O documento apresenta um capítulo introdutório sobre processos de fabricação mecânica. Descreve os principais processos de usinagem convencional e não convencional, incluindo exemplos de cada um ilustrados por figuras. Também define conceitos básicos da usinagem como cavaco, aresta de corte e fatores que influenciam os processos de usinagem.

1. Capítulo 1 - Introdução
Usinagem para Engenharia
A.C. Araujo a
, A.L. Mougo b
e F.O. Campos c
.
a
araujo@insa-toulouse.fr, INSA-Toulouse, Institute Clément Ader, França
b
adriane.mougo@cefet-rj.br, CEFET/RJ, Rio de Janeiro, Brasil
c
fabio.campos@cefet-rj.br, CEFET/RJ, Rio de Janeiro, Brasil
Slides propostos
Setembro de 2020

2. Cap. 1 - Introdução
Conceitos de Indústria, Industrialização, Processos de Fabricação e Revoluções industriais (da
primeira à 4.0)
Processos de Fabricação Mecânica
as transformações industriais que alteram a forma ou as propriedades de um elemento
mecânico, que pode se tratar de uma peça, como parte de uma máquina, ou de um
equipamento, ou, ainda, de uma ferramenta de trabalho integrada a uma atividade do setor
metal-mecânico. Há processos de produção que envolvem outros setores industriais, como
por exemplo a indústria alimentícia e têxtil, mas possuem características notadamente muito
distintas das abordadas nesta área da Engenharia Mecânica.
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3. Cap. 1 - Introdução
Processos de Fabricação Mecânica
1. Processos de formação por fundição
2. Processos de soldagem, recobrimento e corte por fusão
3. Processos de formação por sinterização de pós compactados (metalurgia do pó)
4. Processos de formação por deposição em camadas - manufatura aditiva
5. Processos de conformação de blocos e barras
6. Processos de soldagem por deformação plástica
7. Processos de corte e conformação de chapas
8. Processos de usinagem convencional
9. Processos de usinagem não convencional
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4. Cap. 1 - Introdução
Processos de usinagem convencional
Usinagem é o processo de fabricação através do qual ocorre a
remoção de material para conferir à peça forma, dimensão e/ou
acabamento e produz cavaco.
Cavaco é a porção de material removido da peça pela ferramenta,
caracterizado por apresentar forma geométrica irregular.
Aresta de corte é a aresta da superfície de saída (a superfície por
onde desliza o cavaco) destinada a realizar o corte.
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5. Cap. 1 - Introdução
Processo contínuo ou intermitente, se a ferramenta está continuamente removendo
cavaco ou não;
Processo com deslocamento contínuo ou intermitente da ferramenta, se a velocidade
relativa entre a peça e a ferramenta muda suavemente ou bruscamente de direção ao
longo da trajetória. A variação brusca da velocidade relativa ocorre usualmente quando
não está sendo realizado o corte;
Processo realizado por uma ferramenta monocortante ou multicortante, se a operação
de usinagem utiliza apenas uma aresta de corte principal ou se mais de uma aresta
principal pode ser utilizada ao mesmo tempo;
Processo que produz peças com geometria de revolução, quando a superfície usinada é
gerada a partir da rotação da aresta de corte ao redor do eixo de revolução (considerando
a peça como o objeto estacionário), ou que produz peças prismáticas, sem geometria de
revolução;
Processo de geração no qual a geometria da peça é determinada pela trajetória de
deslocamento da ferramenta, ou processo de formação, quando a forma da peça é
definida pela geometria da ferramenta na superfície da peça.
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6. Cap. 1 - Introdução
Processos de usinagem não-convencional
Nos processos não-convencionais ou não-tradicionais, o material é
removido por outros mecanismos nos quais pode ou não haver
contato entre a ferramenta e a peça.
1. Usinagem por remoção mecânica
2. Usinagem por energia térmica
3. Usinagem por remoção eletroquímica
4. Usinagem por remoção química
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7. Cap. 1 - Introdução
Oscilação de alta frequência
Fluxo
Lama (cavaco)
gap
gap = 2x o tamanho do
grão
Ferramenta
Peça
Figura 1: Usinagem por ultrassom [Araujo, Mougo e Campos 2020]
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8. Cap. 1 - Introdução
Fonte de água
de alta pressão
Válvula
Bocal
Peça
Jato de água
Dreno
Distância
do
Bocal
Figura 2: Usinagem por Jato d’água [Araujo, Mougo e Campos 2020]
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9. Cap. 1 - Introdução
Abrasivo
Jato d'água com
abrasivo
Fonte de
água de alta
pressão
Figura 3: Usinagem por Jato d’água abrasivo [Araujo, Mougo e Campos 2020]
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10. Cap. 1 - Introdução
Válvula
Conjunto
Injetor
Manual
Peça
Sistema de
Exaustão
Jato de gás abrasivo
Mistura Gás-Abrasivo
Figura 4: Usinagem por Jato abrasivo [Araujo, Mougo e Campos 2020]
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11. Cap. 1 - Introdução
Peça (+)
Ferramenta-
Eletrodo
Fluido Dielétrico
Avanço da
Ferramenta
gap
Sobrecorte lateral
Figura 5: Usinagem por eletroerosão [Araujo, Mougo e Campos 2020]
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12. Cap. 1 - Introdução
Ferramenta
Eletrodo (-)
Peça Metálica (+)
Descarga elétrica
Fluxo de
dielétrico
Cavidade formada
na peça
Desgaste do
Eletrodo
Metal Removido
Fluido
Ionizado
Figura 6: Usinagem por eletroerosão [Araujo, Mougo e Campos 2020]
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13. Cap. 1 - Introdução
Fio-eletrodo
Bobina de alimentação
do arame
Bobina de recuperação
do arame
Fluxo de dielétrico
Peça
Trajetória do corte
Figura 7: Usinagem por eletroerosão [Araujo, Mougo e Campos 2020]
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14. Cap. 1 - Introdução
Avanço
Sobrecorte
Lateral
gap
Diâmetro
do
Arame
Figura 8: Usinagem por eletroerosão [Araujo, Mougo e Campos 2020]
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15. Cap. 1 - Introdução
Laser
Tubo de descarga
do Laser
Espelho de
100% de Reflexão
Espelho de
Reflexão Parcial
Lampada de flash
(em ambos so lados)
Feixe de luz
Laser
Lente Convergente
Peça
Distância
Focal
Figura 9: Usinagem a laser [Araujo, Mougo e Campos 2020]
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16. Cap. 1 - Introdução
Fluxo de
eletrólito
Avanço
Suporte da Ferramenta
Eletrodo (catodo)
Peça (Anodo)
Isolamento
Figura 10: Usinagem eletroquímica [Araujo, Mougo e Campos 2020]
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17. Cap. 1 - Introdução
(1) (2) (3)
(4) (5)
Peça
Máscara
Figura 11: Usinagem química [Araujo, Mougo e Campos 2020]
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18. Cap. 1 - Introdução
Fatores que influenciam os processos de usinagem
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