Rectificação mecânica

4.830 visualizações

Publicada em

0 comentários
0 gostaram
Estatísticas
Notas
  • Seja o primeiro a comentar

  • Seja a primeira pessoa a gostar disto

Sem downloads
Visualizações
Visualizações totais
4.830
No SlideShare
0
A partir de incorporações
0
Número de incorporações
3
Ações
Compartilhamentos
0
Downloads
126
Comentários
0
Gostaram
0
Incorporações 0
Nenhuma incorporação

Nenhuma nota no slide

Rectificação mecânica

  1. 1. Rectificação mecânica Generalidades – Definições.
  2. 2. Rectificação <ul><li>O trabalho ou maquinação de peças metálicas por abrasão, consiste no desgaste ou desagregação do material em excesso com o auxílio de ferramentas constituídas por um aglomerado de cristais cortantes. </li></ul><ul><li>Cada um destes cristais actua como se fosse uma ferramenta única levantando uma pequena apara quando a sua face cortante se apresenta favoravelmente contra a peça que gira, normalmente a grande velocidade. </li></ul><ul><li>A secção da apara levantada é diminuta (da ordem dos 0,001mm ²) e o número de aparas levantadas simultâneamente é muito grande (variando de 1 a 1000). </li></ul>
  3. 3. Possibilidades de trabalho <ul><li>As possibilidades de trabalho por abrasão são condicionadas, essencialmente, pelas duas características principais do abrasivo: </li></ul><ul><li>Sua elevada dureza, muito próxima da do diamante. </li></ul><ul><li>Formação de uma apara finíssima com cerca de 1 μ de espessura. </li></ul>
  4. 4. Possibilidades de trabalho <ul><li>A primeira característica, aliada à indiferença ao calor produzido pelo atrito ferramenta-peça, permite trabalhar peças metálicas qualquer que seja o seu grau de dureza, isto é, a possibilidade de se rectificar peças à mó que ficaram deformadas por qualquer tratamento térmico de endurecimento </li></ul><ul><li>A segunda característica, a possibilidade de obtenção de aparas finíssimas, conseguem-se obter estados de acabamentos de superfície com elevado grau de precisão, isto é toleranciados. </li></ul>
  5. 5. Os abrasivos. Sua classificação. <ul><li>As possibilidades de trabalho por abrasão são condicionadas pelas duas características indicadas atrás, dos abrasivos: sua dureza, e a formação duma apara de reduzidíssima secção. </li></ul><ul><li>Para fazermos uma ideia dos diferentes graus de dureza dados pela escala de MOHS, estudada na mineralogia, comparadas com os metais e com os abrasivos, apresentamos a seguir o quadro. </li></ul>
  6. 6. Os abrasivos sua classificação ESCALA DE MOHS MATERIAIS ABRASIVOS 1- TALCO 2-GESSO 3- CALCITE 4- FLUORITE GUSA CINZENTA 5- APATITE AÇO DE ﮐ m=80kg/mm ² 6- VIDRO AÇOS DE CONSTRUÇÃO 7- QUARTZO AÇO VAZADO QUARTZO Si O2 8- TOPÁZIO AÇO RÁPIDO CORINDON O3 Al2 9-CORINDON CARBONETOS METÁLICOS CARBORUNDO C Si 10- DIAMANTE DIAMANTE C
  7. 7. TIPOS DE ABRASIVOS <ul><li>Os abrasivos são produtos naturais ou artificiais. </li></ul><ul><li>Os abrasivos naturais são de origem mineral e podemos citar o grés, o esmeril, o corindo natural e o diamante. </li></ul><ul><li>Os abrasivos artificiais ou sintéticos podem ter como base o óxido de alumínio, como a aloxite e o alundo, ou ter como origem da sua fabricação o carboneto silício, como o carborundo e outras variedades. </li></ul>
