinagem/2008 Elaborador: Regina Célia Roland Novaes Carlos Eduardo Binati Selma Ziedas José Roberto da Silva Conteudista: Abilio José Weber Rogério Augusto Spatti Adriano Ruiz Secco Ilustrador: José Joaquim Pecegueiro José Luciano de Souza Filho Leury Giacomeli SENAI-SP – INTRANET68 CT040-08
  69. 69. Operações de mecânica - Teoria Seleção de ferramentas para roscarPara roscar com machos é importante saber selecionar os machos e a broca com aqual se deve fazer a furação.Deve-se também selecionar o tipo de lubrificante ou refrigerante que será usadodurante a abertura da rosca.Os lubrificantes ou fluidos de corte têm duas finalidades: Refrigerar a ferramenta e apeça e lubrificar a ferramenta, para proporcionar maior durabilidade e melhoracabamento.Os lubrificantes podem ser óleos de corte ou soluções de corte.Os óleos de corte são óleos minerais, aos quais se adicionam compostos químicos.São usados como se apresentam comercialmente.Há um tipo de óleo específico para cada material.As soluções de corte são misturadas preparadas com água e outros elementos comoóleo solúvel, enxofre, bórax, etc.A tabela seguinte indica o tipo de solução adequada a cada trabalho.Tabela: Tipo de solução refrigerante e material a ser trabalhado Tipo de trabalho Material Furar Roscar Água com 5% de óleo Óleo mineral com 1% de enxofre Aço-carbono 1010 a 1035 solúvel pó Óleo mineral com 1% de enxofre Ferro fundido A seco pó Querosene com 3% de óleo Querosene com 3% de óleo Alumínio e suas ligas mineral mineral Água com 5% de óleo Óleo mineral com 1% de enxofre Bronze e latão solúvel pó Querosene com 3% de óleo Querosene com 3% de óleo Cobre mineral mineral SENAI-SP - INTRANET CT040-08 69
  70. 70. Operações de mecânica - TeoriaAlguns fluidos de corte têm substâncias que fazem mal à pele e à saúde.Lave sempre as mão com água e sabão após o uso dos fluidos e não aspire os gasesemanados da refrigeração.Os machos de roscar devem ser escolhidos de acordo com as especificações dodesenho da peça que estamos trabalhando ou de acordo com as instruções recebidas.Podemos, também, escolher os machos de roscar, tomando como referência oparafuso que vamos utilizar.A tabela seguinte apresenta os diâmetros nominais (diâmetro externo) dos machos deroscar, assim como os diâmetros das brocas que devem ser usadas na furação.Tabela: Diâmetro da broca e diâmetro nominal do macho Diâmetro da broca Macho mm Polegada Polegada 2,5 7/64” 1/8” 3,7 5/32” 3/16” 5,0 13/64” ¼” 6,5 17/64” 5/16” 8,0 5/16” 3/8” 9,25 3/8” 7/16” 10,5 27/64” 1/2”Condições de uso dos machos de roscarPara serem usados, eles devem estar bem afiados e com todos os filetes em bomestado.ConservaçãoPara conservar os machos de roscar em bom estado, é preciso limpá-los após o uso,evitar choques e guardá-los separados em seus estojos. SENAI-SP - INTRANET70 CT040-08
  71. 71. Operações de mecânica - Teoria Acessórios de travamentoAnéis de retençãoSão travas rápidas, feitas em aço e têm, geralmente, forma arredondada.Servem para travar eixos em seus alojamentos, mancais, rolamentos de esfera, etc.Os anéis de retenção são utilizados em eletrodomésticos e máquinas-ferramentasportáteis, pois facilitam a montagem e desmontagem.Observe, nas figuras abaixo, alguns modelos. Anel de retenção Anel de retenção para eixos para furos Anel de retenção Anel de para eixos lisos travamento (sem ranhura) para eixos.Há alicates próprios para a montagem e desmontagem de certos tipos de anéis. SENAI-SP – INTRANET CT040-08 71
  72. 72. Operações de mecânica - TeoriaVeja, na figura, o tipo mais comum.CupilhasSão grampos feitos em aço, em diversos diâmetros e comprimento.Têm uma das hastes menor do que a outra.Servem para limitar percursos mecânicos, travar porcas, etc. SENAI-SP – INTRANET72 CT040-08
