ajustagem

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110SENAI-PR

0302AA0104203 - AJUSTAGEM MECÂNICA INDUSTRIAL

Como escolher a tinta adequada a determinado

serviço? A resposta a essa questão requer, primeiro,

conhecimentos das características e tipos de tintas.

TINTAS

Introdução

Na aula anterior, vimos que o veículo é o

constituinte fundamental da tinta. Agora, vamos estudar as

substâncias que formam o veículo. Essas substâncias são

óleos, resinas, misturas de óleos e resinas ou misturas de

resinas ( sistema de resinas ).

Na grande maioria das tintas, o veículo é constituído

por uma resina ou por uma mistura de resinas. As resinas

formam a base das propriedades da película (filme) da tinta. O

conhecimento dessas propriedades é fundamental, pois ele

nos permite escolher que tintas usar para cada uma das

diferentes necessidades. As propriedades dos veículos são:

• resistência a produtos químicos (ácidos, álcalis,

solventes);

• dureza;

• flexibilidade;

• resistência ao atrito;

• adesão;

• durabilidade;

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Algumas variações dessas propriedades podem

ser conseguidas pela modificação de outros componentes

(pigmentos, aditivos) da formulação. Mas é o veículo que exerce

a maior influência.

A resina ou o sistema de resinas também é o

principal responsável pelo processo de formação da película

quando se dá a secagem e/ ou a cura. Nesse processo, as

modificações decorrentes da adição de misturas de solventes

ou de aditivos não chegam a alterar significativamente a

secagem e a cura da tinta.

Nomenclatura das tintas

O veículo dá nome à tinta. Há uma tendência para

identificar as tintas com nomes genéricos:

• Tinta de fundo – Usa-se o nome do primeiro protetor

(pigmento anticorrosivo), seguido do nome do veículo.

Exemplo: zarcão óxido de ferro epóxi

pigmento pigmento veículo

• Tinta de acabamento – As tintas de acabamento

podem ser nomeadas de dois modos:

- Por esmalte, seguido do nome do veículo e da cor da tinta.

Ex.: esmalte epóxi branco, esmalte acrílico vermelho.

- Por tinta de acabamento, seguido do nome do veículo

e da cor.

Ex.: tinta de acabamento vinílica branca.

��Cura é o processo de formação da película (filme), por meio

de reações químicas de polimerização, com ou sem a adição de calor.

��O esmalte é uma tinta de secagem muito rápida. Forma

revestimentos duros e aderentes, brilhantes e de aparência vítrea,.

Em algumas formulações, ele é modificado com a adição de

pigmentos que proporcionarão acabamento acetinado ou semibrilhante.

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Tipos de tintas

As tintas, em sua grande maioria, são substâncias

orgânicas, havendo algumas poucas famílias de tintas

inorgânicas e semi-orgânicas.

As orgânicas, em geral, suportam temperaturas de

até 80ºC, sendo que as resinas epóxis e fenólicas resistem a

até 120ºC. As inorgânicas resistem a temperaturas de até

600ºC.As semi-orgânicas suportam temperaturas

intermediárias entre 120ºC e 250ºC.

Classificação das tintas

As tintas foram desenvolvidas para que tivessem

características e propriedades e atendessem a determinadas

necessidades. Os veículos são os principais responsáveis por

essas características e propriedades. As tintas são

classificadas, de acordo com os veículos que a constituem,

em tintas convencionais, seminobres e nobres.

Tintas convencionais

••••• Tintas a óleo – São tintas formuladas com óleos

vegetais. Sua secagem é demorada. Não devem ser aplicadas

em peças que serão imersas, nem naquelas que ficarão em

atmosfera com umidade relativa superior a 60%, pois, desse

modo, os óleos viram sabão. Essas tintas caracterizam-se

pela extrema facilidade de fixação à superfície. Um lixamento

manual é suficiente na preparação da superfície para a pintura.

• Tintas de resinas alquídicas modificadas com óleo

– As resinas alquídicas são utilizadas na pintura de automóveis,

de eletrodomésticos, de equipamentos, em ambientes de

média agressividade.

• Tintas de resinas fenólicas modificadas com óleo

– As tintas com resinas fenólicas resistem mais à umidade do

que as anteriores. As tintas de cores claras ficam amareladas

sob a ação dos rios ultravioleta (UV) do sol. Resistem a

temperaturas de até 120ºC quando pigmentadas com alumínio.

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• Tintas betuminosas – São fabricadas com a mistura

de asfalto e piche. Secam durante a evaporação do solvente.

São baratas e de boa resistência à umidade. Recomendáveis

para ambientes úmidos ou para imersão, no caso de serviços

de pouca responsabilidade e no qual a cor preta puder ser

utilizada. Quanto à aderência, são semelhantes às tintas a óleo,

necessitando do mesmo tipo de preparação de superfície.

As tintas convencionais têm em comum as seguintes

características:

- exigem pouca preparação da superfície: limpeza

manual, limpeza com ferramentas mecânicas ou jateamento

comercial;

- secam pela oxidação do óleo (reação com o oxigênio)

e pela evaporação do solvente, com exceção das betuminosas,

que secam somente pela evaporação do solvente;

- são indicadas para atmosfera pouco agressiva, sendo

que as alquídicas e as fenólicas, modificadas com óleo, podem

ser usadas em atmosfera mediamente agressiva.

Complementando, as resinas alquídicas e fenólicas puras

necessitam de calor para a formação do filme. Formam

películas muito duras e quebradiças.

Quando as resinas são modificadas com óleo, tornam-

se flexíveis e não requerem a utilização de estufa para formação

do filme. Podem ser usadas na pintura de estruturas,

tubulações, tanques e equipamentos de qualquer tamanho.

Tintas seminobres

• Tintas acrílicas – As tintas formuladas com resinas

acrílicas têm grande resistência aos raios UV. Possuem

razoável resistência aos ácidos e álcalis. São recomendáveis

para as pinturas de acabamento que requerem boa aparência

(beleza e brilho).

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• Tintas de borracha clorada – As resinas constituídas

borracha natural clorada recebem a adição de plastificantes

que as tornam resistentes a ácidos e álcalis. São pouco tóxicas

e não apresentam gosto (insípida) ou cheiro (inodora), sendo,

por isso, recomendáveis para pintura de reservatórios de água

potável. Apresentam alguns problemas que limitam o seu uso:

- degradação em temperaturas acima de 65ºC, liberando

ácido clorídrico;

- possível aparecimento de poros;

- fissuras, devido ao processo de plastificação.

• Tintas vinílicas – As tintas fabricadas com essas

resinas são resistentes a ácidos e bases; possuem boa

resistência à abrasão (atrito) e impermeabilidade; mesmo no

caso de películas muito finas. São recomendáveis para pintura

externa e interna de latas de alimentos e bebidas, de cascos

de embarcações e bóias.

• Tintas de estirenoacrilato – São resistentes aos raios

UV e podem substituir as resinas acrílicas quando se deseja

boa aparência com a permanência de brilho e cor.

Tintas nobres

• Tintas epóxis – Essas tintas, do mesmo modo que

as colas epóxis, são fornecidas em dois componentes: um

galão (3,6 litros), contendo a resina epóxi, e uma lata de um

quarto de galão (0.9 litros), com o agente de cura (endurecedor)

– uma amina ou amida. A escolha de um ou outro agente de

cura depende das características e propriedades desejadas

para a película.

AMINA AMIDA

Excelente resistência a derivados de petróleo e produtos químicos.

Grande resistência à água; fácil de aplicar em ambientes muito úmidos, secando mesmo em imersão.

