História dos processos de Usinagem

2. EVOLUÇÃO HISTÓRICA DOS
PROCESSOS DE FABRICAÇÃO

3. No Período Paleolítico as facas, pontas
de lanças e machados eram fabricados
com lascas de grandes pedras.
No Período Neolítico, os artefatos eram
obtidos com o desgaste e polimento da
pedra que era então esfregada no chão
ou areia (Princípio da Retificação).
Princípioda Fabricação
Idade da Pedra Lascada –
surgimento da humanidade
(4 milhões a.C.) até 8000 a.C.
Idade da Pedra Polida –
8000 a.C. até 5000 a.C.

4. A metalúrgica do ferro é posterior. Tem
início por volta de 1500 a.C. na Ásia
Menor.
Idade dos Metais
O desenvolvimento de técnicas de fundição de metais
possibilitou o abandono progressivo dos instrumentos de pedra.
Por volta de 3000 a.C.
produzia-se bronze no
Egito e na Mesopotâmia.
O primeiro metal a ser fundido foi o
cobre, posteriormente o estanho. Da
fusão desses dois metais, surgiu o
bronze, mais duro e resistente, com o
qual fabricavam espadas, lanças, etc.
Por ser um minério mais
difícil de ser trabalhado
difundiu-se lentamente

5. Com a pancada de uma cunha manual surgiu o cinzel,
movimentando esta ferramenta para frente e para trás,
aplicando-se pressão surgiu a serra.
A Evolução da Ferramenta
Plaina da era Neolítica usado no corte de
pedras (6000 a.C.)
CINZEL

6. Um grande avanço nesse período foi a transformação do movimento
de translação em movimento de rotação (com sentido de rotação
invertido a cada ciclo). Este princípio foi aplicado em um dispositivo
denominado Furação de Corda Puxada
A prova da existência desse mecanismo foi uma pintura
encontrada em um túmulo datado de 1450 a.C.

7. Desde a Pré-História, os seres humanos,
processavam pedras, depois metais, depois peças
cada vez mais elaboradas até chegar à construção
de máquinas simples e eficientes, mas de
propulsão manual.
Por isso mesmo não
eram ainda consideradas
máquinas-ferramenta,
máquinas capazes de
prolongar, sem energia
própria, a inteligente
ação humana.
Afrescos egípcios datando de 1500 a.C.
mostram o trabalho com ferramentas
rotativas acionadas a arco, elemento o
qual permaneceu como principal
acionamento de máquinas ferramentas
até o século XVI.

8. Torno acionado por arco de 1565

9. 1 - Torno de Arco usado no Antigo Império Romano
2 - Torno de Vara usado na idade media
3 - Torno de Fuso usado a partir de 1600

10. A necessidade por uma velocidade contínua de rotação fez com que
fossem criados os Tornos de Fuso. Esses tornos necessitavam de duas
pessoas para serem utilizados, enquanto um servo girava a roda o
artesão utilizava suas ferramentas para dar forma ao material. Esse
torno permitia que objetos maiores e com materiais mais duros
fossem trabalhados.

12. Da Vince também projetou um torno que poderia ser operado por uma
única pessoa e trabalhava com movimento de rotação contínuo. O
sistema motriz é parecido com o de uma máquina de costura.

13. A moderna definição de máquina-ferramenta
pode soar um tanto complexa, tal o grau de
sofisticação a que chegou:
“Máquina estacionária, não portátil, acionada por
uma fonte de energia externa – não humana nem
animal – que modifica a forma de peças metálicas
sólidas, ou de materiais alternativos com
finalidades similares, por deformação plástica ou
por corte de natureza mecânica, abrasiva,
eletrofísica, eletroquímica ou fotônica, com
decorrente remoção de massa”.
Historicamente, a mais antiga máquina ferramenta a se
enquadrar nessa definição é a mandriladora de canhões
de bronze do século XVI.

14. Ela dispunha de um eixo giratório, normalmente feito a partir de um tronco de
árvore (daí a expressão eixo-árvore), apoiado num mancal de couro, engastado
num furo de uma grossa parede de pedra e lubrificado com gordura animal. Do
lado de fora da parede da tosca fábrica, o eixo era acionado por uma roda-d’água
– a fonte de energia externa. Do lado de dentro, o eixo recebia uma ferramenta
de corte, feita de ferro e destinada a usinar o furo do canhão de bronze fundido.
A máquina completava-se com trilhos, polias e cordas, que possibilitavam puxar
ou empurrar o canhão para dentro do eixo- árvore em movimento. Aos olhos de
hoje, uma cena tanto primitiva, mas foi assim que começou.

17. Os primeiros tornos projetados segundo princípios modernos foram
realizados pelo francês Vaucanson, por volta de 1765. Tratava-se de tornos
com barramentos prismáticos paralelos em V, os quais só encontraram
aceitação no século seguinte, por intermédio de Maudslay e Whitworth.
Estes reuniram sob um único projeto o uso do ferro, aço e bronze em
oposição à madeira como elemento estrutural de uma máquina-
ferramenta e criaram o primeiro torno movido a vapor da história.

18. Essa invenção não só diminuía a necessidade de mão de obra, uma vez que
os tornos podiam ser operados por uma pessoa apenas, como também fez
com que a mão de obra se tornasse menos especializada. À medida que a
manufatura tornava-se mais mecânica e menos humana as caras
habilidades dos artesões eram substituídas por mão de obra barata.
Isso deu condições para que Whitworth em
1864 mantivesse uma fábrica com 700
funcionários e 600 máquinas ferramenta.

19. Em 1906 o Torno já tem incorporadas
todas as modificações feitas por
Moudsley e Whitworth. A correia motriz
é movimentada por um conjunto de
polias de diferentes diâmetros, o que
possibilitava uma variada gama de
velocidades de rotação. Sua propulsão
era obtida através de um eixo acionado
por um motor, o que fixava a máquina a
um local específico.
VÍDEO 10

20. Em 1925 já podemos observar o Torno Paralelo. O problema de ter de fixar o
torno é resolvido pela substituição do mesmo por um motor elétrico nos pés
da máquina e a variação de velocidades vinha de uma caixa de engrenagem.
Apesar de apresentar dificuldades
para o trabalho em série devido a
seu sistema de troca de ferramentas
é ainda utilizado atualmente.

21. As ferramentas para torneamento, assim como para outros processos de
usinagem, também sofreram um processo evolutivo ao longo do tempo.
A demanda da produção, cada vez mais acelerada
forçou a procura por ferramentas mais duráveis e
eficientes. Dos cinzéis utilizados nas operações
manuais até as pastilhas cerâmicas de alta resistência e
os materiais ultra duros à base de diamante.

22. SÉC. XXI – Tendências para este século