Ministério da Educação - MEC Secretaria de Educação Profissional e Tecnológica (SETEC) Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará TÉCNICO EM REFRIGERAÇÃO E CLIMATIZAÇÃO TECNOLOGIA MECÂNICA (AJUSTAGEM MECÂNICA) EVALDO CORREIA MOTA CRÉDITOS Presidente Dilma Vana Rousseff Coordenador Adjunto - Campus Fortaleza Fabio Alencar Mendonça Ministro da Educação Aloizio Mercadante Oliva Secretaria de Educação Profissional e Tecnológica Marco Antonio de Oliveira Reitor do IFCE Cláudio Ricardo Gomes de Lima Pró-Reitor de Extensão Gutenberg Albuquerque Filho Pró-Reitor de Ensino Gilmar Lopes Ribeiro Pró-Reitor de Administração Virgilio Augusto Sales Araripe Diretor Geral Campus Fortaleza Antonio Moises Filho de Oliveira Mota Diretor de Ensino Campus Fortaleza José Eduardo Souza Bastos Coordenador Geral - Reitoria Jose Wally Mendonça Menezes Coordenador Adjunto - Reitoria Armênia Chaves Fernandes Vieira Supervisão - Reitoria Daniel Ferreira de Castro André Monteiro de Castro Elaboração do conteúdo Evaldo Correia Mota Equipe Técnica Manuela Pinheiro dos Santos Kaio Lucas Ribeiro de Queiroz Vanessa Barbosa da Silva Dias Edmilson Moreira Lima Filho Vitor de Carvalho Melo Lopes Rogers Guedes Feitosa Teixeira O QUE É O PRONATEC? Criado no dia 26 de Outubro de 2011 com a sanção da Lei nº 12.513/2011 pela Presidenta Dilma Rousseff, o Programa Nacional de Acesso ao Ensino Técnico e Emprego (Pronatec) tem como objetivo principal expandir, interiorizar e democratizar a oferta de cursos de Educação Profissional e Tecnológica (EPT) para a população brasileira. Para tanto, prevê uma série de subprogramas, projetos e ações de assistência técnica e financeira que juntos oferecerão oito milhões de vagas a brasileiros de diferentes perfis nos próximos quatro anos. Os destaques do Pronatec são: • Criação da Bolsa-Formação; • Criação do FIES Técnico; • Consolidação da Rede e-Tec Brasil; • Fomento às redes estaduais de EPT por intermédio do Brasil Profissionalizado; • Expansão da Rede Federal de Educação Profissional Tecnológica (EPT). A principal novidade do Pronatec é a criação da Bolsa-Formação, que permitirá a oferta de vagas em cursos técnicos e de Formação Inicial e Continuada (FIC), também conhecidos como cursos de qualificação. Oferecidos gratuitamente a trabalhadores, estudantes e pessoas em vulnerabilidade social, esses cursos presenciais serão realizados pela Rede Federal de Educação Profissional, Científica e Tecnológica, por escolas estaduais de EPT e por unidades de serviços nacionais de aprendizagem como o SENAC e o SENAI. Objetivos • Expandir, interiorizar e democratizar a oferta de cursos de Educação Profissional Técnica de nível médio e de cursos e programas de formação inicial e continuada de trabalhadores; • Fomentar e apoiar a expansão da rede física de atendimento da Educação Profissional e Tecnológica; • Contribuir para a melhoria da qualidade do Ensino Médio Público, por meio da Educação Profissional; • Ampliar as oportunidades educacionais dos trabalhadores por meio do incremento da formação profissional. Ações • Ampliação de vagas e expansão da Rede Federal de Educação Profissional e Tecnológica; • Fomento à ampliação de vagas e à expansão das redes estaduais de Educação Profissional; • Incentivo à ampliação de vagas e à expansão da rede física de atendimento dos Serviços Nacionais de Aprendizagem; • Oferta de Bolsa-Formação, nas modalidades: • Bolsa-Formação Estudante; • Bolsa-Formação Trabalhador. • Atendimento a beneficiários do Seguro-Desemprego; 2 Sumário APRESENTAÇÃO DA DISCIPLINA ........................................................................................... 4 FERRAMENTAS MANUAIS .................................................................................................... 5 Ferramentas de corte .................................................................................................................... 5 Ferramentas com aparas............................................................................................................... 5 Limas ............................................................................................................................................. 5 Serras ........................................................................................................................................... 10 Machos ........................................................................................................................................ 12 Cossinetes.................................................................................................................................... 13 Alargadores ................................................................................................................................. 14 Ferramentas de corte sem aparas:.............................................................................................. 15 Alicates de corte .......................................................................................................................... 15 Bedame e talhadeira ................................................................................................................... 15 Tesoura ........................................................................................................................................ 16 Vazador ....................................................................................................................................... 16 Ferramentas de Traçagem ........................................................................................................... 17 Régua ou escala ........................................................................................................................... 17 Esquadro...................................................................................................................................... 17 Compasso .................................................................................................................................... 18 Transferidor ou Goniômetro ....................................................................................................... 19 Riscador ou Graminho ................................................................................................................. 19 Cintel ........................................................................................................................................... 