Pouco tempo de secagem. Próprio para películas mais flexíveis e aderentes.

Baixa resistência a solventes, ácidos e álcalis.

Demoram mais a secar.

AGENTE DE CURA -PROPRIEDADES

Difídil de aplicar em locais muito úmidos, ocorrendo a formação de um composto esbranquiçado (quetimina) que danifica o filme.

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Além dessas propriedades, as tintas epóxis

apresentam boa resistência ao atrito e ao impacto. São de

duas a quatro vezes mais baratas que as outras tintas nobres.

Por isso, mostram grande aceitação e uso, principalmente em

nosso país.

Essas tintas não devem ser usadas como tinte de

acabamento e nas aplicações em que beleza e brilho sejam

características importantes, pois ficam opacas em poucos

meses, sob a ação dos raios do sol.

Os componentes só devem ser misturados,

proporcionalmente, quando a superfície (substrato) estiver

pronta, pois o pot-life (tempo disponível para a aplicação) é

pequeno: de 30 a 60 minutos.

Essa tinta é utilizada, ainda, na pintura de equipamentos

industriais, peças e estruturas em atmosferas industriais, em

reservatórios de solventes, de ácidos e de produtos alcalinos,

bem como em plataformas marítimas, cascos de navios, bóias,

estruturas de cais, píeres e ancoradouros, suportando

temperaturas de até 120ºC.

A tinta alcatrão de hulha epóxi permite a obtenção de

películas plásticas impermeáveis com espessura grossa (150

a 180 micrômetros). É muito utilizada nos esquemas de pintura

para imersão em água doce ou salgada.

É mais barata que as tintas epóxis puras.

• Tintas de poliuretana – Apresentam boa resistência

aos agentes químicos, ao atrito e aos raios ultravioleta,

proporcionando acabamento de grande beleza e brilho.

Dependendo da formulação, podem ser aplicadas também em

superfícies de plástico, madeira e borracha.

São formados de dois componentes, dispondo de 6 a 10

horas para aplicação. Devido às suas propriedades, são

usadas na pintura de iates, barcos de luxo transatlânticos,

sendo as únicas recomendadas para silos e vagões de

fertilizantes.

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• Tintas de silicone – São resinas semi-orgânicas com

silício, e precisam ser aquecidas até 300ºC (cura por conversão

térmica) para se solidificarem. As mais usadas são

pigmentadas em zinco (tintas de fundo) e em alumínio (tintas

de acabamento). Suportam temperaturas de até 500ºC.

As tintas de silicone, modificadas com resinas alquídicas

ou acrílicas, resistem a temperaturas de até 250ºC, secam

em temperatura ambiente e são mais baratas. Recebem o

nome de tintas de silicone modificadas.

• Tintas em zinco – Têm alto teor de zinco metálico na

película seca, entre 75 e 95% em peso. As principais são: zinco

epóxi, silicato inorgânico de zinco e etil-silicato de zinco. A

aplicação das tintas ricas em zinco é conhecida galvanização

a frio.

A tinta de etil-silicato de zinco tem dois componentes. É

recomendável para tinta de fundo em atmosferas muito

agressivas, para reservatórios de derivados de petróleo

(combustíveis e solventes) e de produtos químicos (ácidos e

alcalis), resistindo a temperaturas de até 250ºC.

As tintas nobres têm as seguintes características em comum:

- mecanismo de formação do filme por polimerização ou

conversão térmica;

- são indicadas para ambientes altamente agressivos ou

em condições severas de utilização (imersão,

superfícies quentes);

- requerem jateamento ao metal branco para preparação

do fundo.

Vernizes

Além das tintas, podemos aplicar vernizes com as

mesmas vantagens. No verniz existem todos os componentes

da tinta, menos os pigmentos. Ele recobre a superfície com

uma película brilhante e transparente. Os vernizes acrílicos

podem ser usados com ú ltima demão na pintura de

automóveis. Proporcionam beleza e brilho, e protegem a pintura

da “queima” pelos raios do sol, como um filtro solar.

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Algumas das operações que citamos na outra parte

da lição podem ser feitas tanto manualmente como com o

auxílio das máquinas operatrizes ou das máquinas-ferramenta.

Um exemplo de usinagem manual é a operação de limar.

Tornear, por sua vez, só se faz com uma máquina-ferramenta

denominada torno.

Quer seja com ferramentas manuais como a talhadeira,

a serra ou a lima, quer com ferramentas usadas em um torno,

uma fresadora ou uma furadeira, o corte dos materiais é sempre

executado pelo que chamamos de princípio fundamental, um

dos mais antigos e elementares que existe: a cunha.

Observe que a

característica mais importante

da cunha é o seu ângulo de

cunha ou ângulo de gume ( c ).

Quanto menor ele for, mais

facilidade a cunha terá para cortar. Assim, uma cunha mais

aguda facilita a penetração da aresta cortante no material, e

produz cavacos pequenos, o que é bom para o acabamento

da superfície.

Por outro lado, uma

ferramenta com um ângulo muito

agudo terá a resistência de sua

aresta cortante diminuída. Isso pode

danificá-la por causa da pressão

feita para executar o corte.

PARÂMETROS DE CORTE

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Outra coisa que a gente tem que lembrar é que

qualquer material oferece certa resistência ao corte. Essa

resistência será tanto maior quanto maiores forem a dureza e

a tenacidade do material a ser cortado. Por isso, quando se

constrói e se usa uma ferramenta de corte, deve-se considerar

a resistência que o material oferecerá ao corte.

Por exemplo, a cunha

de um formão pode ser bastante

aguda porque a madeira oferece

pouca resistência ao corte.

Por outro lado, a cunha de

uma talhadeira tem um ângulo mais

aberto para poder penetrar no

metal sem se quebrar ou se

desgastar rapidamente.

Isso significa que a cunha da ferramenta deve ter

um ângulo capaz de vencer a resistência do material a ser

cortado, sem que sua aresta cortante seja prejudicada.

Porém, não basta que a cunha tenha um ângulo

adequado ao material a ser cortado. Sua posição em relação

à superfície que vai ser cortada também influencia

decisivamente nas condições do corte.

Por exemplo, a

ferramenta de plaina

representada no desenho ao

lado possui uma cunha

adequada para cortar o material.

Toda via, há uma grande área de

atrito entre o topo da ferramenta

e a superfície da peça.

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Para solucionar

esse problema, é necessário

criar um ângulo de folga ou

ângulo de incidência ( f ) que

elimina a área de atrito entre o

topo da ferramenta e o material

da peça.

Além do ângulo de

cunha ( c ) e do ângulo de folga (

f ), existe ainda um outro muito

importante relacionado à posição

da cunha. É o ângulo de saída (

s ) ou ângulo de ataque.

Do ângulo de saída

depende um maior ou menor atrito da superfície de ataque da

ferramenta. A conseqüência disso é o maior ou o menor

aquecimento da ponta da ferramenta. O ângulo de saída pode

ser positivo, nulo ou negativo.

Dica tecnológica

Para facilitar seu estudo, os ângulos de cunha, de folga

e de saída foram denominados respectivamente de c, f e s.

Esses ângulos podem ser representados respectivamente

pelas letras gregas ß ( lê-se beta ), a ( lê-se alfa ) e ? ( lê-se

gama ).

Para materiais que

oferecem pouca resistência ao

corte, o ângulo de cunha ( c ) deve

ser mais agudo e o ângulo de

saída ( s ) deve ser maior.

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Para materiais mais

duros a cunha deve ser mais

aberta e o ângulo de saída ( s )

dever ser menor.

Para alguns tipos

de materiais plásticos e

metálicos com irregularidades

na superfície, adota-se um

ângulo de saída negativo para

as operações de usinagem.

