12 - brochadeiras

SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ
INSTITUTO DE TECNOLOGIA DA UFPA
FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICA
DISCIPLINA: USINAGEM DOS METAIS

BROCHADEIRAS

Professora: Maria Adrina Paixão de Souza da Silva, Dra. 1
Eng.


BROCHADEIRAS

INTRODUÇÃO

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INTRODUÇÃO
BROCHADEIRA

As brochadeiras consistem basicamente de um mecanismo
capaz de produzir o movimento relativo entre a ferramenta
(brocha) e a peça, que normalmente é linear. A grande maioria
das máquinas são acionadas hidraulicamente devido a grande
força necessária.

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INTRODUÇÃO

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1.1. O BROCHAMENTO
Brochamento ou brochagem consiste em remover material da superfície de
uma peça, de forma progressiva, pela ação ordenada dos fios de corte,
dispostos em série, de ferramentas multicortantes.

Essas ferramentas, que se deslocam segundo uma trajetória retilínea,
chamam-se brochas e a máquina que realiza a operação é a brochadeira ou
brochadora.

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BROCHADEIRAS

A MÁQUINA

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A MÁQUINA
As brochadeiras podem ser, basicamente, de dois tipos:

Verticais - que ocupam menos espaço e que normalmente trabalham com
compressão da ferramenta. Algumas máquinas trabalham com compressão e
tração simultaneamente.

Horizontais - são muito utilizadas pois torna viável o uso de longas
ferramentas, o que traz vantagens em termos de produtividade. Normalmente
trabalha apenas com força de tração na ferramenta.

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A MÁQUINA Vertical

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A MÁQUINA
Horizontal

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A MÁQUINA
Em alguns casos faz-se necessário o giro da ferramenta durante
o movimento de usinagem para se obter o brochamento
helicoidal. Nestes casos a brochadeira horizontal é quase sempre
a única opção.

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Peça realizada com brochamento helicoidal


BROCHADEIRAS

MÉTODOS DE
BROCHAMENTO
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MÉTODOS DE
BROCHAMENTO
Pode-se classificar a operação de brochamento de várias maneiras. Tem-se:

Tipo de superfície Aplicação do esforço
Interna (mais comum); Por tração (mais comum);
Externa. Por compressão.

Direção do movimento Brochamento helicoidal
Vertical; Normal.
Horizontal. Comandado.

Movimento
Da ferramenta (mais comum);
Da peça.

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BROCHADEIRAS

BROCHAS

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BROCHA
S
Pode-se As brochas internas de tração, que são as mais utilizadas, possuem
três partes principais, que são: haste ou cabo, dentadura e guia posterior
(com ou sem suporte).

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BROCHA
S
Existem brochas de vários tipos, dependendo do trabalho que se tem a
realizar. Todas elas, entretanto, apresentam três partes distintas na região dos
dentes para o corte progressivo: desbaste, acabamento e calibração.

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Brocha para rasgo de chaveta


5.1. CLASSIFICAÇÃO DAS
BROCHAS
1- Brochas de Compressão: São forçadas através do furo, manualmente ou
por prensa. São ferramentas curtas para evitar flambagem. São utilizadas
também para brochamento de furos cegos.

2- Brochas de Tração: São puxadas através do furo permitindo um maior
comprimento, tendo assim a possibilidade de realizar operações completas de
desbaste e acabamento.

3- Brochas Giratórias: Utilizadas na produção de formas helicoidais (ex:
ranhuras de armas).

4- Brocha de Sólida: Fabricada em uma só peça em geral de aço rápido
incluindo os dentes, são a maioria das brochas internas.

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5- Brochas tipo Pote: É uma brocha de superficie, envolve toda a peça. ( ex:
eixos ranhurados, engrenagens)


5.1. CLASSIFICAÇÃO DAS
BROCHAS
Brocha tipo
pote formada
por anéis com
dentes internos
a serem
montados num
Brocha de compressão suporte
bipartido

Brocha tipo
pote, dentes
Forma dos dentes de brochas internas de internos. Menor
desbaste, de corte rotativo desperdício do
a – tipo hexagonal; que a de anéis
b – tipo radial; 17
c – tipo de múltiplas ranhuras.


BROCHADEIRAS
GEOMETRIA
DOS DENTES

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GEOMETRIA DOS

DENTES

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Detalhes da geometria dos dentes de uma brocha


GEOMETRIA DOS

DENTES
A distância entre um dente e outro é definido como P, ou seja, o passo dos
dentes. A altura medida entre o fundo do dente e a ponta de corte é h.

Tem-se os ângulos de saída (γ) e folga (α). A diferença entre as alturas dos
gumes cortante (a) é o avanço..

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GEOMETRIA DOS

DENTES

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Geometria dos dentes de desbaste.


GEOMETRIA DOS

DENTES
Os raios de concordância R e r devem ser definidos de forma ajudar a
formação do cavaco, buscando não o partir. O cavaco bem formado enrola-se
e não possui arestas pontiagudas em contato com a ferramenta.

Um cavaco que se parte gera diversas arestas que podem danificar o
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acabamento da peça que está sendo usinada e também a própria ferramenta.


GEOMETRIA DOS

DENTES
A figura mostra o perfil dos dentes com θ=30º e θ=45º. Pode-se observar
também a mudança dos raios R e r. Outro detalhe importante é que estes
desenhos mostram dentes de calibração, que se nota pela presença da
plataforma paralela ao eixo longitudinal da brocha, de comprimento f, que
permite o reafiamento sem perda da altura h.

