Torneamento

O torneamento é o processo empregado para obter produtos com superfícies cilíndricas, planas e cônicas de diâmetros diversos.

O processo de torneamento abrange os seguintes passos:

1. a peça a executar é presa à placa do torno (máquina operatriz).
Observação - A ferramenta de corte é presa ao porta-ferramenta.

2. a peça, acoplada ao torno, gira ao redor do eixo principal de rotação da máquina
e desenvolve o movimento de corte;

3. a ferramenta de corte se desloca simultaneamente em sentido longitudinal ou
transversal à peça, realizando o movimento de avanço;

4. a partir do movimento sincronizado da peça e da ferramenta de corte são obtidas superfícies planas, cilíndricas e cônicas com diâmetros sucessivamente menores.

FRESAMENTO

O fresamento é um processo de usinagem que gera superfícies de várias formas pela remoção progressiva de material através do avanço,relativamente lento,de uma ferramenta rotativa. A ferramenta, denominada fresa, possui múltiplas arestas (dentes) cortantes que removem, a cada rotação, uma pequena quantidade de material na forma de cavacos. Pelo fato de ferramenta e peça se movimentarem em mais de uma direção ao mesmo tempo podem ser obtidas superfícies com quase qualquer orientação.

As principais diferenças entre o fresamento e outros processos de usinagem são:

• O corte é interrompido;

• Os cavacos são relativamente pequenos;

• A espessura do cavaco é variável.

No fresamento há dois movimentos a se considerar:

 • Rotação da ferramenta;

• Avanço da peça (em alguns casos a ferramenta pode executar os dois movimentos).

A máquina-ferramenta na qual é feito o fresamento é denominada fresadora ou máquina de fresar.

O movimento de avanço é, geralmente, feito pela própria peça que está sendo usinada. Porém, nas modernas fresadoras ou centros de usinagem, a ferramenta de corte pode ser dotada de movimento de avanço. No passado as fresadoras eram utilizadas para geração de superfícies prismáticas (rasgos de chaveta, rebaixos, rasgos em “T”, rasgos tipo “rabo de andorinha”, etc); confecção de dentes de engrenagens (retos, helicoidais, engrenagens cônicas) e diversas outras operações hoje consideradas simples. Atualmente, modernas fresadoras ou centros de usinagem equipadas com CNC são capazes de rosquear e gerar as complexas superfícies de moldes e matrizes.

2. Aplicações

A Figura 01 mostra alguns tipos de superfície possíveis de serem obtidos com as fresadoras. Devido a grande possibilidade de movimentação da mesa e da fresa, a variedade de tipos de superfície produzida é muito grande.

Figura 01 – Superfícies obtidas através do processo de fresamento.

Segundo a posição do eixo-árvore da máquina-ferramenta, o fresamento pode ser classificado em:

• Fresamento horizontal;

• Fresamento vertical;

• Fresamento inclinado.

Figura 02 – Ilustração esquemática de uma (a) fresadora vertical e (b) horizontal

Segundo a disposição dos dentes ativos da fresa, classifica-se a operação nos seguintes métodos de fresamento: o fresamento tangencial ou periférico e o fresamento frontal.

a) Fresamento tangencial

O fresamento tangencial ou periférico é uma operação na qual os dentes ativos estão na superfície cilíndrica da ferramenta, o eixo da fresa é paralelo à superfície que está sendo gerada. Neste caso, as fresas são chamadas cilíndricas ou tangenciais. Figura 03.

b) Fresamento frontal

O fresamento frontal é uma operação na qual os dentes ativos da fresa estão na superfície frontal da ferramenta, o eixo da fresa é perpendicular à superfície gerada. Neste caso, as fresas são chamadas de frontais ou de topo. Figura 03.

Figura 03 – Fresamento frontal e fresamento tangencial.

4. Métodos de fresagem

Os métodos de fresagem se referem ao movimento relativo entre a peça e a ferramenta, podem ser concordante, discordante ou combinado:

a) Discordante – é aquele onde o sentido do movimento de avanço é contrário ao sentido do movimento de giro da fresa. No fresamento discordante, Figura 04, o corte do cavaco se inicia com espessura mínima (zero). Neste caso são geradas forças que tendem a levantar a peça da mesa da máquina, o que exige um bom sistema de fixação da peça. No caso de peças longas, presas pelas extremidades, o fresamento discordante pode gerar vibrações indesejadas.