Todos esses dados sobre os ângulos representam

o que chamamos de geometria de corte. Para cada operação

de corte existem, já calculados, os valores corretos para os

ângulos da ferramenta a fim de se obter seu máximo

rendimento. Esses dados são encontrados nos manuais de

fabricantes de ferramentas.

A ferramenta deve ser mais dura nas temperaturas

de trabalho que o metal que estiver sendo usinado. Essa

característica se torna cada vez mais importante à medida

que a velocidade aumenta pois com o aumento da velocidade

de corte, a temperatura na zona de corte também aumenta,

acelerando o processo de desgaste da ferramenta. A essa

propriedade chamamos de dureza a quente.

A ferramenta deve ser feita com um material que,

quando comparado ao material a ser usinado, deve apresentar

características que mantenham seu desgaste ao nível mínimo.

Considerando-se que existe um aquecimento tanto da

ferramenta quanto do material usinado, por causa do atrito, o

material da ferramenta deve ser resistente ao encruamento e

à microssoldagem.

Microsoldagem: é a adesão de pequenas partículas de material

usinado ao gume cortante da ferramenta.

Encruamento: é o endurecimento do metal após ter sofrido

deformação plástica resultante de coformação mecânica.

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A ferramenta deve ser dura, mas não a ponto de

se tornar quebradiça e de perder resistência mecânica. Ela

deve ser de um material compatível, em termos de custo, com

o trabalho a ser realizado.

Qualquer aumento de custo com novos materiais deve

ser amplamente compensado por ganhos de qualidade,

produtividade e competitividade.

Do ponto de vista do manuseio, a ferramenta deve

ter o mínimo atrito possível com a apara, dentro da escala de

velocidade de operação. Isso é importante porque influi tanto

no desgaste da ferramenta quanto no acabamento de

superfície da peça usinada.

Para que as ferramentas tenham essas

características e o desempenho esperado, elas precisam ser

fabricada com o material adequado, que deve estar relacionado:

• à natureza do produto a ser usinado em função do grau

de exatidão e custos;

• ao volume da produção;

• ao tipo de operação: corte intermitente ou contínuo,

desbastamento ou acabamento, velocidade alta ou baixa etc.;

• aos detalhes de construção da ferramenta: ângulos de

corte e de saída, métodos de fixação, dureza, etc.;

• ao estado da máquina-ferramenta

• às características do trabalho.

Levando isso em consideração, as ferramentas podem

ser fabricadas dos seguintes materiais:

1. Aço-carbono: usado em ferramentas pequenas para

trabalhos em baixas velocidades de corte e baixas

temperaturas ( até 200°C ), porque a temperabilidade é baixa,

assim como a dureza a quente.

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122SENAI-PR


2. Aços-ligas médios: são usados na fabricação de

brocas, machos, tarraxas e alargadores e não têm

desempenho satisfatório para torneamento ou fresagem de

alta velocidade de corte porque sua resistência a quente (até

400ºC) é semelhante à do aço-carbaono. Eles são diferentes

dos aços-carbonos porque contêm cromo e molibdênio, que

melhoram a temperabilidade. Apresentam também teores de

tungstênio, o que melhoram a resistência ao desgaste.

3. Aços rápidos: apesar do nome, as ferramentas

fabricadas com esse material são indicadas para operações

de baixa e média velocidade de corte. Esses aços apresentam

dureza a quente (até 600ºC) e resistência ao desgaste. Para

isso recebem elementos de liga como o tungstênio, o

molibdênio, o cobalto e o valádio.

4. Ligas não-ferrosas: têm elevado teor de cobalto, são

quebradiças e não são tão duras quanto os aços especiais

para ferramentas quando em temperatura ambiente. Porém,

mantêm a dureza em temperaturas elevadas e são usadas

quando se necessita de grande resistência ao desgaste. Um

exemplo desse material é a estelite, que opera muito bem até

900ºC e apresenta bom rendimento na usinagem de ferro

fundido.

5. Metal duro (ou carboneto sinterizado): compreende

uma família de diversas composições de carbonetos metálicos

(de tungstênio, de titânio, de tântalo, ou uma combinação dos

três) aglomerados com cobalto e produzidos por processo de

sinterização. Esse material é muito duro e, portanto, quebradiço.

Por isso, a ferramenta precisa estar bem presa, devendo-se

evitar choques e vibrações durante seu manuseio.

O metal duro está presente na ferramenta e forma de

partilhas que são soldadas ou grampeadas ao corpo da

ferramenta que, por sua vez, é feito de metal de baixa liga.

Essas ferramentas são empregadas para velocidades de corte

elevadas e usadas para usinar ferro fundido, ligas abrasivas

não-ferrosas e materiais de elevada dureza como o aço

temperado. Opera bem em temperaturas de até 1300ºC.

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SENAI-PR


Para você ter idéia de como são essas ferramentas,

algumas delas estão exemplificadas na ilustração a seguir.

Ainda existem materiais usados na fabricação de

ferramentas para usinagem, porém e menor utilização por

causa de altos custos e do emprego em operações de alto

nível tecnológico. Esses materiais são: cerâmica de corte, como

a alumina sinterizada e o corindo, e materiais diamantados,

como o diamante policristalínico (PCD) e o boro policristalínico

(PCB).

Mas o que é que denominamos de Metal Duro ?

Para começar, não se trata de metal algum, e sim de

em produto composto de elementos duros e aglomerantes,

que são sinterizados. O elemento duro das ligas mais simples

é o CARBONETO DE TUNGSTÊNIO e o aglomerante o

COBALTO.

METAL DURO

124SENAI-PR


O carbonato é uma composição química entre um metal

e o carbono. São as proporções entre o carboneto de tungstênio

e o cobalto, que principalmente estabelecem as propriedades

do metal duro: mais carboneto e tungstênio resulta em um

produto mais duro (quebradiço), e mais cobalto resulta em um

produto mais tenaz (porém menos resistente ao desgaste).

Como é fabricado o metal duro ?

Depois que o carboneto de tungstênio e o cobalto, (em

alguns casos, também outros carbonetos, tais como: tântalo

e nióbio) tenham sidos moídos para um pó fino, os mesmos

são prensados para formar pastilhas e em seguida sinterizados

em fornos especiais de sinterização.K

Ferros fundidos, aços temperados, materiais

não ferrosos. Cavacos curtos.

M

Aços, aços fundidos, aços manganês, austeníticos,

corte livre, aços resistentes a altas

temperaturas (refratários)

P

Aços, aços fundidos, material fundido com tendência a cavacos

muito longos

Uma grande parte da arte de fabricar o metal duro

consiste em saber calcular o tamanho da patilha pronta, tendo

em vista que o volume, durante a sinterização, reduz-se para

aproximadamente a metade.

Certos tipos de pastilhas são em seguida retificadas

para dimensões exatas, e tamboreadas com carboneto de

silício, para que fiquem com as arestas arredondadas, e

finalmente lavadas.

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Atualmente a técnica de prensar permite que se faça

pastilhas prensadas diretamente, ou seja, podem ser feitas

com as medidas exatas, já durante a operação de prensagem.

Revestimento com carboneto de Titânio

No fim dos anos 60, começou-se a revestir pastilhas de

metal duro com uma fina camada de carboneto de titânio. A

finalidade era aumentar a dureza, e assim a resistência ao

desgaste das pastilhas intercambiáveis.

Uma pastilha intercambiável revestida de titânio, possui

uma superfície três vezes mais dura que uma pastilha

intercambiável sem revestimento, apesar da camada de titânio

não passar dos 5um (cinco milésimos de milímetro).