  8. 8. TIPOS DE ABRASIVOS <ul><li>Os abrasivos artificiais ou sintéticos são elaborados no forno eléctrico a partir dos seus constituintes fundamentais como o óxido de alumínio, o coque e o silício. </li></ul><ul><li>O campo de aplicação do emprego destes materiais distribuem-se por: </li></ul><ul><li>-trabalho dos metais e suas ligas, por abrasão </li></ul><ul><li>-afiamento das ferramentas de corte </li></ul><ul><li>-polimento. </li></ul>
  9. 9. Composição dos abrasivos <ul><li>Os grãos dos abrasivos são aglomerados em suportes especiais, dentre os quais citamos os seguintes: </li></ul><ul><li>- As mós – mós de rectificar e mós de corte, também designados por rebolos </li></ul><ul><li>-Os rolos-rolos manuais e rolos mecânicos para máquinas de super acabamento (rectificação fina) </li></ul><ul><li>-As pedras de amolar – com óleo de lubrificação </li></ul><ul><li>-As telas e os papeis abrasivos ou lixas. </li></ul>
  10. 10. PROCESSOS DE TRABALHO <ul><li>Nas diversas técnicas de abrasão mecânica, o abrasivo pode actuar de diferentes modos: </li></ul><ul><li>-A pequena ou elevada velocidade (10m/min a 2500m/min). </li></ul><ul><li>-Sob a forma de aglomerado (mós ou pedras) ou no estado livre, geralmente em suspensão num fluído (óleo) </li></ul><ul><li>-Segundo uma determinada trajectória orientada mecanicamente ou não. </li></ul>
  11. 11. PROCESSOS DE TRABALHO <ul><li>Assim podemos distinguir as seguintes técnicas ou processos de trabalho: </li></ul><ul><li>- Rectificação </li></ul><ul><li>- Rodagem </li></ul><ul><li>- Super-acabamento </li></ul><ul><li>- Polimento </li></ul>
  12. 12. RECTIFICACÃO <ul><li>A rectificação teve origem na necessidade não só do acabamento de superfícies trabalhadas com as ferramentas de corte, como também na de se corrigir as deformações produzidas pelos tratamentos térmicos conferidos às peças depois de trabalhadas, isto é, com as suas, dimensões finais. </li></ul>
  13. 13. RECTIFICAÇÃO <ul><li>Sómente as mós de abrasivos conseguem desbastar as peças endurecidas por tratamentos térmicos e, conforme a qualidade da superfície a obter, assim se escolherá a mó e o processo de trabalho. </li></ul><ul><li>Deste modo podem-se rectificar: </li></ul><ul><li>- Superfícies planas </li></ul><ul><li>-Superfícies de revolução. De geratriz rectilínea ou não </li></ul><ul><li>-Superfícies cilíndricas e cónicas tanto exteriomente como interiormente </li></ul><ul><li>- Superfícies helicoidais (roscadas e dentes) </li></ul>
  14. 14. RODAGEM <ul><li>A rodagem tem por objectivo sobretudo, melhorar os estados de acabamento das superfícies atenuando a importância das estrias da rectificação. Pode ser uma rodagem recíproca de duas peças constituindo ensamblagem ou uma rodagem com cabeça pota-abrasivo. </li></ul>
  15. 15. SUPER-ACABAMENTO <ul><li>O super-acabamento tem por fim a eliminação da camada de metal alterada pela rectificação a alta velocidade. Aplica-se às superfícies atritantes de alta qualidade. </li></ul>
  16. 16. POLIMENTO <ul><li>Quanto ao polimento é necessário, primeiro que tudo, distinguir entre o que se entende por polimento e por precisão. </li></ul><ul><li>Uma superfície de precisão é, geométricamente falando, sempre uma superfície polida, a qual se obtém por rectificação, seguida duma rodagem e dum superacabamento, como as superfícies dos prismas ou blocos-padrão e de alguns instrumentos de medida. </li></ul><ul><li>Em contrapartida, uma superfície polida pode não ser uma superfície de precisão, já que o seu estado de acabamento pode ser obtido por um polimento propriamente dito como a superfície dum punho de manivela, dum volante de manobra, e outras. </li></ul>