21 Suta.............................................................................................................................................. 21 Ferramentas Auxiliares ................................................................................................................ 22 Morsa de Bancada ....................................................................................................................... 22 Morsa de Mão ou Grampo .......................................................................................................... 23 3 Martelo ........................................................................................................................................ 23 Punção ......................................................................................................................................... 24 Arco de Serra ............................................................................................................................... 25 Desandador ................................................................................................................................. 26 Escantilhão, Verificador de Roscas, Verificador De Raios, Gabaritos. ........................................ 26 Alicates ........................................................................................................................................ 27 Chaves de Aperto ........................................................................................................................ 28 Torquímetro ................................................................................................................................ 29 Desempeno ................................................................................................................................. 30 Rebites ......................................................................................................................................... 30 ROSCA............................................................................................................................... 36 Tipo e aplicações das roscas quanto ao perfil ............................................................................. 36 Número de entradas ................................................................................................................... 38 Sentido e direção do filete .......................................................................................................... 38 Localização................................................................................................................................... 39 Nomeclatura de uma rosca ......................................................................................................... 40 Sistemas de rosca ........................................................................................................................ 41 Calculo técnico............................................................................................................................. 42 Produção de roscas ..................................................................................................................... 43 ESMERILHADEIRA/LIXADEIRA ............................................................................................ 44 Disco ............................................................................................................................................ 45 FURADEIRA ....................................................................................................................... 47 Classificação................................................................................................................................. 47 BROCAS ........................................................................................................................................ 49 Tipos de brocas ............................................................................................................................ 49 Calculo técnico para furadeira..................................................................................................... 52 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .......................................................................................... 54 4 APRESENTAÇÃO DA DISCIPLINA Conforme a Classificação Brasileira de Ocupação – CBO, resumidamente o Ajustador Mecânico tem como atividades: Planejar e organizar o local de trabalho para execução de atividades de ajustagem mecânica. Fabricar, reparar, realizar manutenção e instalar peças e equipamentos, segundo normas de qualidade e segurança do trabalho. Calibrar instrumentos de medição e traçagem. A disciplina de Tecnologia Mecânica na unidade didática de Ajustagem Mecânica tem o objetivo propiciar aos alunos o conhecimento técnico necessário para aplicar corretamente o uso das ferramentas para trabalhos de fabricação de peças executadas em bancada de ajustagem, além de utilizar a furadeira de bancada e semi-automática e suas ferramentas aplicando os cálculos relacionados, observando normas de segurança nas operações fundamentais focando o desenvolvimento de habilidades manipulativas e proporcionar a aquisição de métodos e técnicas que permitam o domínio das operações inerentes à prática de trabalhos de bancada em geral e demais atividades recionadas as suas atividades com a sinergia das disciplinas pré-requisitos definidas pelo curso. A disciplina de Ajustagem Mecânica possui um total de 80 horas aula programada para ser ministrada obedecendo a distribuíção da carga horária em 20 horas aula teóricas, complementando-se a carga horária com aulas práticas, através de atividades no setor de ajustagem, do Laboratório de Máquinas Operatrizes (LMO) no bloco do curso de Mecânica Industrial. As avaliações dos alunos serão realizadas em duas formas, verificações escrita relativa aos conteúdos teóricos ministrados ao longo do desenvolvimento da disciplina e outra relativa às atividades práticas individuais desenvolvidas no LMO. Sobre as avaliaçães das atividades práticas, as mesmas consistirão em avaliar as peças executadas individualmente pelo aluno, tendo-se como referência as medidas e acabamento das mesmas conforme desenho e suas tolerâncias, sendo que nota incidirá ainda um conceito relativo: ao uso adequado das ferramentas, conhecimento técnico, iniciativa, organização, raciocínio lógico, criatividade, qualidade de serviço, disciplina, higiene e segurança. Os alunos terão orientação sobre os procedimentos adequados a serem observados e cumpridos nas dependências onde serão ministradas as aulas e as atividades práticas além das informações técnicas e de segurança necessárias para desenvolvimento de todas as atividades a serem realizadas durante sua permanência no curso. 