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126SENAI-PR


As principais vantagens do revestimento com titânio são:

- Menor força necessária para usinagem;

- Menor tendência à formação de aresta sobreposta;

- Maior produção, vida útil mais longa e baixos custos de

produção são o lucro.

O agrupamento das classes de Metal Duro segundo

a ISO

Com o fim de ajudar os técnicos em usinagem a

escolherem corretamente a qualidade do metal duro adequado

ao material que será usinado, a ISO agrupou as ligas em classe

de aplicações. Compete portanto aos fabricantes de metais

duros desenvolver qualidade que cubram a grande maioria das

operações usadas nos mais diferentes materiais, ou então

desenvolver um número menor de qualidade, que cubram

faixas as mais extensas possíveis.

As áreas de aplicação são identificadas por P, M e K,

onde o P se refere a materiais com desprendimento de cavacos

longos (aços), e o K materiais de cavacos curtos (ferro fundido),

enquanto o M se situa entre o P e K. Em M encontram-se as

peça de aço fundido, peças de ferro fundido maleável e

semelhantes.

Os sub-grupos são identificados por combinações de

algarismos, de 01 a 40. Quanto maior for o valor do algarismo,

tanto maior é a tenacidade, mas menor a resistência ao

desgaste. É muito comum que uma mesma qualidade sirva

para várias áreas de aplicação. Pode, por outro lado, tornar-

se necessário usar várias quantidades, para atender um

mesmo grupo de aplicação.

As classes K são essencialmente compostas de

carbonetos de tungstênio. O carboneto de tungstênio dá boa

resistência contra o desgaste, que é causado durante a

usinagem de peças de ferro fundido, por exemplo se aparecem

em forma de craterização na usinagem de aços, especialmente

nas altas velocidade de corte, torna-se necessário qualidades

com outros materiais de liga.

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É neste caso, que se tornam úteis as qualidades da área

P. Estas contém grandes teores de carbonetos de titânio, nióbio

e tântalo, os quais proporcionam alta resistência contra calor

e alta resistência contra craterização.

É muito importante, que se escolha a qualidade certa e

que se leve em conta a classificação das qualidades de metal

duro, dentro dos grupos dos diferentes fabricantes, para poder

alcançar bons resultados.

POLICRISTALINO

Quando uma massa de partículas metálicas é aquecida

ocorre a sinterização nas pontas de contato entre partículas e

superfícies adjacentes. O processo consiste de obter-se uma

uniforme distribuição dos constituintes em toda a massa.

Em uma prática similar é também possível fazer que

cristais de Diamante ou Nitreto Cúbico de Boro (CBN)

sinterizem de tal modo a gerar uma massa POLICRISTALINA.

Em muitos aspectos, o Diamante e o CBN são

similares, no campo da sinterização eles são os dois metais

mais duros conhecidos, têm a mesma estrutura cúbica e,

apresentam alta condutibilidade térmica.

A partir da massa de Policristalino integra-se mediante

um avançado processo de altas pressões e temperaturas, uma

base de Metal Duro formando um conjunto denominado

“Plaqueta”.

As plaquetas distinguem-se pela aplicação entre PCD

e PCB sendo:

PCD

Diamante Policristalino indicado para materiais não-

ferrosos como alumínio e suas ligas, Cobre, Bronze, Latão,

Plásticos, Cerâmicas, Borrachas, etc...

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128SENAI-PR


PCB

Nitreto Cúbico de Boro Plicristalino indicado para

materiais metálicos ferrosos com dureza superior a 45 HRc,

tais como: aços ligados, aços ferramenta, ligas refratárias, ligas

de Níquel e de Cobalto, ferros fundidos especiais, etc...

Nomenclatura:

· Plaqueta: Conjunto de lâmina de Policristal com base

de Metal Duro.

· Pastilha: inserto intercambiável de PCD ou PCB.

· Inserto: Plaqueta soldada em pastilha de Metal Duro

· Ferramenta: Haste de aço ou Metal Duro com Policristal

(Plaqueta)

SISTEMA DE IDENTIFICAÇÃO DE INSERTOS

Referências:

1) Formato de inserto

2) Ângulo de folga

3) Tolerâncias

4) Tipos de fixação (grampo ou pino)

5) Comprimento da aresta

6) Espessura

7) A – Raio da aresta de corte

B – Face plana, ângulo de folga

8) Tipo de Aresta de Corte

9) Sentido do avanço

10) Tipo de superabrasivo:

D – Diamante para não ferrosos

B – Nitreto Cúbico de Boro para ferrosos.

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Quando você abre uma lata de sardinhas com um

abridor comum, precisa tomar cuidado para não se cortar com

os cantos e rebarbas que se formam nesse processo de corte.

Qualquer processo de corte tem como resultado mais

ou menos a mesma coisa: arestas, rebarbas, contos vivos

que, se não forem retirados, poderão ocasionar acidentes,

prejudicar o alinhamento, o assentamento, o esquadrejamento

da peça quando for necessário fazer a traçagem e / ou a

usinagem posterior. Como resolver esse problema ?

Quando a empresa conta com um bom profissional,

isso fica fácil, pois existe uma operação que permite eliminar

esses excessos de material, mesmo que eles estejam em

locais que uma máquina não pode alcançar. É um processo

predominantemente manual, mas que eventualmente pode ser

realizado com a ajuda de uma máquina. Se você quer conhecer

esse processo, estude esta aula com muita atenção.

Devagar e sempre

Apesar do uso das máquinas-ferramenta garantir

qualidade e produtividade na fabricação de peças em grandes

lotes, existem ainda operações manuais que precisam ser

executadas em circunstâncias nas quais a máquina não é

adequada. É o caso da limagem, realizada pelo ferramenteiro

ou pelo ajustador e usada para reparação de máquinas, ajustes

diversos e trabalhos de usinagem na ferramentaria para a

confecção de gabaritos, lâminas, matrizes, guias, chavetas.

Como você já sabe, sempre que se realiza uma

operação de corte qualquer, o resultado quase inevitável é o

aparecimento de rebarbas que precisam ser retiradas. A

limagem é a operação que retira essa camada extra e

indesejável de material. Par isso, usa-se uma ferramenta

chamada lima.

LIMA

130SENAI-PR


A lima é uma ferramenta geralmente fabricada com aço-

carbono temperado e cujas faces dentes cortantes chamados

de picado.

A lima pode ser classificada por meio de várias

características. Essas informações estão resumidas no quadro

a seguir

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Para que as limas tenham uma durabilidade maior, é

necessário ter alguns cuidados:

1. Usar as limas novas para limar metais mais macios

como latão e bronze. Quando ela perder a eficiência para o

corte desses materiais, usá-la para trabalhar ferro fundido que

é mais duro.

2. Usar primeiramente um dos lados. Passe para o

segundo lado somente quando o primeiro estiver gasto.

3. Não limar peças mais duras do que o material com o

qual a lima foi fabricada.

4. Usar lima de tamanho compatível com o da peça a

ser limada.

5. Quanto mais nova a lima, menor deve ser a pressão

sobre ela durante o trabalho.

6. As limas devem ser guardadas em suportes de

madeira em locais protegidos contra a umidade.

Existe ainda um grupo especial de limas pequenas,

inteiras de aço, chamadas de limas-agulha. Elas são usadas

em trabalhos especiais como, por exemplo, para a limagem

de furos de pequeno diâmetro, construção de ranhuras e

acabamento de cantos vivos e outras superfícies de pequenas

dimensões nas quais se requer rigorosa exatidão.