Figura 04 – Ilustração do fresamento discordante.

O fresamento discordante costuma desgastar um pouco mais a ferramenta de corte, devido a dificuldade encontrada pela mesma em penetrar na peça (h=0). Uma grande vantagem deste método de fresamento é que não há influência da folga entre porca/parafuso (para máquinas convencionais), fazendo com que o movimento da mesa seja mais uniforme, gerando melhor acabamento. Este método é mais usado em situações onde ocorre folga entre o fuso e a castanha de comando do avanço da mesa da fresadora.

b) Concordante – é aquele onde o sentido do movimento de avanço é o mesmo do movimento de giro da fresa, Figura 05.

Figura 05 – Ilustração do fresamento concordante.

No fresamento concordante, o corte inicia-se com a espessura máxima do cavaco e são geradas forças que tendem a pressionar a peça contra a mesa da máquina. A grande desvantagem deste método de fresamento é que a força de avanço ocorre no mesmo sentido do deslocamento, desta forma a folga existente entre porca/parafuso do sistema de movimentação da mesa, Figura 06(a), é empurrada pelo esforço de corte, fazendo com que a mesa execute movimentos irregulares que podem prejudicar o acabamento da peça, ou até mesmo quebrar os dentes da fresa. Este problema pode ser corrigido através de manutenção a fim de tirar folgas da máquina e do uso de fusos de esferas, onde não existe folga. O problema da folga entre fuso/porca pode ser evitado com um fuso de esferas recirculantes que é geralmente utilizado em máquinas de comando numérico. Este fuso não possui folgas e possibilita a utilização da fresagem concordante. Por esta razão, em geral, em máquinas convencionais o fresamento discordante é o mais utilizado, já em máquinas comando numérico o fresamento concordante é o mais indicado.

A b Figura 06 – a) Folga entre o fuso e a porca fixa da mesa e b) fuso de esferas recirculantes.

Outro problema do fresamento concordante é que o corte inicia sempre com a espessura máxima de corte. Se a superfície possui camada superficial endurecida (óxido ou sujeira), o contato inicial ferramenta-peça será em condições desfavoráveis, o que causará a redução da vida da ferramenta. A fresagem concordante possui algumas vantagens:

• A força de corte entra na peça forçando-a contra a mesa,

• Vida mais longa da ferramenta,

• Melhor acabamento superficial,

• Menor força e potência para o avanço,

• Caminho mais curto da aresta, durante o corte (≈ 3%). É a forma mais indicada para fresamento.

c) Combinado – é aquele que ocorre quando a fresa tem seu eixo dentro do campo de corte da peça (neste caso, a penetração de trabalho é exatamente igual ao diâmetro da fresa). Assim, uma parte do corte ocorre em fresagem concordante e outra em discordante, Figura 07.

Figura 07 – Ilustração do fresamento combinado.

Cada um dos métodos de fresamento possui suas aplicações, vantagens e desvantagens. A Figura 08 ilustra os três métodos de fresagem.

Figura 08 – Fresamento discordante, concordante e combinado.

Fluido de usinagem

Fluido de usinagem como refrigerante 

Para que o fluido de usinagem reduza o calor de forma eficiente,ele deve possuir:
Baixa Viscosidade;
"Molhabilidade";
Alto calor especifico e baixa condutividade térmica.
Como refrigerante ele atua sobre a ferramenta e evita que ela atinja temperaturas muito altas e perca suas características de corte,sobre a peça,evitando deformações causadas pelo calor e sobre o cavaco,reduzindo a força necessária para que seja cortado.

Fluido de usinagem como lubrificante

Atua reduzindo o atrito melhorando o rendimento da maquina pois facilita o deslizamento dos cavacos sobre a ferramenta,redução de esforços.

Características de um bom lubrificante:

Resistir a altas pressões e temperaturas; 

Possuir boas propriedades antifricção e antisoldantes;

Possuir viscosidade adequada baixa o suficiente para que o fluido chegue a zona a ser lubrificada e alta o bastante para permitir boa aderência.