  17. 17. RESUMINDO <ul><li>Resumindo, podemos comparar as características e os resultados obtidos com estes processos, no mapa seguinte. </li></ul>PROCESSOS VELOCIDADE DO ABRASIVO TIPO DO ABRASIVO TRAJECTÓRIA GRAU DE ACABAMENTO RECTIFICAÇÃO 2500m/min MÓ CIRCULAR 5 μ RODAGEM 50m/min LIVRE OU AGLOMERADO DEFINIDA 2 μ SUPERACABAMENTO 25m/min PEDRA SINUSOIDAL 1 μ POLIMENTO 3000m/min LIVRE QUALQUER SUPERFÍCIE DE PRECISÃO
  18. 18. CASSIFICAÇÃO DAS MÓS <ul><li>Uma mó ou rebolo é definida pelas suas dimensões, pela sua forma e pelas suas especificações. </li></ul><ul><li>As dimensões são referidas a milímetros conforme a ordem seguinte: diâmetro, espessura e furo. </li></ul><ul><li>Exemplo: 350x32x28. </li></ul>
  19. 19. ESPECIFICAÇÕES <ul><li>As suas especificações, definindo a sua constituição, são compostas por cinco símbolos correspondentes, pela sua ordem, como se segue: </li></ul><ul><li>Natureza do abrasivo </li></ul><ul><li>Grossura do grão </li></ul><ul><li>Grau </li></ul><ul><li>estrutura e natureza do aglomerante </li></ul>
  20. 20. FORMA DAS MÓS
  21. 21. FOMA DAS MÓS <ul><li>LEGENDA </li></ul><ul><li>1- Mó ou rebolo de disco (rectificação cilíndrica) </li></ul><ul><li>2- Mó ou rebolo facho (rectificação plana) </li></ul><ul><li>3- Mó de prato (amolamento de fresas) </li></ul><ul><li>4- Mó ou rebolo copada (amolamento de ferros de torno) </li></ul><ul><li>5- Mó ou rebolo cilíndrico </li></ul><ul><li>6- Mó ou rebolo para roscar </li></ul><ul><li>7- Mó ou rebolo de formas </li></ul><ul><li>8- Mó ou rebolo tacho direito ou cilíndrico </li></ul><ul><li>9- Mó ou rebolo copada (cónica) </li></ul><ul><li>10- Mó montada em hasta metálica </li></ul><ul><li>11- Mó segmentada </li></ul><ul><li>12- Pedra abrasiva </li></ul>
  22. 22. NATUREZA DO ABRASIVO <ul><li>Para designar a natureza do abrasivo, usa-se uma letra ou um número. </li></ul><ul><li>Adoptam-se entre nós as seguintes letras: </li></ul><ul><li>A- para os abrasivos aluminosos </li></ul><ul><li>B- para os de carboneto de silício </li></ul><ul><li>C- para o diamante </li></ul>
  23. 23. ABRASIVOS ALUMINOSOS <ul><li>Os abrasivos aluminosos, constituídos principalmente por alumina cristalizada, (trióxido de alumínio variávelmente hidratado, ou anidro, cuja fórmula química é Al2 O3 (H2 O)n) são muito duros e recomendam-se para trabalhar aços e, dum modo geral, os metais tenazes. </li></ul>
  24. 24. ABRASIVOS DE SILÍCIO <ul><li>Os abrasivos à base de carboneto de silício, são mais frágeis que os aluminosos mas, em contrapartida, são mais duros, sendo empregues no trabalho de ferro fundido, dos metais não ferrosos e, dum modo geral, dos metais pouco tenazes. </li></ul>
  25. 25. ABRASIVOS DE DIAMANTE <ul><li>Os abrasivos de diamante são actualmente utilizados na indústria para o afiamento das ferramentas de carbonetos metálicos e para o trabalho dos metais duros e fortemente abrasivos. </li></ul>
  26. 26. GROSSURA DO GRÃO <ul><li>A grossura do grão é representada por um número de um a três algarismos, o qual representa o número de malhas por polegada linear através da qual podem passar os grãos do abrasivo. </li></ul><ul><li>Por exemplo, o número 54 corresponde a uma grossura de, aproximadamente: 25,4/54 = 0.47mm ou seja o grão número 54 passa através duma peneira constituída por 54 malhas mas não passa por uma de 60 malhas. </li></ul>