O comprimento total das limas-agulha varia entre 120

e 160 mm e o comprimento da parte com picado pode ser de

40, 60 e 80 mm. Quanto ao picado e ao formato elas são

semelhantes às limas comuns:

a) Redonda

b) Meia-canac) Plana de pontad) Amêndoa

e) Facaf) Quadradag) Triangular

h) Plana cerradai) Triangular unilateralj) Ranhurada

k) Rômbica

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132SENAI-PR


Para trabalhar metal duro, pedra, vidro e matrizes em

geral, e em ferramentaria para a fabricação de ferramentas,

moldes e matrizes em geral, são usadas limas diamantadas,

ou seja, elas apresentam o corpo de metal recoberto de pó de

diamante fixado por meio de aglutinante.

Para simplificar a usinagem manual de ajustagem,

rebarbamento e polimento, usam-se as limas rotativas ou

fresas-lima, cujos dentes cortantes são semelhantes aos das

limas comuns. São acopladas a um eixo flexível e acionadas

por meio de um pequeno motor. Apresentam formatos variados,

como mostra a ilustração a seguir.

133SENAI-PR


Paraná

Peça Quant.

Tarefa

Denominação Material

Desenho

Data

Visto:

Escala

Unid

Nº do desenho

RBS

MECÂNICA INDUSTRIAL

0106 / 2003

01 Bloco Limado Aço 1020 / 1030 Chato 1" x 3" x 95 01

ORDEM DE EXECUÇÃO

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134SENAI-PR


Como você estudou na aula anterior, a operação de furar

é muito antiga. Para realizá-la, é necessário ter não só uma

ferramenta, mas também uma máquina que possa movimentá-la.

Até o começo deste século, os mecanismos usados

para furar não eram muito diferentes da furadeira de arco que

você viu na aula anterior. Porém, a evolução dos materiais de

construção mecânica iniciada pela Revolução Industrial, exigiu

que outros mecanismos mais complexos e que oferecessem

velocidades de corte sempre maiores fossem se tornando

cada vez mais necessários. Assim, surgiram as furadeiras

com motores elétricos que vão desde o modelo doméstico

portátil até as grandes furadeiras multifusos capazes de realiza

furos múltiplos.

Afinal, o que é uma furadeira ? Furadeira é uma

máquina-ferramenta destinada a executar as operações como

a furação por meio de uma ferramenta chamada broca. Elas

são:

1. Furadeira portátil – são usadas em montagens, na

execução de furos de fixação de pinos, cavilhas e parafusos

em peças muito grandes como turbinas, carrocerias etc.,

quando há necessidade de trabalhar no próprio local devido ao

difícil acesso de uma furadeira maior.

São usadas também em serviços de manutenção para

extração de elementos de máquina (como parafusos,

prisioneiros). Pode ser elétrica e também pneumática.

FURADEIRAS

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SENAI-PR


2. Furadeira de coluna – é chamada de furadeira de

coluna porque seu suporte principal é uma coluna na qual estão

montados o sistema de

transmissão de movimento, a

mesa e a base. A coluna

permite deslocar e girar o

sistema de transmissão e a

mesa, segundo o tamanho das

peças.

A furadeira de coluna pode ser:

a) De bancada (também chamada de sensitiva, porque

o avanço da ferramenta é dado pela força do operador) – por

ter motores de pequena potência é empregada para fazer furos

pequenos (1 a 12 mm). A transmissão de movimentos é feita

por meio de sistema de polias e correias.

b) De piso – geralmente é usada para a furação de peças

grandes com diâmetros maiores do que os das furadeiras de

bancada. Possuem mesas giratórias que permitem maior

aproveitamento em peças de formatos irregulares. Possuem,

também, mecanismos para avanço automático do eixo árvore.

Normalmente a transmissão de movimentos é feita por

engrenagens.

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136SENAI-PR


3. Furadeira radial – é empregada para abrir furos em

peças pesadas, volumosas difíceis de alinhar. Possui um

potente braço horizontal que pode ser abaixado e levantado e

é capaz de girar em torno da

coluna. Esse braço, por sua

vez, contém o eixo porta-

ferramentas que também

pode ser deslocado

horizontalmente ao longo do

braço. Isso permite furar em

várias posições sem mover

a peça. O avanço da

ferramenta também é

automático.

4. Furadeiras especiais – podem ser:

a) Furadeira múltipla – possui vários fusos alinhados

para executar operações sucessivas ou simultâneas em uma

única peça ou em diversas peças ao mesmo tempo. É usada

em operações seriadas nas quais é preciso fazer furos de

diversas medidas.

b) Furadeira de fusos múltiplos – os fusos trabalham

juntos, em feixes. A mesa gira sobre seu eixo central. É

usada em usinagem de uma peça com vários furos e produzida

em grandes quantidades de peças seriadas.

137SENAI-PR


Dica tecnológica

O eixo porta-ferramentas também é conhecido como cabeçote ou árvore da furadeira.

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138SENAI-PR


Nesta aula, vamos estudar uma operação muito antiga.

Os arqueólogos garantem que ela era usada há mais de 4000

anos no antigo Egito, para recortar blocos de pedra.

Ela é tão comum que você já deve ter visto alguém

realizar essa operação várias vezes. Até mesmo você pode

tê-la executado para instalar uma prateleira, um varal, um

armário de parede... Ou, pior ainda, ela foi feita por seu

dentista... no seu dente!

Apesar de bastante comum, esta operação quando

aplicada à mecânica exige alguns conhecimentos tecnológicos

específicos com relação às máquinas e ferramentas usadas

para executá-la.

O que os egípcios faziam para cortar blocos de pedra

era abrir furos paralelos muito próximos uns dos outros. Para

este fim, eles usavam uma

furadeira manual chamada de

furadeira de arco.

Por incrível que pareça,

4000 anos depois continuamos a

usar esta operação que consiste

em obter um furo cilíndrico pela

ação de uma ferramenta que gira sobre seu eixo e penetra em

uma superfície por meio de sua ponta cortante. Ela se chama

furação.

Essa operação de usinagem tem por objetivo abrir furos

em peças. Ela é, muitas vezes,

uma operação intermediária

de preparação de outras

operações como alargar furos

com acabamentos rigorosos,

serrar contornos internos e

abrir roscas.

METE BROCA

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SENAI-PR


A ferramenta que faz o trabalho de furação chama-se

broca. Na execução do furo, a broca recebe um movimento

de rotação, responsável pelo corte, e um movimento de avanço,

responsável pela penetração da ferramenta.

O furo obtido tem baixo grau de exatidão e seu diâmetro

em geral varia de 1 a 50mm.

Brocas

Na maioria das operações de furar na indústria

mecânica são empregadas brocas iguais àquelas que usamos

em casa, na furadeira doméstica. Ou igual àquela que o dentista

usa para cuidar dos seus dentes: a broca helicoidal.

A broca helicoidal é uma ferramenta de corte de forma

cilíndrica, fabricada com aço rápido, aço-carbono, ou aço com

aço-carbono com ponta de metal duro. A broca de aço rápido

pode também ser revestida com nitreto de titânio, o que

aumenta a vida útil da ferramenta porque diminui o esforço do

corte, o calor gerado e o desgaste da ferramenta. Isso melhora

a qualidade de acabamento do furo e aumenta a produtividade,

uma vez que permite o trabalho com velocidades de corte

maiores. Para fins de fixação, ela é dividida em três partes:

haste, corpo e ponta.

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A haste é a parte que fica presa à máquina. Ela pode

ser cilíndrica ou cônica, dependendo de seu diâmetro e modo

de fixação.

O corpo é a parte que serve de guia e corresponde ao

comprimento útil da ferramenta. Tem geralmente dois canais

em forma de hélice espiralada.

