Universidade Paulista: Disciplina: Processos de Fabricação

Universidade Paulista

Curso: Engenharia Automação / Me!nia / Produção

Disciplina: Processos de Fabricação Aula Aula 5  Fur Furação ação!! Broc Broc"a "a#e #en$ n$o o e Re$ Re$i% i%ic icaç ação ão Pro"# Pro"# Ms# Maro Aur$lio P# de Almeida E%mail: maroga&'terra#om#&r

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Furação

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Furação Introdução • A furaç furação ão é um dos dos mais mais impo import rtan ante tess proc proces esso soss de usin usinag agem em,, vist vistoo que que a grande maioria das peças são dotadas de furos; • A ferr ferraamen menta mais mais util utiliz izad adaa para para a fura furaçã çãoo é a broca roca heli helico coid idaal com com duas uas arestas de corte. Para isso, são necessários dois movimentos: corte - que é a rotação da broca em torno de seu • Movimento principal de corte eixo. eixo. Este movimento movimento é que determina determina a velocidade velocidade de corte em [m/min]; [m/min]; •   Movimento de avanço   - que é o movimento longitudinal da broca em direção à peça. Este movimento é medido em [mm/rotação].

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Furação

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Furação Operações de furação • Furação em cheio - Processo de furação destinado à abertura de um furo cilíndrico em uma peça, removendo todo o material compreendido no volume do furo final, na forma de cavaco; • Furação com pré-furo   - Processo de furação destinado à abertura de um furo cilíndrico em uma peça já pré-furada; •   Furação escalonada   - Processo de furação destinado à obtenção

de

um

furo

com

dois

ou

mais

diâmetros,

simultaneamente.

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Furação Operações de furação • Furação de centros - Processo de furação destinado à obtenção de furos de centro, visando uma operação posterior na peça; •   Furação profunda - Processo similar ao processo de furação em cheio, porém com ferramenta especial chamada broca canhão;

• Trepanação - Processo de furação em que apenas uma parte do material compreendido no volume do furo final é reduzida a cavaco, permanecendo um núcleo maciço.

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Furação Tipos de Ferramentas • Brocas de aço rápido e/ou revestidas com nitreto de titânio (helicoidais): • responsável por mais de 50% dos casos no Brasil, processo lento, baixa qualidade (IT11, furo curto, alta excentricidade); • Necessita de outras operações (facear, furo de centro, pré-furo – devido à baixa potência); • Broca inteiriça de metal duro: • diâmetros pequenos; • Broca com pastilhas intercambiáveis de metal duro; • Brocas especiais: • escalonada, de centro, escareador, rebaixador, canhão, canhão com remoção interna de cavaco, ocas de trepanação, etc.

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Furação Tipos de Ferramentas

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Furação • Broca de centro: • furo inicial de guia para broca; • furo de centro para fixação (entre pontas).

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Furação • Broca Canhão: • Tem uma única aresta de corte e é indicado para trabalhos especiais, como furos profundos, garantindo sua simetria.

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Furação • Broca Escalonada: • Destinado a obtenção de mais de um furo simultaneamente.

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Brochamento

Introdução •   Brochamento: processo de usinagem onde a remoção de material da superfície de uma peça, ocorre de forma progressiva, pela ação ordenada de gumes de corte, dispostos em série, cada qual disposto em uma profundidade de corte escalonada em ferramentas multicortantes. 15/09/2015

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Brochamento

• Processo de fabricação utilizado na produção de estriados internos, cujos dentes podem ter perfil reto ou evolvente; • Processo extremamente vantajoso do ponto de vista econômico; • Gera peças com excelente acabamento superficial, de erros de forma e precisão dimensional.

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Brochamento Ferramenta • A Ferramenta de Brochar é fabricada em aço rápido (HSS); • É composta por um puxador, um cone de introdução, um cilindro de introdução e o denteado cônico; • A porção final é a parte da ferramenta com a qual esta é fixada na máquina.

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Brochamento Exemplos em fase de transformação

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Brochamento Brochamento interno • quando a operação é feita internamente a peça, permitindo modificar a geometria de um furo vazado.

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Brochamento Brochamento externo • quando a operação é feita sobre a superfície externa da peça, dando acabamento ou semi-acabamento a seus perfis.

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Brochamento Tipos de máquinas • As máquinas são relativamente simples, porque só necessitam executar o movimento principal retilíneo para deslocamento da brocha. O movimento de avanço é obtido pelo próprio formato da ferramenta que vai aumentando de dimensões ao longo de seu comprimento. Vertical

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Horizontal

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Brochamento Vantagens deste processo • Tolerâncias estreitas de usinagem; • Bom acabamento superficial; • Capacidade de produzir formas variadas e complexas externas e internas; • Vida longa da ferramenta, a produção pode atingir 2.000 a 10.000 peças entre afiações; • Produção econômica, o custo da ferramenta é alto porem o custo por peça é baixo; • Alta produtividade, a remoção do cavaco é bem rápida pois vários dentes atuam ao mesmo tempo em sequencia contínua; • Operações podem ser realizadas em uma só passada realizando desbaste e acabamento.

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Brochamento Desvantagens deste processo • Custo da ferramenta; • Necessidade de máquinas específicas; • Reafiação complexa da ferramenta; • Perda de um elemento cortante pode levar a perda de toda a ferramenta.

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Retificação

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Retificação Introdução •   Definição: Processo de usinagem com ferramenta de geometria não-definida, que utiliza grãos abrasivos ligados. • É o processo pelo qual se remove material, estabelecendo-se contato entre a peça e o rebolo girando à alta velocidade. • A retífica confere à peça exatidão de medidas e elevada qualidade de acabamento superficial. • A espessura do cavaco retirado através de retífica varia de 0,0025 a 0,03 mm. • A superfície retificada apresenta menor coeficiente de atrito e maior resistência à fadiga.