Estamparia de metais

Estamparia de metais é um processo no qual as chapas planas de metal são precisamente moldadas em uma prensa de estampagem. Materiais mais comumente utilizados no processo de estampagem de metal incluem o aço, alumínio, zinco, níquel, titânio, latão, cobre e uma série de ligas metálicas. Os métodos de estampagem de metal produzem grandes volumes de produtos e peças com precisão uniforme em alta velocidade e baixo custo. As prensas de estampagem de metal são capazes de produzir peças bidimensionais e tridimensionais, com base em técnicas de estampagem, corte e conformação. Metais estampados como o cobre e o bronze são usados para fabricação de dispositivos elétricos domésticos, acessórios de canalização ou jóias. As chapas de aço e peças estampadas são fabricadas em um número bem maior, bem como as peças tridimensionais estampadas, tais como os componentes aproveitados em automóveis, e utensílios domésticos, como as panelas e frigideiras. A estampagem progressiva é um processo contínuo de fabricação de pequenas peças de precisão, como objetos eletrônicos, peças estampadas médicas, clipes de metal, molas e suportes de metal. Durante a operação de estampagem, a chapa de metal é colocada em um molde específico, sendo pressionado por um martelo, que tem como função moldar o metal sob condições de pressão intensa. Alguns tipos de estampagem de metal utilizam múltiplas matrizes. Após a estampagem de metal ser formada, o material normalmente é submetido a um ou mais processos secundários. Depois de moldadas, as peças de metal já moldadas podem passar pro um processo de blindagem ou galvanização, o que lhes garante maior resistência à corrosão, soldabilidade e resistência ao desgaste extremo. Após esse procedimento, é feita a lavagem para remover óleos e filmes contidos no metal estampado. Os processos de tratamento térmico também aumentam a força e a durabilidade do produto. A peça é estampada no estado flexível antes de ser endurecido por tratamento térmico, a fim de contornar a sua tendência a rachar quando cunhado. Rebarbas afiadas são removidas pelo processo de rebarbação, que pode ser feito por qualquer abrasivo ou produtos químicos. Os materiais mais comuns em placas incluem o ouro, o paládio, níquel e estanho, considerando que o metal pode ser pré-revestido para evitar processos secundários, como fundição e soldagem. As prensas de estampagem moldam o metal com aplicação de força, velocidade e precisão. Nesse processo, são usadas prensas mecânicas e hidráulicas, as quais estão disponíveis em uma ampla variedade de tamanhos, capacidades de trabalhar com toneladas de cargas e com várias velocidades de funcionamento. As prensas mecânicas, por exemplo, produzem energia que é então transferida para o eixo de manivela, o eixo elétrico ou eixo excêntrico. A prensa mecânica de frame é utilizada em aplicações onde o material é alimentado manualmente; os frames em linha reta são ideais para estampagem progressiva. As prensas hidráulicas, que tem uma variedade de tipos de frames, incluindo C-frames, H-frames e quatro colunas, têm a capacidade de potência plena em qualquer ponto do curso. Estas prensas são ideais para desenhos profundos, pequenas tiragens, estampagem de precisão de metal e obturação de alta tonelagem e de baixa velocidade., com comprimentos de alimentação e de trabalho que exige pressão repetitiva. As prensas progressivas têm várias estações, com diferentes partes como uma bobina de metal, que se move através da prensa, onde as peças são cortadas e separadas na etapa final. Da mesma forma, pressiona a transferência tem várias estações para a realização de uma peça, mas as peças são de metal folha separada, ao invés de peças ao longo de uma bobina contínua. Os serviços de estamparia de metais são rentáveis, pois o processo é capaz de produzir peças e materiais de modo intensivo e em níveis de produção muito maiores do que quando se utiliza outros métodos tradicionais. As peças de metal estampadas são precisas e altamente resistentes. Muitas peças feitas através de outros métodos de formação de metal, tais como fundição, forjamento e usinagem podem ser facilmente projetados para passar também pelo método de estampagem de metal com o uso de prensas mecânicas de estampagem. A estamparia de metais permite que as peças sejam feitas de material mais resistentes, incluindo materiais como o aço inoxidável, níquel, aço laminado a frio, alumínio, latão, bronze e aço galvanizado. Com a estampagem, muitas vezes os processos secundários de conformação do metal podem ser reduzidos ou completamente eliminados a fim de diminuir os custos de produção.