A ponta é a extremidade cortante que recebe a afiação.

Forma um ângulo de ponta que varia de acordo com o material

a ser furado.

A broca corta com as suas duas arestas cortantes

como um sistema de duas ferramentas. Isso permite formar

dois cavacos simétricos.

A broca é caracterizada pelas dimensões, pelo material

com o qual é fabricada e pelos seguintes ângulos:

a) Ângulo de hélice (indicado pela letra

grega γγγγγ , lê-se gama) – auxilia no

desprendimento do cavaco e no controle do

acabamento e da profundidade do furo. Deve

ser determinado de acordo com o material a ser

furado: para material mais duro > ângulo mais

fechado; para material mais macio > ângulo mais aberto. É

formado pelo eixo da broca e a linha de inclinação da hélice.

b) Ângulo de incidência ou folga (representado pela letra

grega ααααα , le-se alfa) – tem a função de reduzir o atrito entre a

broca e a peça. Isso facilita a penetração

da broca no material. Sua medida varia

entre 6 e 15º. Ele também deve ser

determinado de acordo com o material

a ser furado: quanto mais duro é o

material, menor é o ângulo de incidência.

141SENAI-PR


c) Ângulo de ponta (representado pela letra grega σ ,

le-se sigma) – corresponde ao ângulo formado pelas arestas

cortantes da broca. Também é determinado pela dureza do

material a ser furado.

É muito importante que as arestas cortantes tenham o

mesmo comprimento e formem ângulos iguais em relação ao

eixo da broca ( A = A’ ).

Tipos de brocas

Da mesma forma como os ângulos da broca estão

relacionados ao tipo de material a ser furado, os tipos de broca

são também escolhidos segundo esse critério. O quadro a

seguir mostra a relação entre esses ângulos, o tipo de broca e

o material.

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142SENAI-PR


Quando uma broca não proporciona um rendimento

satisfatório em um trabalho específico e a quantidade de furos

não justifica a compra de uma broca especial, pode-se fazer

algumas modificações nas brocas do tipo N e obter os mesmos

resultados.

Pode-se por exemplo modificar

o ângulo da ponta, tornando-o mais

obtuso. Isso proporciona bons

resultados na furação de materiais

duros, como aços de alto carbono.

Para a usinagem de chapas

finas são freqüentes duas dificuldades:

a primeira é que os furos obtidos não

são redondos; a segunda é que a parte

final do furo na chapa apresenta-se com

muitas rebarbas. A forma de evitas

esses problemas é afiar a broca de

modo que o ângulo de ponta fique mais

obtuso.

Para a usinagem de ferro fundido, primeiramente afia-

se a broca com um ângulo normal de 118º. Posteriormente, a

parte externa da aresta principal de corte, medindo 1/3 do

comprimento total dessa aresta, é afiada com 90º.

Brocas especiais

Além da broca helicoidal existem outros tipos de brocas

para usinagens especiais. Elas são por exemplo:

a) Broca de centrar – é usada para abrir um furo inicial

que servirá como guia no local do furo que será feiro pela broca

helicoidal. Além de furar, esta broca produz simultaneamente

chanfros.

Ela permite a execução de furos de centro nas peças

que vão ser torneadas, fresadas ou retificadas.

143SENAI-PR


Esses furos permitem que a peça seja fixada por

dispositivos especiais (entre pontas) e tenha movimento

giratório.

b) Broca escalonada ou múltipla – serve para

executar furos e rebaixos em uma única operação. É

empregada em grande produção industrial.

c) Broca canhão – tem um único fio cortante. É indicada

para trabalhos especiais com furos profundos de dez a cem

vezes seu diâmetro, onde não há possibilidade de usar brocas

normais.

d) Broca com furo par fluído de corte – é usada em

produção contínua e em alta velocidade, principalmente em

furos profundos. O fluído de corte é injetado sob alta pressão.

No caso de ferro fundido, a refrigeração é feita por meio de

injeção de ar comprimido que também ajuda a expelir os

cavacos.

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Existe uma variedade muito grande de brocas que se

diferenciam pelo formato e aplicação. Os catálogos de

fabricantes são fontes ideais de informações detalhadas sobre

as brocas que mostramos nesta aula e em muitas outras.

Nunca desperdice a oportunidade de consultá-los.

Escareadores e rebaixadores

Nas operações de montagem de máquinas, é

necessário embutir parafusos que não devem ficar salientes.

Nesse caso, a furação com uma broca comum não é indicada.

Para esse tipo de trabalho usam-se ferramentas diferentes de

acordo com o tipo de rebaixo ou alojamento que se quer obter.

Assim, para rebaixos cônicos, como para parafusos

de cabeça escareada com fenda, emprega-se uma ferramenta

chamada de escareador. Essa ferramenta apresenta um

ângulo de ponta que pode ser de 60, 90 ou 120º e pode Ter o

corpo com formato cilíndrico ou cônico.

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SENAI-PR


ROSCAS

Para montar conjuntos mecânicos, usam-se os mais

diversos processos de união das diversas partes que os

compõe. Assim, é possível uni-los por soldagem, por

rebitagem, por meio de parafusos ...Tudo vai depender do uso

que se vai fazer desse conjunto. Por isso, é só olhar à sua

volta par perceber a importância dos parafusos e das roscas

nas máquinas e utensílios que usamos todos os dias.

Para fabricar parafusos e porcas, é necessário executar

a operação que vamos começar a estudar nesta aula. Fique

ligado.

O primeiro faz tchan, o segundo faz tchun, o terceiro...

Todo mundo já viu uma rosca: ela está nas porcas e

parafusos em brinquedos, utensílios, máquinas. A operação

que produz os filetes de que a rosca é composta chama-se

roscamento. O roscamento produz uma rosca com formato e

dimensões normalizadas. Como a rosca pode ser interna (na

porca) ou externa (no parafuso), o roscamento também é

chamado de interno ou externo.

Nesta aula, começaremos pela operação de

roscamento interno que é realizada com um ferramenta

chamada macho para roscar. Ele é geralmente fabricado de

aço rápido para operações manuais e à máquina.

Os machos para

roscar manuais são

geralmente mais curtos e

apresentados em jogos

de 2 peças (para roscas

finas) ou 3 peças (para

roscas normais) com

variações na entrada da

rosca e no diâmetro efetivo.

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O primeiro tem a parte filetada (roscada) em forma de

cone. O segundo tem os primeiros filetes em forma de cone e

os restantes em forma de cilindro. O terceiro é todo cilíndrico

na parte filetada. Os dois primeiros são para desbaste e o

terceiro é para acabamento.

Os machos para roscar à máquina são apresentados

em uma peça e têm o comprimento total maior que o macho

manual.

Os machos são caracterizados por:

• Sistemas de rosca que podem ser: métrico (em

milímetro), whitworth e americano (em polegadas).

• Aplicação: roscar peças internamente.

• Passo medido pelo sistema métrico decimal, ou número

de filetes por polegada: indica se a rosca é normal ou fina.

• Diâmetro externo ou nominal: diâmetro da parte

roscada.

• Diâmetro da espiga ou haste cilíndrica: indica se o

macho serve ou não para fazer rosca em furos mais profundos.

• Sentido da rosca: à direita ou à esquerda.

147SENAI-PR


As roscas podem ser classificadas pelo tipo de canal,

ou ranhuras dos machos:

Etapas da operação

A operação de roscar manualmente prevê a realização das seguintes etapas.

1. Fixação da peça em um morsa, por exemplo. O furo deve ser mantido em posição

vertical.

