INSTITUTO DE CINCIAS EXATAS E TECNOLOGIA (ICET)Campus JK. So Jos do Rio Preto

TORNEAMENTO E FRESAMENTO

Discentes:Aymara Cristina Lopes Dvalos R.A: B53AAJ-8 Camila Fernanda Pereira R.A: B455FD-8 Fernando Henrique Garcia R.A: BO8619-0 Joo Antonio Bortolli dos Santos R.A: B085FF-O Lucas Chiachio M. Pantano R.A: A569AG-6 Pedro Augusto Borges Santana R.A: B319EA-3 Docente: Eng. Dr. Prof Otvio VillarTurma: EM5P28

SO JOS DO RIO PRETO1 SEMESTRE 2014

SUMARIOOBJETIVO 4INTRODUAO TEORICA 5TREFILAO 6MAQUINAS DE TREFILAO7TEMPERATURA DE TRABALHO 10PRODUTOS TREFILADOS 11DEFEITOS DOS PRODUTOS TREFILADOS 13CONCLUSAO 16BIBLIOGRAFIA 17

OBJETIVO

Tem-se como objetivo conhecer os princpios da fabricao mecnica, tendo como fico principal o processo conhecido por trefilao.

TORNEAMENTO

1. INTRODUO TEORICAOs processos de fabricao que envolve mudana de forma podem ser classificados em duas categorias: fabricao com remoo de material e fabricao sem remoo de material. Enquanto a segunda categoria composta por processos de fabricao como soldagem, conformao e fundio, a primeira categoria composta basicamente pelos processos de usinagem.A grande utilizao dos processos de usinagem se deve principalmente variedade de geometrias possveis de ser usinadas, com alto grau de preciso dimensional e acabamento superficial, e ao fato de no haver alterao nas propriedades do material. Estas caractersticas fazem com que, na grande maioria dos casos, os processos de usinagem no possam ser substitudos por nenhum outro processo de fabricao, sendo muitas vezes usados com o intuito de prover uma melhora do acabamento superficial ou tolerncia dimensional do produto manufaturado por outros processos.Apesar das vantagens da usinagem, esta possui desvantagens em relao a outros processos de fabricao como, por exemplo, a baixa velocidade de produo quando comparada a estes. Esta desvantagem faz com que qualquer aprimoramento no sentido de aumentar a produo de um processo de usinagem represente um ganho significativo. A segunda desvantagem dos processos de usinagem diz respeito aos altos custos envolvidos. Estes custos se devem ao uso de maquinrio e ferramental caro e necessidade de mo de obra especializada. O nvel de conhecimento requerido na programao e operao nas modernas mquinas de comando numrico faz necessrio operador com certo grau de especializao. Alm disso, grande parte da matria prima usada nestes processos transformada em resduo.Usinagem um termo que abrange processos de fabricao por gerao de superfcies por meio de remoo de material, conferindo dimenso e forma pea. Uma definio bastante ampla do termo usinagem foi apresentada por Ferraresi, que diz que como operaes de usinagem entendemos aquelas que, ao conferir pea a forma, ou as dimenses ou o acabamento, ou qualquer combinao destes trs itens, produzem cavaco. As operaes de usinagem dividem-se em processos de usinagem convencional e no-convencional (jato abrasivo, plasma, laser, ultra-som, eletro eroso, feixe de eltrons, etc.). Dentre os processos de usinagem convencional se destacam, devido ao uso mais amplamente difundido, o torneamento, o fresamento e a furao.Neste contexto se insere este trabalho, cujo principal objetivo explanar sobre o torno mecnico e o fresamento, mostrando seu histrico, operaes fundamentais, classificao, principais componentes, acessrios, instalao e ferramentas usadas.2. HISTRICO A mquina-ferramenta, tambm chamada de mquina operatriz no Brasil, uma mquina utilizada na fabricao de peas metlicas, plsticas, etc. de revoluo, por meio da movimentao mecnica de um conjunto de ferramentas. O torno mecnico a mquina ferramenta mais antiga e dele derivaram todas as outras inventadas pelo homem. Inicialmente, os movimentos de rotao da mquina eram gerados por pedais. A ferramenta para tornear ficava na mo do operador que dava forma ao produto. Da a importncia de sua habilidade no processo de fabricao. Quando a ferramenta foi fixada mquina, o operador ficou mais livre para trabalhar. Pode-se dizer que nesse momento nasceu a mquina-ferramenta.