5 FERRAMENTAS MANUAIS Nos trabalhos de ajustagem deparamos com um campo bastante vasto de ferramentas diversas para confecção de peças, reparos, acabamentos, etc. É necessário para facilitar o estudo, classificar as ferramentas manuais em: Ferramentas de corte (com ou sem aparas); Ferramentas de traçagem; Ferramentas auxiliares; Ferramentas de corte Ferramentas de corte são aquelas que pelo uso manual, apartam uma parte do material de outra, e esse corte pode arrancar ou não arrancar pedacinhos deste material, estes pedacinhos são chamados de cavacos ou aparas. As ferramentas com aparas são as seguintes: limas, serras, machos, cossinetes, bedame e alargadores. Sem aparas: alicate de corte, talhadeira, tesoura, vazador. Ferramentas com aparas Limas São ferramentas, feitas de aço carbono temperado, que realizam a operação de limar através de seus dentes cortantes das faces. Classificação: As limas são classificadas e especificadas de acordo com as seguintes características: I. Comprimento: É especificado em milímetro ou polegada, excluindo o cabo da mesma. Apresentam-se geralmente nos comprimentos de 2” a 24”, e a largura é proporcional ao comprimento. II. Disposição do picado: Refere-se à disposição e forma dos dentes, podendo ser: Simples: é empregado para materiais macios. (ex.: não ferrosos) Cruzado: é empregado para materiais mais duros. (ex.: aços em geral) Quanto ao número de dentes podem ser: 6 Bastarda: para desbaste grosso. Bastardinha: para desbaste médio. Murça: para operação de acabamento de peças. Figura 1: Tipos de picado III. Forma geométrica (secção transversal): As formas das limas são escolhidas de acordo com sua aplicação. Lima chata: para limar superfícies planas em geral. Lima paralela: para limar superfícies planas internas em ângulo reto ou obtuso. Lima quadrada: para limar superfícies planas em ângulos retos, rasgos extemos ou internos. Lima triangular: para limar superfícies em ângulo maior que 60°. Lima meia-cana e lima redonda: para limar superfícies côncavas. Lima faca: para limar superfícies em ângulos menores que 60°. 7 Segue abaixo as formas de limas normalmente usadas em serviços de ajustagem Figura 2: Tipos de limas V. Aplicações da lima. Tabela 1: Aplicações da lima 8 VOCÊ SABIA? A lima tipo grosa tem o picado potiagudo e de forma triangular. Ela é utilizada para trabalho com madeiras. VOCÊ SABIA? As limas rotativas em metal duro são fixadas em retificadora manual. Elas podem ser usadas para usinar qualquer tipo de material e estas são utilizadas em operações como: desbaste de cordões de solda, reparação em geral, abertura de juntas e chanfros para soldagem e as demais operações que demandem remoção de material. Figura 3: Tipo de limas rotativas de metal duro VOCÊ SABIA? A Lima agulha é utilizada em processos que necessita de uma melhor precisão. Excelentes para trabalhos especiais como limagem de furos de pequenos diâmetros, ranhuras, superfícies com cantos vivos de pequenas dimensões. Possuem aspecto mais delgado em relação às limas mecânicas. 9 Figura 4: Lima tipo agulha ATENÇÃO! a) Observe a posição correta do trabalho. b) A lima deve ser utilizada em todo o seu comprimento. c) O ritmo ao limar deve ser no máximo de 40golpes/min aproximadamente. d) No retorno a lima deve correr livremente. e) O movimento da lima deve ser dado apenas com o braço. f) Evite choques e pancadas na lima, e a conserve após a operação sempre limpa, longe de umidade e bem encabada. 10 Figura 5: Utilização correta das limas Serras A lâmina de serra manual é ferramenta de corte, fabricada geralmente de aço carbono ou aço rápido temperado, montada e fixada adequadamente em um arco de serra. A serra geralmente é utilizada para cortar materiais, abrir fendas e iniciar ou abrir rasgos. Classificação: São especificadas pelos seguintes itens. I. Comprimento: distância entre os furos indicados em polegadas II. Largura; III. Espessura; IV. Tipos de trava: se os dentes tivessem uma forma absolutamente paralela, esta ficaria presa no rasgo serrado, os dentes são travados para que se tiver uma largura de corte maior que a espessura da lâmina permitindo um movimento livre da serra. Os tipos de travas são: Trava regular: formado por um dente travado para a direita e um dente travado para a esquerda, seguidos de um dente reto que tira o cavaco e permite a penetração da lâmina com mais facilidade no material. Eficiente para cortar aços de alto carbono e alta liga. Trava ondulada: formado por um grupo de dentes travados em uma direção, seguido de outro grupo de dentes na direção oposta. Utilizada para serra materiais como chapas, canos e conduites. Trava alternada: esta trava é formada por um dente travado para a esquerda e um dente travado para direita Quando há tendências de acúmulos de aparas no corte do material. 11 Figura 6: Tipos de trava V. Tratamento térmico: Temperada em toda largura; para ferro fundido e latão. Temperada só nos dentes (flexível): perfil em ligas leve U, L, T, tubos etc. Número de dentes por polegada: a escolha depende da espessura e do material a serem serradas (recomendação do fabricante STARRET), as serras tem geralmente 14, 18, 24,32 dentes por polegada. 14-18 dentes: Metais não ferrosos e aços de baixo carbono de grandes secções. 18 dentes: Aços de alto carbono e altas ligas em grandes secções. 18-24 dentes: perfis e outros materiais de formato irregular. 