1. Definição de usinagem
Definição - segundo a DIN 8580, aplica-se a todos os processos de
fabricação onde ocorre a remoção de material sob a forma de cavaco.
Já a aproximadamente 12 a 50 mil anos o homem estava em condições de
produzir ferramentas de pedras com gumes afiados por lascamento, como
nos mostram achados arqueológicos da idade da pedra (figura abaixo).
Estudos sistemáticos sobre a tecnologia de usinagem no entanto, só
iniciaram no início do século XIX e levaram entre outros a descoberta de
novos materiais de corte. No início de 1900, o americano F. W. Taylor com
a descoberta do aço rápido, determinou um passo marcante no
desenvolvimento tecnológico da usinagem.
Os metais duros sinterizados e os materiais de ferramentas baseados em
materiais oxicerâmicos são resultados de uma pesquisa intensiva na área de
materiais para ferramentas que até hoje ainda não está concluída e continua
sendo agregado melhorias constante; isto referido à fabricação e utilização
de materiais para ferramentas como por exemplo os materiais nitreto
cúbico de boro (CBN) e ferramentas de diamante.
Usinagem – Operação pela qual é conferida a peça particularidades como:
forma, dimensões, acabamento ou a combinação das três através da
remoção de material (cavaco).
Cavaco – partícula de material da peça extraída através da ação da
ferramenta, sendo de forma irregular (não definida).
2. A importância dos processos de usinagem na indústria em geral
Na sua maioria os produtos industrializados sofrem alguma processo de
transformação por usinagem.
Segundo (ver fonte)
80% dos furos são realizados por Usinagem;
100% dos processos de melhoria da qualidade superficial são feitos
por usinagem;
. o comércio de máquinas-ferramentas representa uma das grandes
fatias da riqueza mundial;
70% das engrenagem para transmissão de portência;
90% dos componentes da industria aeroespacial;
100% dos pinos médico-odontológicos
70% das lentes de contatos extraoculares;
100% das lentes de contatos intraoculares;
Lentes para CD player ou suas matrizes
Processos de fabricação
3. Um subgrupo da norma DIN 8580 sob o termo "Separar", compreende os
processos de fabricação com remoção de cavaco com ferramenta.
Fonte -
Classificação dos processos de usinagem:
Usinagem com ferramentas de geometria definidas;
Usinagem com ferramentas de geometria não definida;
Usinagem por processos especiais (não convencionais).
4. USINAGEM COM FERRAMENTAS DE GEOMETRIA DEFINIDA
TORNEAR
FRESAR
PLAINAR
FURAR
ROSQUEAR
SERRAR
ALARGAR
BROCHAR
OUTROS
USINAGEM COM FERRAMENTAS DE GEOMETRIA NÃO
DEFINIDA
RETIFICAR
BRUNIR
LAPIDAR
LIXAR
POLIR
JATEAR
TAMBOREAR
OUTROS
5. PROCESSO DE USINAGEM – TORNEAMENTO
Fonte
Peça: Todo material que irá sofrer uma operação de transformação
por usinagem;
Dispositivo de fixação: Local onde será fixada a peça;
Ferramenta: Acessório utilizado para remoção de material através
da operação de usinagem;
Porta ferramenta: dispositivo destinado a fixação da ferramenta;
Máquina-ferramenta: elemento que proporcionará os movimentos
velocidades, avanço e a força necessária para o processo de
usinagem ser efetivado.
MOVIMENTOS GERAIS DO PROCESSO DE TORNEAMENTO
6. O processo de usinagem necessita de movimentos simultâneos entre a
ferramenta e a peça, estes movimentos podem ser definidos como
movimento de avanço e movimento de corte, sendo que no processo de
torneamento o movimento de corte e realizado pela peça e o de avanço
pela ferramenta.
Movimentos que causam a remoção do cavaco: Movimento de corte,
movimento de avanço e movimento de corte efetivo.
Movimento que não causam a remoção de cavaco: Movimento de
aproximação e afastamento, movimento de ajuste e movimento de
correção. (Movimento de ajuste efetiva a correção de desgaste da
ferramenta).
Tipos de torneamento quanto a trajetória:
• Retilíneo interno/externo
• Cônico interno/externo
• Faceamento
7. • Sangramento radial / Perfilamento radial
• Perfil axial / Torneamento curvilíneo
Velocidades do processo de usinagem:
Velocidade de corte (Vc)
Vc = f (material peça / material ferramenta)
Velocidade de avanço (Vf ).
Velocidade efetiva de corte (Ve).
8. Grandezas de usinagem:
PROCESSO DE FRESAMENTO
Processo mecânico de usinagem destinado à obtenção de superfícies
quaisquer com o auxílio de ferramentas geralmente multicortantes. Para
tanto, a ferramenta gira e a peça ou a ferramenta se deslocam segundo
uma trajetória qualquer. Classificam-se em dois tipos básicos: frontal e
cilíndrico tangencial
χr – ângulo de direção do gume
ap – profundiade de corte
f – avanço
b – largura de usinagem
h – Espessura de usinagem
ap * f = seção de usinagem
b * h = seção de usinagem
9. Fresamento cilíndrico tangencial - Processo de fresamento destinado à
obtenção de superfície plana paralela ao eixo de rotação da ferramenta.
Fresamento frontal - Processo de fresamento destinado à obtenção de
superfície plana perpendicular ao eixo de rotação da ferramenta.
ROSCAMENTO - Processo mecânico de usinagem destinado à
obtenção de filetes, por meio da abertura de um ou vários sulcos
helicoidais de passo uniforme, em superfícies cilíndricas ou cônicas de
revolução. Para tanto, a peça ou a ferramenta gira a uma delas se
desloca simultaneamente segundo uma trajetória retilínea paralela ou
inclinada ao eixo de rotação.
O roscamento pode ser interno ou externo: Roscamento interno -
processo de roscamento executado em superfícies internas cilíndricas ou
cônicas de revolução. Roscamento externo - processo de roscamento
executado em superfícies externas cilíndricas ou cônicas de revolução.