Figura 1: Mquina-ferramenta.O torno desde antigamente utilizado como meio de fabricar rodas, partes de bombas d'gua, cadeiras, mesas, e utenslios domsticos. Sabe-se que antigas civilizaes, a exemplo dos egpcios, assrios e romanos, j utilizavam antigos tornos como um meio fcil de fazer objetos com formas redondas.Os Tornos de Vara foram muito utilizados durante a idade mdia e continuaram a ser utilizados at o sculo XIX por alguns artesos. Nesse sistema de torno a pea a ser trabalhada era amarrada com uma corda presa numa vara sobre a cabea do arteso e sua outra extremidade era amarrada a um pedal. O pedal quando pressionado puxava a corda fazendo a pea girar, a vara por sua vez fazia o retorno. Por ser fcil de montar esse tipo de torno permitia que os artesos se deslocassem facilmente para lugares onde houvesse a matria prima necessria para eles trabalharem.

Figura 2: Torno de Vara usada na Idade Mdia.A necessidade de uma velocidade contnua de rotao fez com que fossem criados os Tornos de Fuso. Esses tornos necessitavam de duas ou mais pessoas, dependendo do tamanho do fuso, para serem utilizados. Enquanto um servo girava a roda, o arteso utilizava suas ferramentas para dar forma ao material. Esse torno permitia que objetos maiores e com materiais mais duros fossem trabalhados.

Figura 3: Torno de Fuso, usado a partir de 1600.Com a inveno da mquina a vapor por James Watt, os meios de produo como teares e afins foram adaptados nova realidade. O tambm ingls Henry Moudslay adaptou a nova maravilha a um torno criando o primeiro torno a vapor. Essa inveno no s diminua a necessidade de mo de obra, uma vez que os tornos podiam ser operados por uma pessoa apenas, como tambm fez com que a mo de obra se tornasse menos especializada. medida que a manufatura tornava-se mais mecnica e menos humana as caras habilidades dos artesos eram substitudas por mo de obra barata. Isso deu condies para que Whitworth em 1860 mantivesse uma fbrica com 700 funcionrios e 600 mquinas ferramenta. Moudslay e Whitworth ainda foram responsveis por vrias outras mudanas nos tornos da poca, como o suporte para ferramenta e o avano transversal. Essas inovaes so mais bem observadas na ilustrao abaixo:

Figura 4: Inovaes no torno, por Moudslay e Whitworth.Em 1906, o torno j tem incorporadas todas as modificaes feitas por Moudslay e Whitworth. A correia motriz movimentada por um conjunto de polias de diferentes dimetros, o que possibilitava uma variada gama de velocidades de rotao. Sua propulso era obtida atravs de um eixo acionado por um motor, o que fixava a mquina a um local especfico.Em 1925, surge o Torno Paralelo: o problema de ter de fixar o torno resolvido pela substituio do mesmo por um motor eltrico nos ps da mquina. A variao de velocidades vinha de uma caixa de engrenagem, e desengates foram postos nas sapatas para simplificar alcances de rotao longos e repetitivos. Apesar de apresentar dificuldades para o trabalho em srie devido a seu sistema de troca de ferramentas, o mais usado atualmente.Em 1960, para satisfazer a exigncia de grande rigidez criou-se uma estrutura completamente fechada; criou-se o Torno Automtico. A mquina equipada com um engate copiador que transmite o tipo de trabalho do gabarito por meio de uma agulha.Em 1978, inventado o torno de CNC (Comando Numrico Computadorizado), que, apesar de no apresentar nenhuma grande mudana na sua mecnica, substituiu os mecanismos usados para mover o cursor por microprocessadores. O uso de um painel permite que vrios movimentos sejam programados e armazenados permitindo a rpida troca de programa.

3. O PROCESSO DE TORNEAMENTOO torneamento, como todos os demais trabalhos executados com mquinas-ferramenta, acontece mediante a retirada progressiva do cavaco da pea a ser trabalhada. O cavaco cortado por uma ferramenta de um s gume cortante, que deve ter uma dureza superior do material a ser cortado.No torneamento, a ferramenta penetra na pea, cujo movimento rotativo uniforme ao redor do eixo A permite o corte contnuo e regular do material (fig. 5). A fora necessria para retirar o cavaco feita sobre a pea, enquanto a ferramenta, firmemente presa porta-ferramentas, contrabalana a reao desta fora.

Figura 5: Torneamento.Para executar o torneamento, so necessrios trs movimentos relativos entre a pea e a ferramenta. Eles so:A) Movimento de corte o movimento principal que permite cortar o material. O movimento rotativo e realizado pela pea.

B) Movimento de avano o movimento que desloca a ferramenta ao longo da superfcie da pea.