  73. 73. Operações de mecânica - Teoria Avaliado pelo Comitê Técnico de Processos de Usinagem/2007. Serra manualSerra manual é uma ferramenta de corte. É provida de uma lâmina com dentes,utilizada para separar ou seccionar um material. A serra manual é constituída de duaspartes: o arco de serra e a lâmina de serra.Arco de serraO arco de serra é uma armação feita de aço carbono, que pode ser inteiriça ouapresentar um mecanismo ajustável ou regulável.O arco de serra com mecanismo ajustável ou regulável tem a vantagem de permitir afixação de lâminas de serra com comprimentos variados. SENAI-SP – INTRANET 73 CT040-08
  74. 74. Operações de mecânica - TeoriaO cabo do arco de serra é feito de madeira, de plástico rígido ou de alumínio, comempunhadura adequada.O arco de serra apresenta dois suportes de fixação: um fixo e outro móvel, sendo queo móvel pode se localizar próximo ao cabo ou na outra extremidade, dependendo domodelo do arco de serra. O suporte móvel é constituído por um pino, um esticador euma porca borboleta esticadora.74 SENAI-SP – INTRANET CT040-08
  75. 75. Operações de mecânica - TeoriaQuando acionada manualmente, a porca borboleta esticadora permite tensionar, isto é,esticar a lâmina de serra para execução do trabalho.Em todos os modelos de arco de serra, há um dispositivo nos extremos que permitegirar a lâmina num ângulo de 90º, de modo que o operador possa realizar cortesprofundos.Lâmina de serraA lâmina de serra para arcos é uma peça estreita e fina, com dentes em uma dasbordas, e feita de aço rápido ou aço carbono temperado. Quando a têmpera abrangetoda a lâmina, esta recebe o nome de lâmina de serra rígida e deve ser usada comcuidado, pois quebra-se facilmente ao sofrer esforços de dobramento ou torção.Quando apenas a parte dentada é temperada, a lâmina recebe o nome de lâmina deserra flexível ou semiflexível.A lâmina de serra caracteriza-se pelo comprimento, largura, espessura e número dedentes por polegada (25,4mm).As lâminas de serra mais comuns podem ser encontradas na tabela a seguir. Comprimento Largura Espessura Número de dentes 203,2mm (8”) 12,7mm (1/2”) 0,635mm (.025”) 14, 18, 24 ou 32 254mm (10”) 12,7mm (1/2”) 0,635mm (.025”) 14, 18, 24 ou 32 304,8mm (12”) 12,7mm (1/2”) 0,635mm (.025”) 14, 18, 24 ou 32 SENAI-SP – INTRANET 75 CT040-08
  76. 76. Operações de mecânica - TeoriaAlgumas lâminas de serra encontradas no comércio apresentam uma numeração emuma das faces que as caracteriza em função do comprimento e do número de dentes.A lâmina de serra funciona; cortando por meio de atrito, destacando pequenos cavacosdo material.A forma ideal dos dentes de uma lâmina de serra é aquela que apresenta o ângulo decunha β igual a 65º ; o ângulo de saída γ igual a 5º e o ângulo de folga α igual a 20º.Contudo, nem sempre um dentado atende a todas as necessidades da operação deserrar. Por exemplo, no caso de materiais duros como aço de alto teor de carbono eferros fundidos duros, o ângulo de cunha β da lâmina de serra deverá ser bem grandepara que os dentes não se engastem no material, rompendo-se pelo esforço einutilizando a lâmina.Os dentes da lâmina de serra para trabalhar aços apresentam um ângulo de cunhaβ = 50º e um ângulo de folga α = 40º. Nessas lâminas, o ângulo de saída γ não existe.76 SENAI-SP – INTRANET CT040-08
  77. 77. Operações de mecânica - TeoriaPara trabalhar metais leves e macios como alumínio e cobre, recomendam-se lâminasde serra com dentes bem distanciados e grande ângulo de saída, a fim de permitir bomdesprendimento dos cavacos.Os dentes das serras têm travas, que são deslocamentos laterais em forma alternada,dados aos dentes.As travas permitem um corte mais largo, de modo que a espessura do corte se tornamaior que a espessura da lâmina; isso facilita muito a operação de serrar, pois oscavacos saem livremente e a lâmina não se prende no material. SENAI-SP – INTRANET 77 CT040-08