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Retificação - Ferramenta •   Relolo:

é o nome da ferramenta de corte utilizada na retificadora, cuja

superfície é abrasiva, ou seja, é constituída de grãos abrasivos de óxido de alumínio, carboneto de silício, CBN e Diamante entre outros e ligantes como a resina sintética, cerâmica e metal entre outros. • Por isso, a usinagem com rebolo é designada como um processo de usinagem por abrasão.

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Formas de Rebolo

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Elementos do Rebolo • Material do grão abrasivo • Tamanho do grão (Granulometria) • Dureza • Estrutura • Liga • Geometria

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Elementos do Rebolo Principais materiais abrasivos: • Corindum (Al2O3); • Carboneto de Silício (SiC); • Nitreto de Boro Cúbico (CBN); • Diamante (C). Tamanho de grão (granulometria): • Pelo número de malhas por polegada linear da peneira de classificação; • Ex: grão 60 passa na peneira de 60 malhas por polegada; Escolha: • Grãos grossos (4 a 24) - materiais moles, dúteis ou fibrosos; para desbaste; quando não se exige bom acabamento superficial; • Grão finos (70 a 600) - materiais duros ou quebradiços; • quando se deseja um bom acabamento superficial; • pequenas áreas de contato. 15/09/2015

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Elementos do Rebolo Dureza do rebolo conforme classificação ABNT: • E – F – G: rebolos muito moles; • H – I – J – K: rebolos moles; • L – M – N – O: rebolos de dureza média; • P – Q – R: rebolos duros; • S – T – U – V: rebolos muito duros; • Quanto maior a dureza mais o rebolo resistirá aos esforços que tendem remover os grãos da peça.

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Elementos do Rebolo Classificação da estrutura do rebolo : • 1 a 4 rebolo com bastante abrasivo (estrutura fechada); • 5 a 7 estrutura média; • 8 a 12 estrutura aberta; • Acima de 12 rebolos com poucos grãos (pouco abrasivos); • Quanto mais aberta for a estrutura, mais grosseiro será o acabamento. Fechado

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Médio

Aberto

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Elementos do Rebolo Elementos ligantes: Vitrificado • Composição: materiais cerâmicos; • Característica: manutenção de perfil durante o processo de retificação; •   Utilização: operações de precisão; Resina • Composição: resina fenólica; • Característica: absorção de impacto; •   Utilização : rebarbação e desbaste; Borracha • Composição: borracha sintética e natural; •   Utilização : operação centerless, como rebolo de arraste.

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Elementos do Rebolo Exemplo de especificação de um rebolo: A 46 P 6 V

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Parâmetros de Retificação Alguns parâmetros de retificação como referência:

Velocidade periférica do rebolo em m/s

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Velocidade periférica da peça em m/min.

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Retificação - Dressadores Dressador: O principal objetivo é perfilar, afiar e limpar o rebolo de corte; • Obter concentricidade da face de trabalho com o eixo de rotação do rebolo; • Arrancar grãos abrasivos gastos melhora da agressividade da face de trabalho; • Produzir perfis na face de trabalho do rebolo operações de forma (transferência da forma do rebolo para a peça). Tipos de dressadores: Fixos

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Rotacionais

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Processos de retificação Retificação frontal plana • Nessa operação o eixo do rebolo é perpendicular à superfície a ser retificada. • Normalmente o rebolo é bem maior que a peça a ser retificada, o que dispensa o avanço transversal, possibilitando a retificação de várias peças simultaneamente, aumentando a produtividade; • Ela consiste na retificação externa de superfícies planas;

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Processos de retificação Retificação tangencial plana • Nessa operação o eixo do rebolo é paralelo à superfície a ser retificada. • A mesa da máquina executa um movimento de avanço alternativo e transversal, enquanto que o rebolo executa o movimento em profundidade; • Ela consiste na retificação externa de superfícies planas; • Este tipo de operação de retificação é mais lento, portanto, utilizado para peças grandes e de baixa produção.

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Processos de retificação Retificação cilíndrica • A retificadora cilíndrica é uma máquina utilizada na retificação de todas as superfícies cilíndricas, externas ou internas de peças. Em alguns casos, essa máquina retifica, também, superfícies planas que precisam de faceamento; • Essa operação tem a finalidade de dar fino acabamento a superfícies de peças cilíndricas, com exatidão dimensional.

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Processos de retificação externa

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Processos de retificação interna

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Processos de retificação centerless • A peça durante a usinagem não é fixa em seu eixo de rotação sobre as pontas, e sim guiada por duas linhas de sua superfície envolvente apoiadas em uma régua de apoio e um rebolo de arraste.

Aplicações: • Fabricação de séries grandes de pinos, eixos e roletes de rolamentos, válvulas, agulhas de injeção, eixos de rotores e pinos com cabeça esférica. • Casos especiais: retificação de barras, tubos, rolos de impressoras, isoladores de velas de ignição, bolas de bilhar, etc. 15/09/2015

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Processos de retificação de engrenagem • Processo de retificação pode ser de Perfil, através de uma ferramenta com perfil estático recoberto com CBN, onde o processo é executado dente a dente; • Processo por geração, através de um “Worm” dressável por uma ferramenta chamada dressador, a qual define o perfil a ser gerado no produto. • Características: Retífica de Perfil com disco de CBN é um processo mais caro em virtude do custo da ferramenta e seu tempo de usinagem mais elevado. • Retífica por geração com “Worm” dressável, atualmente é o mais utilizado, pois seu custo e tempo de usinagem são significamente menores;

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