24-32 dentes: Canos, tubos, condutores e chapas de parede fina. A escolha com maior número de dentes para ter dois ou mais dentes em contatos com a parede do material; ATENÇÃO! Selecionar a lâmina de acordo com o material e a espessura. a) Observar a colocação da lâmina de seria no arco (os dentes são voltados para frente) e a tensão no aperto da mesma. b) A pressão da serra não deve ser excessiva sobre o material e é feita durante o avanço da serra sobre o material, no retorno a serra deve correr livremente. c) Para evitar a quebra da serra deve-se escolher uma serra que tenha pelo menos dois dentes em contato com a peça. 12 d) Utilizar todo o comprimento da serra, usando apenas o movimento dos braços, observando a velocidade de corte que deverá ser de aproximadamente de 40 à 60 golpes por minuto. Figura 6: Serra de fita Figura 8: Lâmina de Serra para arco Figura 9: Serra de copo e suporte Machos São ferramentas de aço rápido ou aço carbono -temperado, tem o formato de um parafuso com vários canais longitudinais para permitir as saídas de aparas no ato do corte, sua ponta é cônica para facilitar a penetração no furo a ser aberta a rosca. Utiliza-se o macho para abrir roscas internas. Os machos são em número de três, ao conjunto dos três machos chamamos de termo de macho. Na abertura de roscas iniciamos com o macho N.° 1 que tem a extremidade da ponta a conicidade mais acentuada, em seguida passamos o N.° 2 que é o intermediário e para o acabamento final da operação o macho de N.° 3 que praticamente não tem conicidade na ponta. 13 Figura 10: Machos Cossinetes São ferramentas de aço rápido ou aço carbono - temperado, tem a forma de uma porca redonda com vários canais para dar saídas das aparas. Serve para abrir roscas e tem um parafuso para pequenas regulagens de profundidade objetivando dar a medida final e o acabamento na rosca. Figura 11 : Cossinetes . VOCÊ SABIA? As tarraxas são ferramentas utilizadas na produção de roscas em tubos PVC e de aço galvanizado. Os equipamentos utilizados para cada material são diferentes( Figuras 11 e 12), tendo em vista que para tubos em PVC constitui-se uma tarraxa presa em uma ou duas hastes ajustáveis, enquanto para tubos em aço galvanizados são conjuntos constituidos com catraca exposta, cabeçotes e hastes de fácil remoção. 14 Figura 12: Tarraxas para tubos PVC Figura 13: tarraxa para tubos em aço Alargadores São ferramentas de aço rápido ou aço carbono temperado, provido de vários fios de corte ao longo de seu corpo, estes fios podem ser retos ou helicoidais, o corpo do alargador pode ser cilíndrico ou cônico. Serve para alargar furos de um diâmetro para outro ligeiramente superior, garantindo a circularidade e a medida final com precisão relativa dentro de tolerância exigida em determinadas aplicações e no caso de alargadores cônicos para pinos de fixação. Figura 14: Alargadores 15 Ferramentas de corte sem aparas: Alicates de corte É uma ferramenta manual, especialmente preparada para cortar fios e arame, existindo em variados modelos conforme a sua aplicação. Figura 15: Tipos de alicate Bedame e talhadeira É uma ferramenta de aço forjado, temperado usado para o corte de materiais a frio. A ação cortante do bedame e da talhadeira deve-se a ação da cunha formada por suas superfícies. O ângulo da ponta dessas ferramentas varia de 35° a 70° conforme o material a ser cortado e o ângulo formado pelo eixo da ferramenta com a superfície 16 biselada, dá maior ou menor profundidade de corte. O bedame é usado para abrir canais ou bisselar superfícies grandes, por ser mais estreito que a talhadeira ou ainda como operações preparatórias para a talhadeira. Como por exemplo, um rasgo de chaveta. Figura 16: Bedame Figura 17: talhadeira. Tesoura É uma ferramenta de aço forjado com a finalidade de cortar chapas com espessuras variadas de acordo com o porte da tesoura, tesourão ou guilhotina. Figura 18: Tesoura para corte de chapa Figura 19: Tesoura de bancada Vazador É uma ferramenta de aço-forjado, temperado, utilizada para fazer furos em chapas (finas e maleáveis), couro, borracha, papelão, etc. Ocorrem casos em que o vazador possa ser classificado entre os punções. 17 Figura 20: Vazadores Ferramentas de Traçagem São instrumentos utilizados para traçar ou marcar as peças antes de serem submetidas a certos trabalhos de usinagem. Régua ou escala Fabricada em aço carbono ou inoxidável, às vezes tem um dos bordos biselados. Serve para auxiliar o riscador quando se traçam retas. Podem ser ou não graduada. Figura 21 : Régua Esquadro Instrumento utilizado para traçar, geralmente, e por esta razão possui um ângulo de 90° em suas arestas. Constituído de aço às vezes inoxidável, apresentam fios retifica dos para permitirem precisão no 'traçador Existem vários tipos: esquadro preto, esquadro de centrar e o esquadro combinado que substitui os dois. 18 Figura 22: esquadro comum Figura 23: Esquadro combinado Compasso São instrumentos de aço carbono, constituídos de duas pernas que abrem e fecham através de uma articulação. Existem vários tipos de compasso, os dois mais utilizados na ajustagem são: Compasso de pernas retas (ou de pontas seca): Utilizados para traçar circunferências, arcos e transportar medidas. Compasso de centrar (ou hermafrodita): E constituída de uma perna reta e outra curva, utiliza-se para determinar centros ou traçar paralelas. O tamanho dos compassos variam de 4” a 10” aproximadamente acordo sua ampliação. Figura 24: compasso de pernas retas. Figura 25: compasso para medidas externas. 19 Figura 26: compasso para medida interna. Transferidor ou Goniômetro Instrumento que se utiliza para tomar medida de um ângulo ou construí-lo. Em caso de medidas angulares que não exigem rigor usam-se o goniômetro simples. Existem goniômetros com vernier para medir ângulos com maior precisão. Em geral são fabricados em aço inoxidável. Figura27: Transferidores Riscador ou Graminho Os graminhos são utilizados para traçar peças onde os traços são retos e paralelos, possuem um parafuso de ajuste (parafuso de chamada) e uma escala graduada, com sensibilidade de 0.05mm e varia muito seu tamanho de acordo coma aplicação. 20 Figura 28 : Graminhos Os riscadores são fabricados de aço temperado, com ponta fina e ângulo de aproximadamente 10°, podendo ser retos, curvos ou mistos possibilitando maior variedade na sua utilização. Figura29: Tipos de riscadores. VOCÊ SABIA! As condições para um bom traçado são: Use riscador de aço com ponta bem afiada. De traço fino e nítido. Não repasse o riscador em traço já dado. Na maioria dos casos, pinte antes, a superfície a traçar com uma fina camada de verniz ou tinta para traçagem, dessa forma os traços feitos pelo riscador se destacarão com nitidez. 