C) Movimento de penetrao o movimento que determina a profundidade de corte ao empurrar a ferramenta em direo ao interior da pea e assim regular a profundidade do passe e a espessura do cavaco. Variando-se os movimentos, a posio e o formato da ferramenta, possvel realizar uma grande variedade de operaes.

4. OPERAES DE TORNEAMENTOO torno executa qualquer espcie de superfcie de revoluo uma vez que a pea que se trabalha tem o movimento principal de rotao, enquanto a ferramenta possui o movimento de avano e de translao. Permite, portanto, usinar qualquer obra que deva ter seo circular e qualquer combinao de tais sees. Podem ser fabricados eixos, polias, pinos, buchas e toda espcie de peas roscadas. Alm de tornear superfcies cilndricas externas e internas, o torno pode usinar superfcies planas no topo das peas, superfcies cnicas, esfricas e perfiladas, facear, abrir rasgos, entalhes, ressaltos e golas. O torno tambm pode ser usado para furar, alargar, recartilhar, detalonar, enrolar molas, polir peas (com uso de lima fina, lixa ou esmeril), etc. As operaes fundamentais realizadas por um torno so: cilindrar, rosquear, facear, sangrar, tornear cnico, perfilar, broquear e mandrilar.4.1. CILINDRAR (TORNEAMENTO CILNDRICO) Operao obtida pelo deslocamento da ferramenta paralelamente ao eixo da pea. O torneamento cilndrico pode ser externo ou interno (fig. 6 e 7).O deslocamento retilneo da ferramenta pode ter qualquer dos dois sentidos, do mesmo modo a rotao da pea, se inverte a aresta cortante da ferramenta, caso comum, no torneamento interno. Figura 6: Torneamento cilndrico externo. Figura 7: Torneamento cilndrico interno.4.2. ROSQUEAR (FILETAR) a operao que consiste em abrir rosca em uma superfcie externa de um cilindro ou cone e no interior de um furo (fig. 8 e 9). Para filetar, h necessidade de dois movimentos: rotao da pea e translao da ferramenta (avano). 4.3. FACEAR a operao que se obtm quando se desloca a ferramenta no sentido normal ao eixo de rotao da pea (fig. 10 e 11). Tal qual o torneamento cilndrico, o faceamento pode ser externo e o interno. Figura 10: Faceamento externo. Figura 11: Faceamento interno.4.4. SANGRAR (CORTAR) a operao que consiste em cortar uma pea, no torno, com uma ferramenta especial chamada bedame (fig. 12 e 13). O sangramento pode ser radial ou axial. Figura 12: Sangramento radial. Figura 13: Sangramento axial. 4.5. TORNEAR CNICO a operao obtida pelo deslocamento da ferramenta obliquamente ao eixo da pea (fig. 14 e 15). O torneamento cnico tambm pode ser externo ou interno. Figura 14: Torneamento cnico externo Figura 15: Torneamento cnico interno.

4.6. PERFILARProcesso de torneamento no qual a ferramenta se desloca segundo uma trajetria retilnea radial ou axial, visa obteno de uma forma definida, determinada pelo perfil da ferramenta (fig. 16 e 17). O perfilamento tambm pode ser radial ou axial. Figura 16: Perfilamento radial. Figura 17: Perfilamento axial.4.7. BROQUEARFazer uma superfcie cilndrica interna, passante ou no, pela ao de uma ferramenta deslocada paralelamente ao eixo do torno. Essa operao conhecida tambm como broqueamento (fig. 18). Com ela, obtm-se furos cilndricos com dimetros exatos em buchas, polias, engrenagens e outras peas. Figura 18: Broqueamento.4.8. MANDRILAR a operao que permite se obter uma superfcie de revoluo com auxlio de uma ou vrias ferramentas de barra. Para tanto, a ferramenta gira e a pea ou a ferramenta se deslocam simultaneamente segundo uma trajetria determinada. O mandrilamento pode ser cilndrico, radial, cnico ou de superfcies especiais.4.8.1) Mandrilamento cilndricoNeste processo, a superfcie usinada cilndrica de revoluo, cujo eixo coincide com o eixo do qual gira a ferramenta (fig. 19).