Retificação

A retificação é um processo de usinagem por abrasão que utiliza ferramentas de múltiplas arestas(multicortantes) a fim de melhorar o acabamento superficial da peça,eliminando irregularidades,fissuras,poros e corpos estranhos.Para executar esse processo,utilizam-se rebolos em forma de disco,compostos por abrasivos e elementos aglomerantes.
"Devido ao fato de possuir inúmeras arestas de corte,quando o rebolo em rotação entra em contato com a peça,retira cavacos bem pequenos.Com isso,a retificação é um processo que consegue obter na peça excelente precisão e,consequentemente,é um processo de acabamento de superfícies que já sofreram operações de usinagem anteriores,tais como peças de aço em um automóvel,eixos virabrequins,eixos da caixa de câmbio,válvulas,entre outras".

solda mig/mag

                                          solda mig/mag

A soldagem com arco elétrico e gás de proteção, sigla em inglês GMAW (Gas Metal Arc Welding), é conhecida como soldagem MIG/MAG (MIG – Metal Inert Gas e MAG – Metal Active Gas). Trata-se de um processo de soldagem que utiliza o arco elétrico como fonte de calor, entre a peça e o consumível em forma de arame, (eletrodo não revestido), fornecido por um alimentador contínuo, realizando uma união de materiais metálicos pela fusão. O arco elétrico funde o arame de forma contínua à medida que é alimentado à poça de fusão. O metal de solda é protegido da atmosfera por um fluxo de gás, ou mistura de gases, inerte (MIG) ou ativo (MAG).

Neste processo de soldagem é utilizada a corrente contínua (DC) e geralmente o arame é utilizado no pólo positivo (polaridade inversa). A polaridade direta é raramente utilizada, pois proporciona uma menor taxa de transferência do metal fundido do arame de solda para a peça. As correntes mais comumente empregadas são de 50A até mais de 600A, com tensões de soldagem de 15V até 32V. Um arco elétrico autocorrigido e estável, é obtido com o uso de uma fonte de tensão constante e com um alimentador de arame de velocidade constante.

Atualmente, o processo MIG/MAG é aplicável à soldagem da maioria do metais utilizados na indústria, como os aços, o alumínio, aços inoxidáveis, cobre e vários outros. Peças com espessura acima de 0,5 mm podem ser soldados praticamente em todas as posições.

                                

Solda MIG/MAG. (1) Direção de trabalho, (2) Bico de  contato, (3) Arame consumivel, (4) Gas de proteção,(5) Poça de fusão, (6) Solda solidificada, (7) Peça de Trabalho.

                                             Vantagens da tecnologia CNC

Apesar do investimento inicial de uma máquina-ferramenta CNC ser maior que o de uma máquina convencional mecânica, aquela tem uma série de vantagens que, dependendo das peças a serem usinadas, terá uma relação "custoxbenefício" melhor que a do equipamento mecânico. E isto acontece na aplicação dos tornos automáticos.

As principais vantagens da tecnologia CNC são as seguintes:
Rápida preparação da máquina, principalmente quando o programa CNC já estiver otimizado e o ferramental de corte disponível e os meios de fixação disponíveis.
Alta flexibilidade no trabalho. Em função da rápida preparação da máquina, torna-se econômica a produção, também, de pequenas e médias séries. Máquinas CNC são fundamentais quando se opera em trabalhos just in time.
Fácil e rápida alteração do programa CNC. Alterações de dimensões da peça de trabalho e parâmetros de corte, como avanços e velocidades de corte, são realizadas rapidamente mesmo durante a produção.
Correção de medidas durante o processo. As correções de medidas, devido ao desgaste das ferramentas de corte, são feitas rapidamente pela introdução dos incrementos, deixando as peças dentro das suas tolerâncias.
Trabalho com parâmetros de corte otimizados. Como os avanços dos carros porta-ferramentas e a rotações do fuso principal e das ferramentas acionadas são programáveis de forma contínua e sem escalonamentos, é possível de se trabalhar nas suas condições ideais em função do material que está sendo usinado, das tolerâncias e do grau de acabamento superficial.
Altas rotações do fuso principal. Esta condição faz com que se atinja tempos de ciclo mais rápidos e acabamentos superficiais ideais, alem de permitir a usinagem de aços endurecidos.
Altas velocidades de avanço rápido. Esta característica é fundamental para se diminuir os tempos mortos nas aproximações e retrocessos das ferramentas de corte.
Aplicação de ferramentas de corte de alto rendimento, como metal duro, cerâmica, CBN e outras de última geração.
Conforto operacional, tanto na preparação da máquina, como na sua manutenção.
Menor necessidade de manutenção mecânica. Como os acionamentos são feitos através de spindle-motors e servo-motores de alto rendimento, fica dispensado o uso de caixas de câmbio, trens de engrenagens, embreagens e outros elementos mecânicos de máquinas.