21 Cintel Ferramenta de composta por barras de aço com suporte com pontas ajustaveis. Os cinteis são utilizados para traçar circunferências de grandes diâmetros (ex.: 910 mm quando utilizado sem o prolongador, com o prolongador chega a traçar até 1.800 mm). Os cinteis possuem vários acessórios, como por exemplo: pontas para traçar, pontas para edição interna e externa, prolongador, pontas com suporte para grafite, pontas esféricas e tira linhas. Figura 30: Cintel Suta A suta é um instrumento de medição utilizada para comparação e verificação de ângulos, ela também pode ser utilizada como uma espécie de verificador e ou gabarito de ângulos em serviços que não exijam muita precisão. Ela é composta por três lâminas, (suta combinada, no caso da suta universal possui apenas duas lâminas) sendo uma chamada de lâmina principal que possui um rasgo longitudinal aberto, e as outras duas são chamadas de lâminas auxiliares sendo umas com extremidade angular de 45° e a outra com extremidades angulares de 30° e 60° e dois dispositivos para trava. 22 Figura 31: Suta Ferramentas Auxiliares São instrumentos que por sua característica física não efetuam diretamente o trabalho, mas quando utilizadas com outras ferramentas quer seja de corte quer seja de traçagem proporcionam a execução do trabalho manual de ajustagem. Os instrumentos de medida podem ser classificados como auxiliares na ajustagem, pois com eles podemos executar o trabalho, mas não o teremos em termos de dimensões, a precisão requerida para a ajustagem. Algumas das ferramentas de ajustagem podem ao mesmo tempo pertencerem a duas categorias, como por exemplo, um punção pode ser ferramenta tanto de traçagem como auxiliar. AS FERRAMENTAS AUXILIARES MAIS USADAS. Morsa de Bancada Acessório para fixar peças fabricadas. Geralmente são feitas de ferro fundido, é composta de duas mandíbulas, urna fixa e outra móvel que se deslocam guia por meio de um parafuso e urna porca acionada por um manípulo. As mordentes são de aço carbono temperado, extraído e fixado nas mandíbulas. E montada sobre uma bancada de madeira dai provem o seu nome. 23 Figura 32: Morsa de bancada Morsa de Mão ou Grampo É utilizado para prender peças em geral, ou seja, para fazê-las ficarem unidas possibilitando ao ajustador a execução do seu trabalho. Figura 33: Morsa manual Figura 34: Grampo em perfil C Martelo Ferramenta de impacto, constituída de aço carbono ou aço forjado temperado e revenido preso por um cabo de madeira. Os martelos se caracterizam pela forma e peso. Quanto à forma podem ser: Martelo de bola: é usado para rebitar, para cravar extremidade de pinos e para formar pequenas peças. 24 Martelo de pena: é usado para peças que possuem cantos vivos e podem ser de pena reta ou pena cruzada Quanto ao peso, este é dado em gramas (varia de 200 a 1000 gramas) ou em onça de acordo com a aplicação: a) Existe o macete que é uma ferramenta de impacto, constituído de urna cabeça que pode ser de madeira, borracha, cobre, chumbo, alumínio, plástico ou couro e um cabo de madeira e utilizado para bater peças ou materiais cuja superfície não podem sofrer deformações por efeito de pancadas. Os macetes se caracterizam pelo peso e pelo material que constitui a cabeça. Quando se utiliza o macete deve-se observar a superfície a ser lisa e o mesmo não deverá ter rebarbas na cabeça. Macete borracha Martelo bola Macete tecnil Martelo pena simples Figura 35: Tipos de martelo Punção Ferramenta auxiliar em aço tratado termicamente normalmente possui um corpo cilíndrico recartilhado ou de forma prismática com uma ponta numa das extremidades, possuindo um ângulo variável conforme sua aplicação, como por exemplo, o punção de marcar tem o ângulo da ponta de aproximadamente 60° e o punção de centrar tem 25 ângulo de 90° a 120° para deixar uma calota cônica que permita a centragem da broca por ocasião de furacão de peças e apoio de compassos. Outros tipos de punção com pontas cilíndricas e compridas são utilizados para sacar ou tirar pinos de alguns elementos de máquinas, como por exemplo, de polias ou volantes. Tais punções são chamados de toca-pinos ou saca-pinos, e punção deslocador para inicio da operação da saca-pinos. Punção Saca pino paralelo Saca pino ponta cônica Figura 36: Punção e Saca pino Arco de Serra Ferramenta auxiliar utilizada para fixar e permitir a serragem sem o risco de quebrar a lâmina de serra manual. Geralmente é regulável podendo receber os diferentes tipos de lâmina conforme sua aplicação. Figura 37: Tipos de arco 26 Desandador Instrumento utilizador para imprimir aos machos e cossinetes o movimento de rotação para permitir ao mesmo desempenhar suas funções, ou seja, abrir roscas. Os desandadores variam de formato, pois difere conforme a ferramenta, macho, cossinete ou alargador manual. Os desandadores para machos podem ser fixos (com bitolas definidas) ou ajustáveis segundo o bitolado do macho. Os desandadores para cossinete variam de acordo com o seu diâmetro externo possuem um ou três parafusos para ajustar o diâmetro final da rosca. Normalmente os modelos de desandadores são providos de cabos recartilhados, para facilitar a sua manipulação. Figura 38: Desandador Figura 39: Desandador para cossinete Figura 40: Aplicação do desandador Escantilhão, Verificador de Roscas, Verificador De Raios, Gabaritos. Todos estes instrumentos servem para conferir o trabalho de ajustagem, os escantilhões são utilizados na verificação dos ângulos, pois já os trazem definitivos. Verificador de rosca, o próprio nome já o define onde é variável com o sistema de rosca. O verificador de raio serve para conferir as peças côncavas e convexas, e são 27 fabricados dentro de uma faixa de medida, como por exemplo, verificador de raio de 15 mm a 25 mm variando de 0,5mm de uma medida para outra. Os gabaritos são fabricados à medida que se precisa deles e tem formato de dimensões bastante variadas. Existe outro tipo de calibradores, como os de rosca, de eixo ou de furo do tipo passa não passa cujas medidas vêm no sistema de tolerância internacional, etc. Figura 41: Gabaritos Figura 42: Escantilhão Figura 43: Verificador de rosca Figura 44: Verificador de raio Alicates São ferramentas manuais fabricadas normalmente de aço forjado tratado termicamente. São constituídos de dois braços e um pino de articulação e sua forma na extremidade depende de suas inúmeras utilidades. Os alicates são utilizados para segurar, curvar, apertar, afrouxar etc. Como exemplos dos tipos mais comuns têm: alicate universal, alicate de bico (redondo, fino ou curvo), alicate de pressão, alicate de eixo móvel e alicate de