2. Seleção do macho e do desandador, adequados à operação. Deve-se lembrar que os

machos devem ser usados na seguinte ordem: 1 e 2 para desbaste, 3 para acabamento.

3. Seleção do fluído de corte: deve-se escolher o fluído apropriado como já fio estudado

na aula 23. O uso de fluído de corte inadequado, ou a sua não utilização pode causar os

seguintes inconvenientes: o esforço para abrir a rosca aumenta consideravelmente, os filetes

ficam com qualidade inferior ou com falhas, o macho engripa, e pode se quebrar.

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148SENAI-PR


4. Início da abertura da rosca:

deve-se introduzir o macho no futuro

com leve pressão, dando as voltas

necessárias até o início do corte.

5.Verificação da perpendi-

cularidade com esquadro e correção

(se necessário).

6. Roscamento: os machos são

introduzidos progressivamente, por

meio de movimentos circulares

alternativos, ou seja, de vai-e-volta. Isso

é feito a fim de quebrar o cavaco e

permitir a entrada do fluído de corte.

7. Passagem do segundo e terceiro machos para

terminar a rosca.

O roscamento é, na verdade, uma das operações de

usinagem que exige mais cuidados por parte do profissional.

Isso acontece por problemas como dificuldade de remoção

do cavaco e de lubrificação inadequada das arestas cortantes

da ferramenta.

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Como você já viu, o furo executado com a broca

geralmente não é perfeito a ponto de permitir ajustes de

exatidão, com rigorosa qualidade de usinagem. Isso pode ser

um problema, pois a execução de furos de dimensões e

formas exatas constitui um pré-requisito exigido pela moderna

produção em série que necessita de peças que podem ser

trocadas entre si.

Esse tipo de necessidade é preenchido pela utilização

de uma ferramenta especial que permite a execução das

operações que dão furos previamente feitos concentricidade

e as dimensões exigidas.

Depois da broca vem...

O furo executado pela broca geralmente não é perfeito:

a superfície do furo é rugosa; o furo não é perfeitamente

cilíndrico por causa do jogo da broca; o diâmetro obtido não é

preciso e quase sempre é superior ao diâmetro da broca por

sua afiação imperfeita ou por seu jogo. Além disso, o eixo

geométrico do furo sofre, às vezes, uma ligeira inclinação.

Assim, quando se exige furos rigorosamente acabados, que

permitem ajustes de eixos, pinos, buchas, mancais etc., torna-

se necessário calibrá-los. Para isso, executa-se a operação

de alargar.

Alargar um furo é dar

a ele perfeito acabamento,

com uma superfície

rigorosamente cilíndrica e

lisa. Com essa operação, é

possível também corrigir um

furo ligeiramente derivado, ou seja, excêntrico. O diâmetro

obtido tem uma exatidão de até 0,02 mm ou menos. O resultado

dessa operação chama-se também calibração.

UMA QUESTÃO DE EXATIDÃO

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Os furos alargados podem ser cilíndricos ou cônicos.

São obtidos com uma ferramenta chamada alargador, que pode

ser usado manualmente ou fixado a uma máquina-ferramenta

como a furadeira, o torno, a mandriladora etc.

O cavaco produzido no alargamento é muito pequeno,

já que a finalidade da operação é dar acabamento e exatidão

ao furo.

A operação de alargar feita em máquinas-ferramenta é

usada na produção em série. A operação manual é empregada

em trabalhos de manutenção, ou em trabalhos de montagem

e construção de estruturas metálicas.

FERRAMENTAS E MATERIAIS PARA ALARGAR

Se a operação de alargar for realizada manualmente,

será necessário o uso de um alargador e de um desandador.

Se a operação for com máquina, usa-se o alargador que

é fixado por meio dos acessórios (como mandril ou buchas

cônicas).

O alargador é uma ferramenta fabricada com aço-

carbono (para trabalhos gerais de baixa produção), ou aço

rápido (para trabalhos gerais de média a alta produção).

Há ainda alargadores com pastilhas de carboneto

soldadas às suas navalhas. Esses alargadores são usados

para elevada produção em série.

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Um alargador é formado por corpo e haste.

A haste tem uma cabeça chamada de espiga que se

prende ao desandador, para uso manual ou lingüeta de

extração na máquina. O corpo apresenta navalhas de formatos

retos ou helicoidais responsáveis pelo corte do material.

A parte cortante dos alargadores é temperada, revenida

e retificada. As ranhuras entre as navalhas servem para alojar

e dar saída aos minúsculos cavacos resultantes do corte,

facilitando também a ação dos fluídos de corte.

As navalhas ou arestas cortantes, endurecidas pela

têmpera, trabalham por pressão, durante o giro do alargador

no interior do furo. A quantidade de material retirado da parede

do furo é muito semelhante à de uma raspagem contínua.

Quando se escolhe um alargador, alguns fatores devem

ser considerados:

••••• A aplicação, que pode ser manual ou mecânica.

• • • • • As características do furo, ou seja, profundidade; se é

passante ou cego; interrompido; espessura da parede da peça;

grau de acabamento ou exatidão nas dimensões e formas.

• • • • • O material da peça: resistência e usinabilidade.

A tabela a seguir apresenta um resumo de tipos de

alargadores para trabalhos com máquinas, indicando o tipo de

canal, o tipo de ponta e suas aplicações.

152SENAI-PR


TIPO DE CANAL TIPO DE PONTA APLICAÇÃO

Canais retos. Chanfrada a 45º.

Em furos passantes em materiais de cavaco curto. Furos cegos com até 3 x d de profundidade. Para furos cônicos de pouca profundidade, usar alargador cônico 1:50 .

Canais retos com entrada helicoidal à esquerda.

Chanfrada a 45º com início de corte inclinado a 15º. Para furos passantes profundos: em

materiais de difícil usinagem e peças de paredes finas. Para furos cônicos profundos, usar alargador cônico 1:50.

Canais helicoidais à direita ( = 10º).

Chanfradas a 45º.

Para furos cegos e profundos ou para materiais de difícil usinagem.

Canais helicoidais à esquerda ( = 10º).

Chanfradas a 45º co início de corte inclinado a 15º.

Para furos interrompidos longitudinalmente, como rasgos de chavetas; para materiais tanto de cavacos curtos quanto longos.

Chanfrada a 45º.

Para furos cônicos; para maior grau de exatidão, repassar com alargador cônico de canais retos.

C - Chanfrada em 45º com início de corte de + ou - 1º.

Materiais que produzem cavacos longos e de baixa resistência.

F - Chanfrada em 45º com conicidade de 1:10.

Para furos para rebites e para a compensação de furos deslocados em chapas.

Canais helicoidais à esquerda para desbaste.

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SENAI-PR


As dimensões dos diâmetros dos alargadores são

padronizadas e vêm gravadas na haste da ferramenta.

Os alargadores que mostramos até agora são

padronizados para tarefas mais comuns. Para medidas muito

específicas, usa-se o alargador de expansão, de lâminas

removíveis. Ele pode ser ajustado rapidamente na medida exata

de um furo, pois as lâminas (navalhas) deslizam no fundo das

canaletas, por meio de porcas de regulagem. Esses

alargadores têm um grau de exatidão que atinge 0,01 mm e a

variação de seu diâmetro pode ser de alguns milímetros.

Outra vantagem desse tipo de alargador é o fato de

suas lâminas serem removíveis. Isso facilita sua afiação e a

substituição de lâminas quebradas ou desgastadas.

Na operação manual, usam-se alargadores como os

mostrados a seguir.

Para movimentar o alargador na operação manual, usa-

se como alavanca o desandador.