  27. 27. QUADRO COM CLASSIFICAÇÃO POR CATEGORIAS DOS GRÃOS 6-8-10 Muito grosso 12-14-16-20-24 Grosso 30-36-46-54-60-70-80 Médio 90-100-120-150-180 Fino 220-240-280-320 Muito fino 400-500-600 Pós
  28. 28. GRAU DO ABRASIVO <ul><li>O grau é definido por uma letra desde D (muito brando) até Z (muito duro). </li></ul><ul><li>È definido pela força como o aglomerante liga os grãos do abrasivo. Note-se que uma mó cujo aglomerante retenha frouxamente os grãos do abrasivo é branda, assim como o seu grau, não devendo relacionar-se estas características com a natureza do abrasivo. </li></ul>
  29. 29. GRAU DO ABRASIVO <ul><li>Para definir o grau do abrasivo as letras escolhidas são: </li></ul><ul><li>D-E-F-G----Muito brando </li></ul><ul><li>H-I-J-K------Brando </li></ul><ul><li>L-M-N-O----Médio </li></ul><ul><li>P-Q-R-S----Duro </li></ul><ul><li>T-U-W-Z----Muito duro </li></ul>
  30. 30. ESCOLHA DO GRÂO <ul><li>Regra geral, na escolha do grão de uma mó, deve seguir-se este princípio: </li></ul><ul><li>--O grão do abrasivo deve soltar-se logo que fique gasto ou enfraquecido porque, senão, pode provocar deformações e buracos na mó prejudicando a qualidade do trabalho. </li></ul><ul><li>Assim, os factores de que depende o desgaste do abrasivo para aplicação da regra acima citada, são: </li></ul><ul><li>----Superfície de contacto do abrasivo com a peça </li></ul><ul><li>----Natureza do metal a trabalhar </li></ul><ul><li>----Velocidade periférica da mó </li></ul><ul><li>----Velocidade da peça </li></ul>
  31. 31. Influência da superfície de contacto do abrasivo com a peça <ul><li>Deve utilizar-se uma mó branda se a superfície de contacto é grande, pois neste caso o desgaste e os grãos vão sendo substituídos por novos. </li></ul><ul><li>Assim numa rectificação plana com a mó de prato, aconselha-se um grau de D a K:numa rectificação cilíndrica interior, com mó ou rebolo cilíndrico, a superfície de contacto é maior que numa rectificação exterior e deve-se escolher uma mó mais branda e, finalmente, na rectificação cilíndrica exterior. Como no afiamento de terramentas, pode-se adoptar mós ou rebolos mais duros mesmo até ao grau 5 </li></ul>
  32. 32. INFLUÊNCIA DA NATUREZA DO METAL A TRABALHAR <ul><li>Verifica-se, na prática, que um metal duro desgasta mais depressa os grãos de abrasivo que um metal macio e, assim, deve-se escolher uma mó branda para a rectificação dos metais duros e, pelo contrário, uma mó dura para o trabalho dos metais macios. </li></ul>
  33. 33. VELOCIDADE PERIFÉRICA DA MÓ <ul><li>O calor desenvolvido pelo trabalho da mó ao cortar o material vai atingindo gradualmente o aglomerante tornando-se semi-pastoso e dificultando, portanto, a libertação ou queda dos grãos enfraquecidos ou gastos. </li></ul><ul><li>Se a velocidade da mó é pequena, o grão abrasivo fica, mais tempo em contacto com a peça, e o calor atinge mais depressa o aglomerante, afectando-o. </li></ul><ul><li>Se pelo contrário, a velocidade da mó é elevada, o calor desenvolvido não se transmite tão bem ao aglomerante porque o grão liberta-se mais rápidamente e arrefece melhor ao ar. </li></ul>
