Definição sobre usinagem
Aplica-se a todos os processos de fabricação onde ocorre a remoção de
material sob a forma de cavaco (DIN 8580)
Usinagem
Confere forma, dimensão e
acabamento a peça
através da remoção de
material sob a forma de
cavaco
Cavaco
Porção irregular de
material da peça que é
retirado pela ferramenta
O estudo da usinagem é baseado na mecânica (atrito, deformação), na
termodinâmica (calor) e nas propriedades dos materiais
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Usinagem
Material Bruto
Sequência de Fabricação
Remoção de Material
Remoção de Material
Produto Final
Remoção de Material
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Importância da Usinagem na Industrial Metal-Mecânica
usinagem
Produtos industrializados
etapas de produção
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Importância da Usinagem na Industrial Metal-Mecânica
➔ 80% dos furos são realizados por usinagem
➔ 100% dos processos de melhoria da
qualidade superficial são feitos por usinagem
➔ 70% das engrenagem para transmissão
de potência
➔ 90% dos componentes da industria
aeroespacial
➔ 100% dos pinos médico-odontológicos
➔ 70% das lentes de contatos extraoculares
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Limites dos processos de usinagem
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Classificação dos Processos de Usinagem
Processos de Fabricação
Convencional
Com remoção de cavaco
Usinagem
Não Convencional
Sem remoção de cavaco
•Torneamento
•Fresamento
•Furação
•Aplainamento
•Mandrilamento
•Retificação
•Jato D´água
•Jato Abrasivo
•Eletroquímica
•Eletroerosão
•Feixe de Elétrons
•Laser
•Plasma
Fundição
Soldagem
Metalurgia do pó
Conformação
•Laminação
•Extrusão
•Trefilação
•Forjamento
•Estampagem
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Usinagem dentro dos processos de fabricação
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Operações de Usinagem
Desbaste: conferir forma e dimensões próximas às finais
Acabamento: obter dimensões finais com acabamentos finais
especificados
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Classificação dos processos de usinagem
➔ Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida
➔ Usinagem com Ferramentas de Geometria Não Definida
➔ Usinagem por Processos Não Convencionais
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Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida
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Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida
Torneamento
obtém de superfícies de revolução com
auxílio de uma ou mais ferramentas
monocortantes;
A peça gira em torno do eixo principal de rotação da
máquina e a ferramenta se desloca simultaneamente
segundo uma trajetória coplanar com o referido eixo;
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Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida
Classificação das Operações de Torneamento
Retilíneo
Curvilíneo
Aplainamento
Ferramenta com
deslocamento em
trajetória retilínea
Ferramenta com
deslocamento em
trajetória
curvilínea
Movimento
alternativo
da peça e da
ferramenta com
deslocamento
retilíneo
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Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida
Torneamento Retilíneo
13
Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida
Torneamento Retilíneo
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Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida
Torneamento Curvelíneo
15
Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida
Aplainamento
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Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida
Furação
Movimento de giro da peça ou da
ferramenta com movimento simultâneo
da peça ou da ferramenta com
deslocamento retilíneo
-Em cheio
-Escareamento
-Escalonada
-De centros
-Trepanação
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Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida
Furação
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Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida
Alargamento
Movimento de giro da peça ou da ferramenta com movimento
simultâneo da peça ou da ferramenta com deslocamento retilíneo
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Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida
Rebaixamento
Obtenção de formas quaisquer na extremidade de um furo
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Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida
Mandrilamento
Obtenção de superfícies de revolução com 1 ou mais ferramentas de barra
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Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida
Fresamento
Obtenção de superfícies quaisquer com ferramentas multicortantes
22
Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida
Serramento
Operação de recorte ou seccionamento de ferramentas multicortantes
23
Usinagem com Ferramenta de Geometria Definida
Brochamento
Obtenção de superfícies quaisquer com
Ferramentas multicortantes
24
Usinagem com Ferramentas de Geometria Não Definida
25
Usinagem com Ferramentas de Geometria Não Definida
Retificação
26
Usinagem com Ferramentas de Geometria Não Definida
Brunimento
27
Usinagem com Ferramentas de Geometria Não Definida
Lapidação
28
Usinagem com Ferramentas de Geometria Não Definida
Polimento
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Usinagem por Processos Não Convencionais
➔ Remoção térmica
➔ Remoção Química
➔ Remoção Eletroquímica
➔ Remoção por ultra-som
➔ Remoção por jato d'água, outros
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Evolução Histórica
➔ SÉC. XVII – Melhoria nos processos de fabricação de ferro e aço
➔ SÉC. XVIII - Primeiras obras conhecidas sobre torneamento – Jacques
Plumier - L’ART DE TORNEURS.
➔ Senot primeiros tornos de concepção modernos
Torno de Senot - 1795
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Evolução Histórica
➔SÉC. XIX – Revolução industrial
➢Desenvolvimento da máquina a vapor – James Watts
➢Primeiras Máquinas-Ferramentas projetadas segundo princípios modernos
Tornos de Maudslay – 1800 e 1848
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Evolução Histórica
➔SÉC. XIX – Revolução industrial
➢ Fabricação em série
➢ Aço ferramenta é o principal material de ferramentas de usinagem
Furadeira de Willkinson – Acionada a roda d'água
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Evolução Histórica
➔ SÉC. XX – Século da tecnologia
➢ 1900 – Taylor apresenta o Aço Rápido
➢ 1930 – Vanner Bush inventa o primeiro computador analógico
➢ 1935 – é desenvolvido o Metal Duro
➢ 1946 – é desenvolvido o primeiro computador eletrônico digital – o ENIAC
➢ 1947 – é desevolvido o primeiro transistor nos Laboratórios Bell
➢ 1950 – Primeira máquina-ferramenta numericament controlada, MIT
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Evolução Histórica
➔ SÉC. XX – Século da tecnologia
➢ 1960 - Primeira LASER foi construído por Theodore Maiman,
Laboratórios de pesquisa Hugues
➢ 1968 Borroughs produz os primeiros computadores utilizando circuitos
integrados
➢ '70 - BRIAN – Primeiras Pesquisas sobre usinagem de ultraprecisão
➢ '70 – Primeiras ferramentas Cermets – Japão
➢ '80 – Primeiras pesquisas sobre usinagem de alta-velocidade
➢ '90 – Ferramentas cerâmicas
➢ '90 – Ferramentas CBN, Diamante
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Evolução Histórica
SÉC. XXI – Tecnologias Inovadoras
➢ ´10 - Máquinas Flexíveis
➢ ´10 – Integração total por computadores
Tendências para a usinagem no século XXI
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Grandezas do Processo
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Cinemática Geral dos Processos de Usinagem
Os processos de usinagem necessitam de um movimento relativo entre
peça e ferramenta.
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Cinemática Geral dos Processos de Usinagem
➔ Movimentos Ativos (causam diretamente a remoção de cavaco):
• de corte
• de avanço
• efetivo de corte
➔ Movimentos Passivos (não causam diretamente a remoção de cavaco):
• de aproximação e afastamento
• de ajuste
• de correção
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Cinemática Geral dos Processos de Usinagem
Movimentos nos processos de usinagem
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Cinemática Geral dos Processos de Usinagem
Movimentos nos processos de usinagem
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Relações que envolvem a qualidade de uma peça usinada
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Desvantagens dos Processos de Usinagem
► Processos lentos, quando comparados com outros.
► Altos custos envolvidos
1. Mão de obra altamente especializada;
2. Maquinário caro;
3. Ferramental caro;
4. Alta produção de resíduo. (10% =>cavaco)
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