  78. 78. Operações de mecânica - TeoriaO espaçamento ou passo entre os dentes tem uma influência importante nodesempenho da lâmina de serra. Com um número menor de dentes por polegada sãoadequados para superfícies largas pois permitem corte rápido com espaço paracavaco.Por outro lado, um número maior de dentes por polegada são recomendados parasuperfícies estreitas, pois pelo menos dois dentes estarão em contato com as paredesdo material, evitando que os dentes da lâmina se quebrem ou travem.Seleção da lâmina de serraA lâmina de serra deve ser escolhida de acordo com a espessura e o tipo de material aser trabalhado. Para auxiliar a seleção, observe-se o quadro a seguir. Material a serrar Número de dentes por polegada (25,4mm) Muito duro ou muito fino 32 dentes Dureza ou espessura médias 24 dentes Macio e espesso 18 dentesMetais muito macios como chumbo, estanho e zinco não devem ser serrados comlâminas de serra indicadas para aço porque acontece o encrustamento do materialentre os dentes, dificultando o corte; recomenda-se o uso de lâminas de serra com 10a 14 dentes por polegada.78 SENAI-SP – INTRANET CT040-08
  79. 79. Operações de mecânica - TeoriaCuidados a observarAlguns cuidados devem ser tomados com a lâmina de serra para garantir suaconservação:• Ao tensionar a lâmina de serra no arco, usar apenas as mãos e não empregar ferramentas;• Evitar utilizar lâmina de serra com dentes quebrados. SENAI-SP – INTRANET 79 CT040-08
  80. 80. Operações de mecânica - TeoriaCréditos Comitê Técnico de Processos de Usinagem/2007SENAI-SP Carlos Eduardo Binati José Roberto da Silva Rogério Augusto Spatti80 SENAI-SP – INTRANET CT040-08
  81. 81. Operações de mecânica - Teoria Tesouras e máquinas de corteNas operações de corte, executadas na área mecânica, são utilizadas tesourasmanuais, tesouras de bancada, tesourões de bancada, guilhotinas e tesouras portáteis.Tesouras manuaisSão ferramentas que apresentam duas lâminas móveis e articuladas por meio de umparafuso e uma porca.Tais ferramentas são construídas em aço-carbono temperado e cada lâmina apresentauma aresta cortante ou gume.Sendo acionadas pela ação progressiva da força muscular do operador, as arestascortantes das tesouras penetram no material promovendo o corte por cisalhamento.As tesouras manuais funcionam como uma alavanca interfixa de braços desiguaisconforme mostra a figura abaixo. SENAI-SP – INTRANET CT040-08 81
  82. 82. Operações de mecânica - TeoriaO ponto de apoio é o parafuso. O braço de potência (BP) é a distância entre o parafusoe a região do cabo onde se aplica a força manual ou força potente (P) e o braço deresistência (BR) é a distância entre o parafuso e a região das lâminas que estãocortando ou vencendo as forças resistentes (R) oferecidas pelo material que estiversendo cortado.Sendo uma alavanca interfixa de braços desiguais, o braço de potência (BP) de umatesoura manual é sempre maior que o braço de resistência (BR) representado pelocomprimento longitudinal das lâminas cortantes.Portanto, aplicando-se uma força potente (P) de pequena intensidade sobre o cabo datesoura (BP), essa força se multiplica e seu efeito será tanto mais eficaz quanto maiorfor o cabo e menor for o comprimento longitudinal das lâminas (BR).De fato, para as alavancas, vale a seguinte relação:P . BR = R . BRVamos supor que uma tesoura manual tenha um cabo de 180mm(BP) de comprimentoe que o ponto de corte ao ponto de apoio (parafuso) seja de 30mm (BR). Qual deve sera força potente (P) a ser aplicada no cabo dessa tesoura para cortar uma chapa queoferece uma resistência (R) de 90N?SoluçãoP . BP = R . BR R . BRP= BP 90N . 30mmP= 180mmP = 15NPortanto, aplicando-se uma força potente de 15N na tesoura em questão consegue-sevencer uma força resistente de 90N. Isto é possível porque a tesoura é uma alavanca.Dependendo da natureza do material, as tesouras manuais permitem cortar chapasmetálicas finas de até 5mm de espessura conforme tabela a seguir: SENAI-SP – INTRANET82 CT040-08