Figura 19: Mandrilamento cilndrico.4.8.2) Mandrilamento radialNeste processo, a superfcie usinada plana e perpendicular ao eixo em torno do qual gira a ferramenta (fig. 20). Neste processo, a superfcie usinada plana e perpendicular ao eixo em torno do qual gira a ferramenta (fig. 20).4.8.3) Mandrilamento cnicoNeste processo, a superfcie usinada cnica de revoluo, cujo eixo coincide com o eixo em torno do qual gira a ferramenta (fig. 21). Figura 21: Mandrilamento cnico.4.8.4) Mandrilamento de superfcies especiaisNeste processo, a superfcie usinada uma superfcie de revoluo, diferente das anteriores, cujo eixo coincide com o eixo em torno do qual gira a ferramenta, como o mandrilamento esfrico, de sangramento, etc. (fig. 22). Figura 22: Mandrilamento esfrico.4.9. RECARTILHAROperao obtida quando se desejam tornar uma superfcie spera, como cabos de ferramentas, usando-se uma ferramenta que possa imprimir na superfcie a forma desejada (fig. 23).

Figura 23: Recartilha.

5. CLASSIFICAO DOS TORNOS MECNICOSPara atender s numerosas necessidades, a tcnica moderna pe nossa disposio uma grande variedade de tornos que diferem entre si pelas dimenses, caractersticas, forma construtiva, etc.A escolha do tipo de torno adequado para a execuo de uma determinada fabricao dever ser feita baseando-se nos seguintes fatores:- Dimenses das peas a produzir- Forma das mesmas- Quantidade a produzir- Possibilidade de obter as peas diretamente de vergalhes (barras, perfis).- Grau de preciso exigido.A classificao mais simples a seguinte:- Tornos horizontais ou de pontas- Tornos de placa- Tornos verticais- Tornos revlver- Tornos copiadores- Tornos automticos

5.1. TORNOS HORIZONTAISOs tornos horizontais so os mais comuns e mais usados frequentemente (fig. 24). Por apresentarem dificuldade na mudana de ferramentas, no oferecem grandes possibilidades de fabricao em srie.

Figura 24: Torno horizontal.5.2. TORNOS DE PLACA

O torno de placa um torno de grande altura de pontas, empregado para tornear peas curtas e de grande dimetro, tais como polias, volantes, rodas, etc. (fig. 25)

Figura 25: Torno de placa.5.3. TORNOS VERTICAIS

Os tornos verticais, com eixo de rotao vertical, so empregados para tornear peas de grande tamanho, como volantes, polias, rodas dentadas, etc., as quais por seu grande peso, se pode montar mais facilmente sobre a plataforma redonda horizontal que sobre uma plataforma vertical (fig. 26). Figura 26: Torno vertical.5.4. TORNOS REVLVEROs tornos revlver apresentam a caracterstica fundamental que o emprego de vrias ferramentas convenientemente dispostas e preparadas para realizar as operaes em forma ordenada e sucessiva o que obriga o emprego de dispositivos especiais, um dos quais o porta-ferramenta mltiplos, a torre revlver castelo (fig. 27) esse torno serve para usinar peas de pequeno tamanho ex: buchas. Figura 27: Torno revlver.5.5. TORNOS COPIADORESOs tornos copiadores permitem obter peas com forma de slidos de revoluo de perfil qualquer. Para poder realizar estes trabalhos, necessrio que a ferramenta esteja animada de dois movimentos simultneos: um de translao, longitudinal e outro de translao, transversal, em relao pea que se trabalha (fig. 28).O torno comum pode transformar-se em um torno copiador substituindo-se o avano transversal do carro porta-ferramenta por um mecanismo apropriado.

5.6. TORNOS AUTOMTICOSSo mquinas nas quais todas as operaes so realizadas sucessivamente, uma aps outra, automaticamente.5.7. TORNOS CNCSo tornos que empregam um moderno processo alternativo de produo comandado por um computador que controla os movimentos da mquina. Esse computador leva o nome de comando numrico computadorizado ou controle numrico computadorizado, abreviadamente CNC (fig. 29). Oferece maior flexibilidade, rendimento e operaes diversas, alm de excelentssima preciso em menor tempo.Alm de grande produtividade excelente na construo de peas complexas com economia de dispositivos e de ferramentas especiais.O controle numrico um sistema que interpreta um conjunto de instrues pr-gravadas, codificadas em alguns formatos simblicos, permitindo a mquina executar as instrues e ainda verificar os resultados para que a preciso seja mantida. As desvantagens s dizem respeito ao alto custo de investimento e problemas com programao, o que, com o passar dos tempos vem sofrendo quedas devido ao custo de implantao dos sistemas de CAD/CAM, vem se tornando cada vez mais acessvel. Figura 29: Torno CNC.6. PRINCIPAIS COMPONENTES DO TORNO

O torno se compe essencialmente de (fig. 30):- Barramento- Cabeote fixo- Cabeote mvel- Carro principal- Caixa Norton- Recmbio