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Perfil dos dentes de calibração


GEOMETRIA DOS

DENTES
Ângulos que definem o dente e também o avanço a.

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Ângulos do gume, de corte e avanço .


GEOMETRIA DOS

DENTES
O avanço a é igual para todos os dentes de uma mesma parte da
dentadura.

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Avanço a.


BROCHADEIRAS
VELOCIDADE
DE CORTE

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VELOCIDADE DE

CORTE
A velocidade de corte no brochamento é determinada em
função de vários elementos, como o perfil da aresta cortante,
os ângulos de incidência de corte, o material da peça, a
profundidade de corte etc.

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VELOCIDADE DE

CORTE
Relação entre diferentes materiais e a velocidade de corte
com uma brocha de aço rápido.

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VELOCIDADE DE

CORTE
Para brochas de outros materiais, essas velocidades devem
ser multiplicadas pelos fatores da tabela abaixo, em função
da dureza do material da peça que será brochada.

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BROCHADEIRAS

CAVACO

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CAVACO

Durante a usinagem, o cavaco de uma superfície é arrancado
em linha reta e progressivamente pela sucessão ordenada das
arestas de corte.

Como essas arestas de corte se dispõem em torno do corpo
cônico da ferramenta, elas cortam quantidades distintas e
definidas de material.

O alojamento correto do cavaco, bem como a afiação da
ferramenta é um fator de redução do esforço de corte.

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CAVACO

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BROCHADEIRAS
FLUIDOS
USADOS NO
BROCHAMENTO
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FLUIDOS USADOS NO
BROCHAMENTO

Durante a operação de brochar, devem ser empregados
fluidos para refrigeração do corte. As funções específicas que
eles desempenham são:

lubrificar as cavidades dos dentes da brocha, reduzindo o
atrito entre o cavaco e a ferramenta e diminuindo o desgaste;

absorver o calor gerado durante o corte pelo atrito da
plataforma dos dentes da brocha sobre a superfície da peça;

remover os cavacos que ficam impregnados nos dentes da
brocha. 34


FLUIDOS USADOS NO
BROCHAMENTO

A importância desses fluidos no processo se relaciona com o
aumento da vida útil das ferramentas de corte. O quadro
indica os líqüidos ideais para cada tipo de material no
processo de brochamento.

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BROCHADEIRAS

APLICAÇÃO

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APLICAÇÃO
A finalidade do brochamento é usinar superfícies especiais
como as mostradas pela Figura seguinte

Pode-se ter brochamento interno, quando executa-se
superfícies fechadas, ou brochamento externo, quando
executa-se superfícies abertas.

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APLICAÇÃO
Exemplos de peças
usinadas pelo
brochamento

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3.1. EVOLUÇÃO DO PERFIL

No processo de brochamento, a transformação de um perfil é feita
gradativamente porque os elementos de corte da brocha têm
tamanhos que aumentam gradativamente ao longo de seu
comprimento. A figura a seguir apresenta três exemplos de fases da
transformação.

As brochas podem realizar uma operação completa de usinagem,
desde o desbaste grosseiro até o acabamento. O brochamento
permite obter um bom acabamento nas peças trabalhadas,
dispensando, geralmente, usinagens posteriores.

39


3.1. EVOLUÇÃO DO PERFIL

40


Bibliografias
• ABREU FILHO, Carlos. Tornearia Mecânica – Notas de
Aula, Belém, 2007.

• AGOSTINHO, Oswaldo Luis. VILELLa, Ronaldo Castro
(In Memoriam), BUTTON, Sérgio Tonini. Processos de
Fabricação e Planejamento de Processos. Universidade
Estadual de Campinas - Faculdade de Engenharia
Mecânica - Departamento de Engenharia de Fabricação -
Departamento de Engenharia de Materiais. Campinas, SP.
2004

• BRAGA, Paulo Sérgio Teles, CPM - Programa de
Certificação de Pessoal de Manutenção – Mecânica -
Processos de Fabricação, SENAI/CST, Vitória, ES. 1999.

• COSTA, Éder Silva & SANTOS, Denis Júnio. Processos
41
de Usinagem. CEFET-MG. Divinópolis, MG. março de 2006


Bibliografias
• DINIZ, A. E., Tecnologia da Usinagem dos Materiais. 3 ed.
São Paulo: Artliber Editora, 2003.

• FERRARESI, Dino. Fundamentos da Usinagem dos
Metais. Editora Edgard Blücher LTDA. São Paulo, SP,
1977

• INMETRO. SISTEMA Internacional de Unidades – SI
(tradução da 7ª edição do original francês “Le Système
International d’Unités”, elaborada pelo Bureau International
des Poids et Mesures - BIPM). 8ª edição Rio de Janeiro,
2003. 116 p.

• INMETRO. Vocabulário Internacional de Termos
Fundamentais e Gerais de Metrologia – VIM – Portaria
Inmetro 029 de 1995. 3ª edição, Rio de Janeiro, 2003. 75p.
42
• reimpressão.


Bibliografias
• PALMA, Flávio. Máquinas e Ferramentas. Apostila,
SENAI-SC, Blumenau, 2005.

• SECCO, Adriano Ruiz; VIEIRA, Edmur & GORDO, Nívia.
Módulos Instrumentais – Metrologia. Telecurso 2000. São
Paulo, SP, 2007

• VAN VLACK, L. H., Princípios da Ciência e Tecnologia dos
Materiais. Tradução Edson Carneiro. Rio de Janeiro:
Elsevier, 1970 – 4ª reimpressão.

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