presilhas. Alicate plano Alicate universal Figura 45: Tipos de alicate Alicate para anel externo 28 Alicate pressão Alicate bico redondo Alicate bomba d’água Figura 46: Tipos de alicate Chaves de Aperto São ferramentas geralmente de aço para atarraxar ou desatarraxar parafusos e porcas. O aço utilizado na fabricação das mesmas são geralmente o vanádio ou o cromo-vanádio. As chaves de aperto classificam-se em: chave de boca simples, chave de boca, chave de encaixe, chave de boca reguláveis (inglesa e de grifo), chave allen (ou encaixe hexagonal), chave de fendas. Para parafusos de cruzadas usa-se uma chave com cunha em forma de cruz, chamada de chave “Philips”, chave tipo canhão. Chave de Fenda e Philips Chave Allen Chave Inglesa Chave De Grifo 29 Chave Soquete Chaves de Boca e de Anel Chave Combinada Figura 47: Tipos de chave Torquímetro É um aparelho utilizado para medir o aperto dado em parafusos de certo elementos de máquinas, como por exemplo, em tampões de motores a combustão interna. É composta de um cabo, uma haste onde fica um ponteiro que desliza sobre uma escala e espiga quadrada que se acopla a chave de dimensão da cabeça do parafuso. Figura 48: Torquímetro de vareta Figura 49: Torquímetro tipo T 30 Figura 50: Torquímetro de relógio Desempeno É um bloco de ferro fundido robusta ou granito, plana e retificada para garantir a sua planicidade. Utilizado para medição, traçagem, controle e inspeção de peças. Figura 51: Desempeno Rebites São peças de aço, alumínio, cobre ou latão utilizadas para unir duas ou mais peças ou chapas. São usados principalmente em estruturas metálicas de reservatórios, caldeiras, máquinas, navios, aviões, veículos de transporte e treliças. O comprimento útil do rebite deve ser igual à espessura total a rebitar mais a sobre para formar a outra cabeça. 31 Tipos de rebites Tabela 2 Processo de rebitagem O processo de rebitagem pode ser de forma manual ou mecânico: Forma manual: o rebite é martelado até encorpar totalmente ao furo. Figura 52: Forma manual 32 Forma mecânica: Usa o rebitador para dar pressão ao rebite e com isso conforma-lo perante ao furo. Figura 53: Rebitagem Figura 54: Rebitador Viradeira Manual Máquina acionada manualmente e utilizada em operações de dobramento de chapas de diferentes espessuras e tamanho como, por exemplo, na fabricação de gabaritos, perfis, armários e gabinetes de máquinas, confecção de perfilados, dobras. Temos também as viradeiras com acionamento mecânico de diversos tamnho e fmodelos para serviços de mecânica em geral) ( Figura 55: Viradeira Calandra Máquina constituída por um conjunto de cilindros que apresentam movimentos giratórios e pressão regulável. A calandra é utilizada na obtenção de raios em peças de formas cilíndricas, chapas e perfis. O material é colocado entre os cilindros, que podem 33 ser fixos ou móveis, depois de relugada a pressão, deforma-se a peça até o raio desejado. Figura 56: Calandra Tipos de calandra Calandras para chapa: Têm geralmente três ou quatro cilindros. As mais usadas são as de três cilindros onde nelas os cilindros estão dispostos em formação de pirâmide. Figura 57: calandra para chapa. 34 Calandras para tubos e perfis: Apresentam conjuntos de cilindros sobrepostos, feitos de aço temperado, com aproximadamente 200 mm de diâmetro. Podem curvar qualquer tipo de perfil: barras, quadrados, cantoneiras, em T etc. Figura 58: Calandra para perfis. VOCÊ SABIA! As Calandras podem ter acionamento manual ou mecânico. Manual: o giro dos cilindros é exercido por um volante ou uma manivela. Mecânico: Usa-se o motor elétrico ou redutor para fazer os giros dos cilindros, além disso, pode apresentar um sistema hidráulico capaz de exerce uma maior ou menor pressão na chapa a ser curvada. Régua de Precisão São réguas fabricadas de aço especial, tratadas termicamente e retificada o fio de contato é utilizada para verificação de superfícies planas, para seu manuseio exige-se atenção e procedimentos técnicos, devido a sua precisão. 35 Figura 59: Régua de precisão VOCÊ SABIA? Existem ainda outros tipos de ferramentas manuais e acessórios utilizados na ajustagem e manutenção para ser pesquisado pelo aluno, como por exemplo: extrator (saca-polia), rasqueteador, rebarbadores, chave radial e axial, chave tipo canhão, calibrador de chapas, compassos especiais, alicates para aplicação diversa, machos e cossinetes especiais, mesa de controle, acessórios para chave soquete (encaixe) entre outras. Figura 60: Extrator com garras Figura 61: Rasqueteador Figura 62: Chave tipo canhão 36 ROSCA Rosca é um conjunto de filetes que se distribui de forma helicoidal e constante. Desenvolve-se de forma uniforme, externa ou internamente ao redor de uma superfície cilíndrica ou cônica. Ela possibilita a união parcial de peças diferentes permitindo-a fácil desmonte e também utilizado no movimento de avanço de equipamentos máquina quando existe um movimento de rotação de uma das partes do conjunto como, por exemplo: fuso de máquinas operatrizes e morsas. Figura 63: Parafuso e Morsa. Tipo e aplicações das roscas quanto ao perfil Triangulares: Usada para uniões e fixações em geral de parafusos, porcas e tubos. Figura 64 : Perfil de rosca triangular Trapezoidais: Para transmissão de movimento suave e uniforme de fusos de máquinas operatrizes. Ex.: fusos de tornos, fresadoras, etc. 37 Figura 65 :Perfil rosca trapeizodal Dente de Serra: Quando o parafuso exerce grande esforço num só sentido. Ex. macaco mecânico, morsas, etc. Figura 66 : Perfil de rosca dente de serra Quadrada: Tipo de perfil de rosca pouco usado, mas ainda aplicada em parafusos de peças sujeitas a choque e grande esforço. Ex.: morsas. Figura 67: Perfil rosca quadrada. Redonda: Parafusos de grande diâmetro e que devem suportar grande esforço. Ex.: eixo para navio, peças plásticas, equipamentos ferroviários etc. Figura 68: Perfil de rosca redonda 38 Número de entradas Rosca Simples (uma entrada): formada por uma só helicoidal, usada geralmente para fixações e uniões. Figura 69 : Rosca Simples Rosca Múltipla (várias entradas): formada por mais de uma helicoidal, aplicada quando se necessita de um maior avanço. O avanço é a distancia axial percorrida em uma volta completa. Na rosca múltipla, o avanço é encontrado multiplicando o passo pelo número de entradas. Figura 70: Rosca Múltipla Sentido e direção do filete Rosca à Direita: as maiorias das roscas são à direita, ou seja, o filete é ascendente da direita para a esquerda. O sentido de aperto é horário. 