  34. 34. INFLUÊNCIA DA VELOCIDADE DA PEÇA <ul><li>Esta influência faz-se sentir mais acentuadamente no caso da rectificação cilíndrica, pois se a velocidade da peça aumenta, diminui o tempo de contacto da peça com a mó e esta parece mais dura quando a peça gira a mais baixa velocidade. </li></ul>
  35. 35. ESTRUTURA <ul><li>É definida pela relação entre o volume total da mó e o volume de abrasivo, e è representado de um número que vai de 0 a 12. Quanto mais afastados estão os grãos mais elevado é o número da estrutura. </li></ul><ul><li>Quando o volume do material a desbastar é relativamente grande, é conveniente utilizar uma mó de estrutura de grão grosso. </li></ul>
  36. 36. NATUREZA DO AGLOMERANTE <ul><li>Existem inúmeros aglomerantes ligando o abrasivo à massa da mó, os quais podem ser de origem mineral ou orgânica. </li></ul><ul><li>Os de origem mineral mais utilizados são a Argila e o Silicato de Sódio. </li></ul><ul><li>Os aglomerantes vitrificados de coloração natural são vidros obtidos num forno eléctrico cozendo a 1300º C, areia, argila e feldespato. </li></ul><ul><li>Os aglomerantes ordinários colocam-se com tinta cinzenta ou castanha e os aglomerantes superiores apresentam uma cor roxa ou branca. </li></ul><ul><li>As mós vitrificadas são as mais utilizadas em virtude de suportarem muito bem qualquer líquido de arrefecimento. </li></ul>
  37. 37. CONDIÇÕES DE UTILIZAÇÃO E VELOCIDADE DAS MÓS <ul><li>Já vimos que a escolha de uma mó é, então, imposta pela sua forma, as suas dimensões e as suas aplicações. </li></ul><ul><li>Por outro lado, o rendimento duma mó está, geralmente condicionado pela sua velocidade. </li></ul><ul><li>Deve ter-se sempre presente que o valor da força centrifuga desenvolvida pode atingir valores muito elevados que, em caso de fractura da mó, poderá provocar até acidentes mortais. </li></ul><ul><li>Assim, não se devem nunca ultrapassar os valores das velocidades indicadas pelos fabricantes. </li></ul><ul><li>Também a velocidade periférica aumenta à maneira que o grau se torna mais duro e o seu valor é maior para os aglomerados orgânicos do que para os aglomerantes minerais. </li></ul><ul><li>Por estas razões limita-se a velocidade das mós a um máximo de V=60 m/s e resguardam-se por meio de cárteres a fim de proteger os operários em caso de fractura. </li></ul><ul><li>Recordemos que sendo m a massa da mó em kilogramas, r o seu raio em metros, e v a sua velocidade linear ou periférica em metros por segundo, o valor da força centrífuga Fc é: </li></ul><ul><li>Fc= mv² </li></ul><ul><li>r </li></ul><ul><li>Fc= mv² </li></ul><ul><li> r ( Newtons) </li></ul>
  38. 38. CONDIÇÕES DE UTILIZAÇÃO E VELOCIDADE DAS MÓS <ul><li>Dá-se a seguir a indicação das velocidades das mós consoante a sua forma, grau e tipo de aglomerante: </li></ul>PARA MÓS DE DISCO E ANÁLOGAS GRAU VELOCIDADE m/s BRANDO 25 DURO 33 PARA MÓS CILINDRICAS BRANDO 23 DURO 28
  39. 39. ESCOLHA DA MÓ EM RELACÇÃO AO ABRASIVO - Para o trabalho dos aços vulgares e dos aços ligados semi-duros, duros e de peças temperadas, são utilizadas mós de abrasivo aluminoso. -Para o trabalho de ferro fundido, dos metais e ligas não abrasivo de carboneto de silício. -Para o trabalho de acabamento, e para o de afiamento ferramentas de carbonetos ferrosos, assim como para os materiais não metálicos, são utilizadas mós (ou rebolos) de a metálicos, são utilizadas mós (ou rebolos) de diamante.