Figura 30: Principais componentes o torno.6.1. BARRAMENTO

Para deslizamento do carro em seu movimento longitudinal preciso dotar o torno de superfcies planas rgidas, isto , de trilhos paralelos que constituem o barramento. O banco do torno, ou barramento uma pea de ferro fundido resistente, que sustenta os elementos fixos e mveis do torno, assentando-o (fig. 31). Na parte superior do barramento esto as guias prismticas ou planas, que fornecem um guia apropriado a suportar presses e resistente ao desgaste, ferramenta, cujo avano longitudinal deve ser perfeitamente paralelo direo criada pelo eixo ideal de trabalho, ou as pontas, a fim de garantir o alinhamento da mquina. Alm disso, as guias visam tambm criar uma direo geral de colocao dos cabeotes fixo e mvel, como um eixo ideal comum para o eixo de trabalho (de um lado, flange, rgos de centragem, ponta, etc. e de outro, a ponta do cabeote mvel). Figura 31: Barramento do torno.6.2. CABEOTE FIXO

Cabeote fixo um conjunto constitudo de carcaa, engrenagens e eixo-rvore (fig. 32). O elemento principal do cabeote o eixo-rvore, tambm chamado rvore ou eixo principal, onde est montada a placa, responsvel pelo movimento de rotao da pea; o eixo-rvore vazado de ponta a ponta, de modo a permitir a passagem de barras. Figura 32: Cabeote fixo do torno.

6.3. CABEOTE MVEL

O cabeote mvel a parte do torno que se desloca sobre o barramento, oposta ao cabeote fixo; a contraponto e o eixo principal esto situados na mesma altura e determinam o eixo de rotao da superfcie torneada (fig. 33). Figura 33: Cabeote mvel do torno.O cabeote pode ser fixado ao longo do barramento por meio de parafusos, porcas, placas e alavanca com excntrico (fig. 34 e 35). Figuras 34 e 35: Fixao do cabeote mvel do torno.O cabeote mvel tem as seguintes funes: - servir de suporte contraponta, destinada a apoiar um dos extremos da pea a tornear . Figura 36: Contraponta suportada pelo cabeote mvel.- servir para fixar o mandril de haste cnica para furar com broca no torno (fig. 37); Figura 37: Mandril fixado pelo cabeote mvel.- servir de suporte direto para ferramentas de corte de haste cnica como brocas, alargadores e machos (fig. 38); Figura 38: Broca suportada pelo cabeote mvel.

- deslocar a contraponta lateralmente para tornear peas de pequena conicidade (fig. 39).

Figura 39: Contraponta deslocada suportada pelo cabeote mvel.As partes principais do cabeote mvel so: base, corpo, mangote, trava do mangote e volante (fig. 40). Figura 40: Principais partes o cabeote mvel.6.4. CARRO PRINCIPALO carro principal um conjunto formado por avental, mesa, carro transversal, carro superior e porta-ferramentas.O avano do carro principal pode ser manual ou automtico. No avano manual, o giro do volante movimenta uma roda dentada, que engrenada a uma cremalheira fixada no barramento, desloca o carro na direo longitudinal.

Figura 41: Carro principal.

No avano automtico, a vara com uma rosca sem-fim movimenta um conjunto de engrenagens ligadas cremalheira do barramento que, por sua vez, desloca o carro.

Figura 42: Deslocamento do carro principal.

O movimento manual realizado por meio do manpulo existente no volante montado na extremidade do parafuso de deslocamento transversal. O movimento controlado por meio de um anel graduado, montado no volante.

Figura 43: Manpulo e anel graduado.

O carro superior possui uma base giratria graduada que permite o torneamento em ngulo. Nele tambm est montado o fuso, o volante com anel graduado e o porta-ferramentas ou torre.

Figura 44: Carro superior.O porta-ferramentas ou torre o local onde so fixados os suportes de ferramentas, presos por meio de parafuso de aperto.

Figura 45: Porta-ferramentas.6.5. CAIXA NORTONTambm conhecida por caixa de engrenagem, formada por carcaa, eixos e engrenagens; serve para transmitir o movimento de avano do recmbio para a ferramenta.

Figura 46: Caixa Norton.

6.6. RECMBIOO recmbio a parte responsvel pela transmisso do movimento de rotao do cabeote fixo para a caixa Norton. montado em uma grade e protegido por uma tampa a fim de evitar acidentes. As engrenagens do recmbio permitem selecionar o avano para a ferramenta.

Figura 49: Recmbio.

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