39 Figura 71 : Rosca à direita Rosca à Esquerda: é usada quando a confecção assim exige, geralmente para se evitar desatarraxamento da peça. O filete é ascendente da esquerda para a direita. O sentido de aperto é anti-horário. Ex.: Eixo de esmerilhadores com par de rebolos, eixo central de bicicletas, rosca de eixo principal de certas máquinas operatrizes. Figura 72: Rosca à esquerda Localização Externa: é executada roscas sobre superfícies cilíndricas e cônicas. O diâmetro e desbastado previamente na medida da rosca; podendo ser ligeiramente menor devido à tendência de aumento do diâmetro (depende de precisão da rosca). Figura 73: Parafuso 40 Interna: na abertura de roscas internas é necessário calcular o diâmetro adequado a ser furado ou verificar em tabelas. A ferramenta assemelha-se com a ferramenta de tornear interno. Figura74 : Porca Nomeclatura de uma rosca 41 Sistemas de rosca Os sistemas de rosca que são normalmente utilizados são o métrico, Whitworth e americano, ou seja, as dimensões de diâmetro, passo, ângulo do filete, forma da crista e da raiz já são predefinidos conforme o tipo de sistema adotado. As características dos sistemas em que as roscas estão padronizadas são: a) O sistema métrico ou internacional (ISO) As dimensões da rosca são determinadas em milímetros. Nesse sistema ângulo de perfil de uma rosca triangular igual a 60°. A rosca métrica é identificada pelo seu diâmetro externo. o Ex.: Uma rosca métrica grossa com diâmetro 8 mm é identificada como sendo rosca tipo M8, caso a rosca seja métrica com filetes finos, deve-se informar o passo da respectiva rosca, logo usando o mesmo exemplo, a identificação ficaria (caso o passo fosse igual a 0,75) rosca M8 x 0,75. b) O sistema Whitworth (sistema inglês) As dimensões são dadas em polegadas. Nesse sistema ângulo de perfil de uma rosca triangular igual a 55°. Nesse sistema a rosca é relacionada o diametro e seu número de filetes (NF), Ex: roca 7/8” , encontramos na tabela o NF= 9 filetes por polegada. O passo em milímetro é determinado dividindo-se uma polegada pelo número de filetes contidos na peça, por exemplo. o Na rosca 3/4 ‘’ triangular normal verificou-se na tabela que o número de filetes (NF) é igual a 10, então: Sabendo-se que 1’’ = 25,4 mm e NF = 10, então: A rosca normal é caracterizada pela sigla BSW (British standard Whitworth) consiste no padrão britânico para roscas normais e a rosca fina pela sigla BSF (British standard fine) para o padrão britânico de rosca fina, por exemplo: 42 o Rosca BSW 1/4’’ – rosca com diâmetro externo de 1/4’’ e 20 filetes por polegada (Ver tabela BSW). o Rosca BSF 1/4’’ – rosca com diâmetro externo de 1/4’’ e 26 filetes por polegada (Ver tabela BSF). c) No sistema americano As medidas são expressas em polegadas. O ângulo de perfil de uma rosca, triangular, é igual a 60°. Como no sistema inglês (Whitworth), o passo também é determinado dividindo-se uma polegada pelo número de filetes contidos. A rosca normal é caracterizada pela sigla NC (national coarse) e a rosca fina pela sigla NF (national fine). Calculo técnico Cálculo usado para determinação do diâmetro da broca adequada para confeccionar rosca com macho. Exemplo 1: Calcule o diâmetro e uma broca para confecção de uma porca sextavada de 3/ 8’’. Solução: Dados: Fórmulas: P = 1’’/ Ne = 1’’ / 16 Dm = 3/8’’= 9,525 mm P = 1’’/ Ne P = 1,58 P =? Db = ? Db = Dm - P Ne = 16 (ver tabela UNC) Db = Dm - P = 9,525 – 1,875 Db = 7,9 mm Exemplo 2: Calcule o diâmetro de uma broca para confecção de uma porca sextavada M10 x 1,5. Dados: Dm = 10 P =1,5 Db = ? Fórmulas: Db = Dm - Pnb Soluções: Db = Dm – P = 10 – 1,5 Db = 8,5 mm 43 Produção de roscas A rosca pode ser confeccionada através do auxílio de máquinas operatrizes diversas tais como tornos mecânicos, furadeiras, máquinas rosqueadeiras, por laminação entre outros processos de fabricação. Teremos na prática a usinagem de rosca manual com machos e cossinetes. ATENÇÃO Alguns cuidados devem ser tomados ao começar o rosqueamento com machos: a. Selecionar a geometria correta do macho para o material componente e o tipo do furo. b. Verificar que o componente esteja firmemente fixado. c. Selecionar a dimensão correta da broca nas tabelas para rosqueamento (Ver tabela). As dimensões corretas da broca também são mostradas nas páginas de catálogo de fornecedores de machos. d. Utilizar o fluido de corte adequado conforme tabela referente ao material utilizado. e. Quando possível, fixar o macho num dispositivo de rosqueamento de boa qualidade. f. Controlar a entrada suave do macho no furo, pois caso seja desigual poderá causar um alargamento da rosca. Alguns cuidados devem ser tomados ao começar o rosqueamento com cossinetes: a. Antes de aplicar o cossinete, chanfrar a extremidade da barra. b. Verificar se o cossinete seja apresentado perpendicularmente à barra. c. Verificar que uma boa quantidade de lubrificante correto seja dirigida à área de corte. d. Os cossinetes com rasgo podem ser fechados em aproximadamente 0.15 mm, girando os parafusos de regulagem por igual. A pressão num só lado do cossinete poderá provocar ruptura. e. Cálculo para determinar o diâmetro da barra adequado para o cossinete que vai ser utilizado. 44 DB = Df - (0,1 x P) ESMERILHADEIRA/LIXADEIRA Utilizada com frequência na indústria em serviços de corte, desbaste, acabamento, rebarbação em peças usinadas e soldas, entre outras aplicações. A lixadeira possui rotações mais baixas, cerca de 5000 RPM, é indicada para trabalhos de acabamento de acabamento e preparação de superfícies como madeira, metal, plástico, fibras, resinas, etc. A esmerilhadeira é utilizada com rotação mais elevada, chegando a 8000 RPM. É indicada para serviços de desbastes e cortes de materiais metálicos. Moto esmeril de bancada é uma ferramenta fixa composta basicamente de motor eixo de rotação onde utiliza o rebolo como ferramenta rotativa , bastante utilizada em indústrias e oficinas para serviços em desbaste, rebarbação,acabamento, afiação de ferramentas em geral Alé do rebolos podem ser fixadas de discos diversos, escovas de aço . Figuras 75: Moto esmerial Figura 76 : Esmerilhadeira 45 Figura 77: lixadeira Disco Esmerilhadeira • Disco de corte (existem ao menos três espessuras). • Disco de desbaste (espessura única, a bem dizer padronizada 1/4). • Disco Flap (usado para lixar metais, discos de alta tecnologia para suportar alta rotação). O disco é fabricado de diversos tipos de matérias abrasivos, tendo uma grande variação de diâmetros. Tipos de disco variam de acordo com operação a ser executada. a. Disco de corte i. Utilizado em máquinas fixas "cut-off" e em portáteis como a esmerilhadora. ii. Trabalha em um ângulo de 90°. iii. Grande velocidade na execução de corte de tubos, barras, chapas metálicas, concreto, materiais ferrosos e não ferrosos. iv. Não devem ser utilizados para corte de madeira. b. Disco de desbaste i. Trabalha apenas em máquinas portáteis. ii. Trabalhar em um ângulo de 30°. iii. Desbasta grandes quantidades de material em pouco tempo iv. Usado em desbaste de cordões de solda, rebarbação de peças e remoção de imperfeiçoes superficiais. 