  83. 83. Operações de mecânica - TeoriaTabela: Espessura máxima das chapas que a tesoura manual consegue cortar Material Espessura máxima das chapas aço até 1,0mm alumínio até 2,5mm cobre até 1,2mm chumbo até 5,0mm latão até 0,8mm ligas de alumínio até 1,0mm zinco até 1,5mmO ângulo de abertura das tesouras manuais deve ser menor que 20°, pois se esseângulo for demasiadamente grande, o material será empurrado para fora, até chegar aum ângulo de aproximadamente 14° (ponto de corte) que mantém o materialaprisionado para dar início ao corte.Quanto mais o material for empurrado para fora, mais desfavorável será a relaçãoentre os braços da alavanca da tesoura e maior será a força requerida para o corte.O trabalho de cortar com tesouras manuais será realizado mais facilmente quanto maisperto da articulação estiver o ponto de corte. Por isso é necessário situar o material omais dentro possível na abertura das lâminas.Abaixo encontram-se alguns tipos de tesouras manuais e seus empregos. Tesoura tipo cabo com gancho. É apropriada para efetuar cortes retos. Tesoura tipo americano. É apropriada para efetuar cortes retos e curtos, podendo ser utilizada para cortes curvos externos. Tesoura reforçada para cortes curvos. É utilizada para efetuar cortes curvos internos. SENAI-SP – INTRANET CT040-08 83
  84. 84. Operações de mecânica - Teoria Tesoura modelo universal. É bastante versátil para efetuar cortes retos curtos.As tesouras manuais, em geral, são fabricadas para cortar materiais do lado direito dooperador, isto é, as aparas saem normalmente do seu lado direito. Quando vistas decima, no sentido do corte, as tesouras que cortam do lado direito apresentam a lâminainferior do lado esquerdo.Por outro lado, há tesouras que cortam do lado esquerdo. Tais tesouras, quandovistas de cima, no sentido do corte, apresentam a lâmina inferior do lado direito.A razão de existirem tesouras manuais para cortar à direita e à esquerda reside nanecessidade de não se deformar o material, a ser utilizado, após o corte.Durante o corte, com tesouras manuais, quem deve sofrer deformações é a apara.Tais deformações são provocadas pela lâmina superior das tesouras manuais.Tesouras de bancadaAs tesouras de bancada também são alavancas, porém do tipo inter-resistente, pois aforça resistente (R), oferecida pelo material, encontra-se entre o eixo de rotação(parafuso) e a força potente (P).Observe no esquema abaixo a localização do braço de potência (BP) e a localizaçãodo braço de resistência (BR). SENAI-SP – INTRANET84 CT040-08
  85. 85. Operações de mecânica - TeoriaNas tesouras de bancada, o braço de resistência varia constantemente durante ocorte, aumentando à medida que a lâmina cortante for sendo acionada para baixo.Na tesoura de bancada somente a lâmina superior, ligeiramente curvada, é móvelenquanto a inferior é fixa. A ligeira curvatura da lâmina superior permite a manutençãodo ângulo de abertura durante o cisalhamento.Cada tipo de tesoura de bancada possui uma dada capacidade de corte. Talcapacidade de corte aparece gravada em uma etiqueta metálica que cada tipo detesoura traz fixada em sua base. É evidente que não se devem cortar materiaismetálicos que ofereçam resistência superior à capacidade de corte da tesoura.Defeitos comuns que ocorrem quando se manuseiam tesouras e máquinas de corte. Defeitos Causas Correções As lâminas não estão afiadas. As Afiar as lâminas. Regular aHá formação de rebarbas no corte lâminas, durante o corte, não tesoura. Ao utilizar uma tesoura das chapas finais. deslizam constantemente uma manual, aplicar força de forma tal contra