  40. 40. EM RELACÇÃO AO AGLOMERANTE. <ul><li>MÓS VITRIFICADAS - -- Convém para os trabalhos de rectificação e de afiamento devido à sua grande escala de dureza, e principalmente, à sua melhor homogeneidade quanto à qualidade também são empregadas no trabalho de rebarbamento a baixa velocidade. </li></ul><ul><li>MÓS DE SILICATOS --- Convém para os trabalhos de afiamento de ferramentas de corte de pouca espessura e com gumes finos ( grande superfície de contacto) e em cutelaria,. Tendo substituído as antigas mós ou rebolos de grés. </li></ul>
  41. 41. <ul><li>MÓS ELÁSTICAS DE RESINAS NATURAIS – Convém para o trabalho de rectificação com acabamento fino de peças temperadas como cilindros de laminadoras, árvores de excêntricos de distribuição e no corte com mós de muito pouca espessura. </li></ul><ul><li>MÓS ELÁSTICAS DE RESINAS SINTÉTICAS --- Para os mesmos trabalhos dos anteriores, mas, sobretudo, para o rebarbamento e corte a grande velocidade. </li></ul>
  42. 42. <ul><li>MÓS ELÁSTICAS DE BORRACHA ---Para os mesmos trabalhos dos anteriores incluindo o acabamento fino das caixas de rolamentos de esferas. </li></ul><ul><li>Ao proceder à requisição de uma mó, convém saber-se que a ordem universal dos símbolos é a seguinte. </li></ul><ul><li>---------Natureza do abrasivo. </li></ul><ul><li>---------Grossura do grão </li></ul><ul><li>----------Grau </li></ul><ul><li>----------Estrutura </li></ul><ul><li>----------Natureza do aglomerante </li></ul><ul><li>Assim, na encomenda correcta duma mó, escrever-se-á , por exemplo: </li></ul><ul><li>Dimensões---340x30x28 </li></ul><ul><li>Forma--------Cilíndrica </li></ul><ul><li>Especificações-C-36-R-6-V </li></ul><ul><li>Esta última designação significa que se pretende uma mó de carborundo, de grão 36, dura e de aglomerante vitrificado. </li></ul>
  43. 43. NOÇÕES SOBRE PRESSÃO DE CORTE, VELOCIDADE DE CORTE, AVANÇO E PENETRAMENTO
  44. 44. NA RECTIFICAÇÃO CILÍNDRICA <ul><li>Por analogia com o torneamento podemos considerar, neste caso, um movimento de corte Mc (movimento circular da peça) de velocidade Vc (4 a 20 m/min) um movimento de avanço Ma (movimento rectílinear paralelo à geratriz do cilindro) um movimento de penetração Mp, variável a Ma (variando de 0.001 a 0.1mm após cada passagem) e, além destes, um quarto factor Mc, ou seja um movimento de rotação da mó, de velocidade V (variando de 20 a 80 m/s). </li></ul>
  45. 45. <ul><li>Assim a velocidade relativa de corte, será: </li></ul><ul><li>Vc = V + V` (m/min. ) </li></ul><ul><li>Como V tem um valor muito pequeno comparado com V´ (cerca de 100 vezes menor), na prática faz-se Vc = V`. </li></ul><ul><li>Para o cálculo do tempo de corte, tc , e salvo indicação em contrário, far-se-á a_ igual a 0.5 da espessura da mó, Designando, então, por: </li></ul><ul><li>a – avanço por rotação do conjunto peça-mó. </li></ul><ul><li>n – número de rotações, ou cortes, por minuto. </li></ul><ul><li>a – velocidade de uma passagem (axn). </li></ul><ul><li>t – tempo, em minutos, para uma passagem. </li></ul><ul><li>L – curso de uma passagem. </li></ul><ul><li>N – número de passagens </li></ul><ul><li>Ficará então, para uma passagem : t = L = L (min) </li></ul><ul><li> A a x n </li></ul><ul><li>E para N passagens: </li></ul><ul><li>tc = N x L </li></ul><ul><li>a x n ( min) </li></ul>
  46. 46. NA RECTIFICAÇÃO PLANA COM MÓ CILÍNDRICA TRABALHANDO DE PERFIL <ul><li>Neste caso tomaremos como análogo o trabalho por fresamento com fresa de perfil e podemos considerar um movimento longitudinal de corte Mc, deslocande-se a peça horizontalmente em relação à mó com uma velocidade de 4 a 20 m/min: </li></ul><ul><li>Um movimento de avanço Ma, deslocando-se a peça transversalmente em relação à mó com um avanço a de 0.5 a 10 mm por corte. Um movimento de penetração Mp, deslocando-se a mó perpendicularmente à peça com uma penetração p de 0.001 a 0.1 mm por passagem. </li></ul><ul><li>Assim, a velocidade de corte, será: </li></ul><ul><li>-No passeio de ida Vc = V’ + V </li></ul><ul><li>- No passeio de volta Vc = V’ ― V </li></ul>
  47. 47. Para cálculo do tempo de corte teríamos, analogamente como no caso anterior, mas tomando n como o número de cortes por minuto, para uma passaggem; t = L = L (min) A axn E para N passagens: Tc=NxL Axn
  48. 48. NA RECTIFICAÇÃO PLANA COM MÓ TRABALHANDO DE FACE <ul><li>Nestes caso teremos de considerar o avanço a ´ correspondente a cada rotação da mó, e o número de rotações por minuto da mesma n `. </li></ul><ul><li>Assim, o tempo para uma passagem , será: </li></ul>

×