46 ATENÇÃO! No moto esmeril é utilizado o rebolo, que são ferramentas cortantes constituídas de partículas abrasivas ligadas entre si por material aglutinante, são selecionados conforme a aplicação e tipo de material. Uso adequado para esmerilhadoras e moto esmeril. Não usar roupas folgadas e soltas, bijoterias (cordões, brincos, pulseiras e etc.), cabelos soltos, manipular peça com estopas ou trapo, uso de luvas inadquadas. O uso de EPI é obrigatório inclusive para as pessoas que estiverem auxiliando no trabalho com o esmeril. Antes de iniciar a atividade inspecionar o rebolo ou o disco que vai ser usado seguindo normas de segurança do fabricante Cuidado na troca dos rebolos. Certifique-se de que o equipamento esteja desligado. Deixe o rebolo girar livremente por um tempo de no mínimo por 1 minuto antes de iniciar o trabalho, para certificar-se que não haverá o perigo de quebra da ferramenta durante a execução da atividade. ATENÇÃO! No mercado algumas marcas estão disponibilizando esmerilhadeira para uso de discos de corte mármore, esse procedimento é inaquado e perigoso. 47 FURADEIRA Na indústria existe vários processos de obtenção de furos em peças, dentre os estes, destacam-se: processos de conformação e o uso de máquinas operatrizes . As principais máquinas utilizadas são tornos, fresadoras e furadeiras. As furadeiras são máquinas de funcionamento relativamente simples, onde consiste em um eixo arvore que rotaciona com velocidades determinadas pelo operador, nesta é fixada o mandril que serve de suporte para fixar a ferramenta.O movimento de corte é rotativo e com avanço linear de apenas uma direção. Para alguns tipos de furadeiras pode-se ter uma mesa onde fixa-se a peça. Figura 78: Mandril e chave Figura 79: Mandril ajuste rápido Classificação As furadeiras classificam-se: Quanto ao sistema de avanço: manual ou automatico ( elétrico ou hidráulico). Figura 80: Furadeira Manual Figura 81: Furadeira automática 48 Quanto ao tipo: portátil, de coluna, de bancada, radial e horizontal. Figura 82: Furadeira de coluna Figura 83: Furadeira de bancada Quanto ao número de árvore: simples, gêmea e múltipla. Figura 84 : Furadeira arvore simples Figura 85 : Furadeira arvore gemea 49 BROCAS São ferramenta utilizadas para abertura de furos em geral. São utilizado para diversos tipos de operação de furação, a figura abaixo mostra um tipo de broca bastante utilizadas nas indústria Figura 86: Brocas helicoidais Tipos de brocas Os tipos de brocas mais comuns são: Broca cilíndrica helicoidal :. Possuem 2 até 4 arestas de corte, com canais helicoidais por onde corre o cavaco e facilita e a refrigeração, fabricadas geralmente de aço carbono ou aço rápido tratada termicamente .O angulo da ponta varia normalmente de 60° a 150° conforme a operação e tipo de material .O ângulo de aproximadamente 120° é o mais utilizado para maioria das operações. Figura 87: Broca cilíndrica helicoidal. Broca de centro: Utilizada para pré furação,com objetivo de garantir a centragem e dar início a operação de furação para posterior utilização de 50 brocas de diâmetro maiores, utiliza-se também para furo de centro de peças que teraõ apoio da cntra ponta em operações de torneamento e fresagem Figura 88: Broca de centro Broca com ponta de metal duro: Utilizada em furação de materiais com dureza elevada ou para ter um rendimento maior no processo. Existem tipos de broca com partilhas intercambiáveis, onde possibilita a troca da pastila quando necessário e também interissas de metal duro, estas por sua vez utilizadas em máquinas com recursos técnicos modernos. Existem as brocas bastante utilizadas com pontas soldadas encontradas no comércio chamadas indevidamente de WINDIA , Figura 89: Broca com ponta soldada Broca escalonada: São especialmente afiadas para excecutar furos complexo em apenas uma operação, normalmente utilizadas em grandes produções. 51 Figura 90: Broca múltipla VOCE SABIA! Os escariadores, que são ferramentas utilizadas para rebaixar furos (escariar), dentro os tipos mais comuns de escariação são: Encaixe cilindrico de maior diâmetro que o furo, encaixe cônico e furo esférico. Figura 90 : Escariadores Os alargadores são utilizados nas furadeiras para aumentar o diâmetro de furos previamente abertos. O objetivo desse processo é garantir ao furo circularidade, um diâmetro com alguns décimos ou centésimos acima do furo inicial e uma melhor rugosidade e tolerâcia que não se consegue com o uso de brocas comuns. 52 91: Alargadores Calculo técnico para furadeira O cálculo necessário para determinar a rotação (rpm) adequada para a furação é dado pela formula: Onde, n = rotação (rpm) Vc = Velocidade de corte d = diâmetro do furo Exercício Qual é a rpm adequada para furar uma peça de aço 1045 com uma broca de aço rápido de 14 mm de diâmetro, se a velocidade indicada na tabela é de 18 m/min? 53 Dados: ferramenta: de aço rápido material: aço 1045 vc = 18 m/min Solução: n = (18 x 1000) /( 14 x 3) n = 310,34 rpm 54 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Bitencourt, D. (s.d.). Rebites. Cefet-SC. Carméio, A. V. (s.d.). Elementos de Máquinas. Esmerilhadeira, S. n. (s.d.). Professor Luís Francisco Casteletti. Ferramentas, H. -C. (s.d.). Catálogo de Ferramentas. Gerling, H. (1977 ). À Volta da Máquina Ferramenta. Reverté . J.M.FREIRE. (1983). Fundamentos de Tecnologia Mecânica. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos Editora S.A. J.M.FREIRE. (1978). Tecnologia Mecânica (Vol. 1). Rio de Janeiro: Livros Tecnicos e Cientifícos Editora S.A. SENAI-SP. (1999). Curso Técnico de Mecânica. Tools, K. (29 de julho de 2008). Catálogo de ferrramentos.