a outra em toda a sua que as lâminas mantenham-se em longitude. contato.O corte efetuado com uma tesourade bancada não segue exatamente Em sua posição mais alta, a a linha do traçado. Introduzir uma cunha entre a lâmina superior se separa da lâmina inferior e a mesa e levantar inferior. Em cada corte, após o a lâmina inferior. Montar avanço da chapa, produz-se um novamente as lâminas. novo corte em qualquer direção. A borda cortada fica fora de esquadro. Aparecem rebarbadas As lâminas não estão afiadas. O Afiar as lâminas. Colocar o fixador fixador está demasiadamente alto na altura correta. Ajustar as ou não foi utilizado. As lâminas lâminas. estão separadas em demasia.A superfície de corte apresenta a As lâminas não estão afiadas; ozona de ruptura demasiadamente Afiar as lâminas. corte foi insuficiente. extensa. As bordas do material cortado Uma das lâminas (ou ambas) apresentam deformações apresenta deformação localizada localizadas. causada pelo corte de material Afiar as lâminas. redondo ou pelo corte de material muito duro em relação à dureza do material que constitui as lâminas. SENAI-SP – INTRANET CT040-08 85
  86. 86. Operações de mecânica - TeoriaNormas de segurança• Usar óculos de segurança e luvas para proteger as mãos ao efetuar operações de corte com tesouras manuais, de bancada, tesourões, guilhotinas e tesouras portáteis.• Após o corte devem-se eliminar as rebarbas com uma lima apropriada.• As tesouras manuais, após o uso, devem ser limpas com uma estopa e recobertas com uma fina película de óleo e guardadas em locais apropriados. As tesouras manuais não devem sofrer choques, pancadas e quedas.• Materiais metálicos temperados não devem ser cortados com as tesouras.• Ao operar com a tesoura de bancada ou com o tesourão de bancada, verificar se há pessoas dentro da área de segurança. Se houver, pedir para que elas saiam de dentro da área para não serem atingidas pelas alavancas.• Consultar, sempre, os catálogos e os manuais dos fabricantes para conhecer a capacidade de corte das ferramentas e máquinas e os cuidados necessários. SENAI-SP – INTRANET86 CT040-08
  87. 87. Operações de mecânica - Teoria Viradeiras manuaisViradeiras e dobradeiras manuais são máquinas utilizadas para dobrar e curvar chapasmetálicas. Tais máquinas são bastante utilizadas nas indústrias que confeccionamgabaritos, perfis, gabinetes de máquinas, armários, etc.Nas viradeiras manuais a força aplicada para o dobramento ou curvamento é exercidapor um ou mais operadores.No comércio há inúmeros modelos de viradeiras manuais e todas funcionambasicamente do mesmo modo; contudo, entre os modelos há certas diferenças. Essasdiferenças residem:• No sistema de fixação das chapas a serem dobradas ou curvadas;• Na regulagem do raio mínimo de dobra;• Nas réguas que podem ser lisas ou com dedos extensores. SENAI-SP – INTRANET CT040-08 87
  88. 88. Operações de mecânica - TeoriaObserve os modelos de viradeiras manuais abaixo e a nomenclatura das partescomuns e não comuns.A nomenclatura apresentada para os modelos citados é válida para os demaismodelos e as funções das partes comuns e não comuns são as seguintes:• Mesa basculante - parte da viradeira encarregada de dobrar ou curvar a chapa no ângulo desejado.• Montante - suporte de todos os demais órgãos da máquina.• Contra-peso - auxilia o movimento basculante da mesa favorecendo a aplicação das forças de dobramento ou curvamento.• Mesa superior - funciona como barra de pressão para fixar a chapa.• Volante manual - serve para levantar e baixar a mesa superior.• Régua Iisa - é um componente da mesa superior e serve, também, para prender a chapa. Normalmente esse componente é intercambiável e deve ser retificado periodicamente. SENAI-SP – INTRANET88 CT040-08

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