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154SENAI-PR


Existem muitas coisas nesse mundo que foram feitas

uma para a outra: arroz com feijão, goiabada com queijo, a

porca e o parafuso.

Na aula passada, você estudou que para fazer aquela

rosca que fica dentro da porca, usa-se a operação de

roscamento interno com o macho de roscar. Para o casamento

perfeito se completar, falta descobrir como se faz a rosca

externa do parafuso.

É hora de fazer o parafuso

Toda porca quer um

parafuso. A operação que

produz o parafuso é o

roscamento externo, que

consiste em obter filetes na

superfície externa de peças

cilíndricas. Serve também

para a abertura de roscas

externas em tubos.

A operação pode ser

executada com máquina ou

manualmente. Quando

manual, ela é realizada com

uma ferramenta chamada

cossinete ou tarraxa.

Essa ferramenta, assim como os machos, tem a

finalidade de assegurar um perfeito acoplamento e

intercambialidade de peças fabricadas em série. É uma

ferramenta de corte feita de aço especial com um furo central

filetado, semelhante ao de uma porca. Possui três ou mais

furos que auxiliam na saída dos cavacos.

FEITOS UM PARA O OUTRO

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SENAI-PR


Pode apresentar um corte radial de abertura, que permite

regular a profundidade de corte. Isso é feito por meio de um

parafuso instalado na fenda, ou por meio dos parafusos de

regulagem do porta-cossinete. Se esses parafusos não forem

bem apertados, podem produzir erros no passo, porque os

dentes cortam irregularmente.

Para trabalhos de obtenção de roscas iguais e

normalizadas, deve-se usar cossinetes rígidos ou fechados.

No mercado são encontrados cossinetes com entrada

corrigida, ou seja, helicoidal, para roscamento em materiais

de cavaco longo, para aços em geral, facilitando a saída do

cavaco no sentido contrário ao do avanço da ferramenta. Isso

evita o engripamento por acúmulo de cavacos nos furos.

Existem também cossinetes sem entrada corrigida para

materiais que apresentam cavacos curtos e quebradiços, como

o latão.

O cossinete bipartido é uma variação dessa ferramenta.

É formado por duas placas com formato especial com apenas

duas arestas cortantes. Usado para fazer roscas em tubos de

plástico, ferro galvanizado e cobre.

Outra variação é o cossinete de pente, usado no

roscamento com tornos revólver e rosqueadeiras automáticas.

Os pentes são montados em cabeçotes com ranhuras, e

aperto concêntrico e simultâneo. Isso assegura a regulagem

do diâmetro e a abertura brusca no fim do trabalho, a fim de

liberar o pente sem voltar a ferramenta.

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156SENAI-PR


Nas rosqueadeiras, para cada cabeçote, existe um

carrinho que avança e recua a peça e que tem sistema próprio

para aplicação de fluído de corte recomendado na produção

de grandes quantidades de peças.

O cossinete é caracterizado por:

• sistema de rosca: métrico, Whitworth ou americano;

• passo ou número de fios por polegada;

• diâmetro nominal: gravado no corpo da ferramenta;

• sentido da rosca: à direita ou à esquerda.

Para realizar o roscamento externo manualmente,

utiliza-se o porta-cossinete. Seu comprimento varia de acordo

com o diâmetro do cossinete.

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A ferramenta de corte utilizada na retificadora é o rebolo,

cuja superfície é abrasiva, ou seja, apresenta-se constituída

de grãos de óxido de alumínio ou de carbeto de silício, entre

outros.

Por isso, a usinagem com rebolo é designada como

um processo de usinagem por abrasão. Trata-se do mesmo

sistema empregado pelo dentista quando ele utiliza um

instrumento giratório com uma espécie de lixa redonda para

limpar ou polir nossos dentes.

REBOLO

O desgaste do material a ser usinado é muito pequeno,

porque o rebolo arranca minúsculos cavacos durante a

operação de corte, quando a aresta dos grãos abrasivos incide

sobre a peça.

O ângulo de ataque desses grãos é geralmente negativo.

Veja a figura acima.

O rebolo apresenta cinco elementos a serem

considerados.

• abrasivo – material que compõe os grãos do rebolo.

• Granulação – tamanho dos grãos abrasivos.

• Aglomerante – material que une os grãos abrasivos.

• Grau de dureza – resistência do aglomerante.

• Estrutura – porosidade do disco abrasivo.

Existem vários tipos e formas de rebolo, adequados ao

trabalho de retificação que se deseja fazer e, principalmente,

à natureza do material a ser retificado. Veja a tabela a seguir.

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158SENAI-PR


Os principais são:

Óxido de alumínio (Al2O3) – Obtido a partir do mineral

denominado “bauxita” por um processo de redução, apresenta-

se em duas qualidades segundo o critério de pureza

conseguida na sua elaboração:

• Óxido de alumínio comum (A) – De cor acinzentada,

com pureza química em torno de 96-97%, e tendo como

principal característica a sua alta tenacidade, a qual se presta

nos casos de retificação de materiais que tenham elevada

resistência à tração.

• Óxido de alumínio branco (AA) – com 99% de pureza,

distingue-se pela sua cor, geralmente branca, e com

propriedades semelhantes ao óxido de alumínio comum, porém

devido a sua pureza e forma de obtenção (cristalizado) torna-

se mais quebradiço. Por isso, é empregado em retificações

que requerem nível baixo de calor, gerado entre o rebolo e a

peça, e ao mesmo tempo boa qualidade de acabamento em

superfície com menor tempo de execução. Como exemplo

podemos citar aços-ligas em geral.

Carbeto de silício (SIC) – Obtido indiretamente por meio

da reação química de sílica pura com carvão coque em fornos

elétricos. Este tipo de abrasivo apresenta maior dureza que

os óxidos de alumínio, sendo conseqüentemente mais

quebradiço.

É empregado em materiais de baixa resistência à tração,

porém, de elevada dureza. Como exemplo temos: vidros,

porcelanas, ferros fundidos (tratados ou não superficialmente),

plásticos, alumínio e carbonetos (metal duro).

Esses abrasivos podem ser reconhecíveis, também, pela

coloração: pretos e verdes, sendo este último empregado nas

afiações de ferramentas de metal duro; por serem mais quebradiços

que os pretos não alteram a constituição do metal duro.

Tipos de abrasivos

Atualmente, são utilizados para confecção de rebolos de

grãos abrasivos obtidos artificialmente, já que os de origem

natural deixaram de ser aplicados pelo seu alto custo.

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SENAI-PR


Carbeto de boro (B4C) – com características

superiores aos anteriores, é pouco empregado na fabricação

de rebolo. É utilizado mais comumente em forma de

bastonetes para retificação de ferramentas, devido ao seu alto

custo.

Diamante – Material mais duro encontrado na natureza,

é utilizado em estado natural ou sintético na elaboração de

rebolos para lapidação.

Classificação do abrasivo quanto ao tamanho e

simbologia.

O tamanho do grão (grana) é determinado por meio do

peneiramento. O peneiramento é feito de peneiras sucessivas,

com um certo número de malhas por polegada linear.

Exemplo:

- tamanho de grão 80

Significa que foi obtido através de uma peneira cujo lado

tem 1 / 80 de polegada (aproximadamente 0,32 mm). A tabela

a seguir mostra os tipos de grana empregado no mercado:

- Simbologia do grão abrasivo

Muito grosso Grosso Médio Fino Muito fino Pó

6 16 36 100 280 600

8 20 46 120 320 700

10 24 54 150 400 800

12 30 60 180 500 1000

14 (70) 220 1200

80 240 1600

A – Óxido de alumínio comum – AA – Óxido de alumínio

branco

C – Carboneto de silício preto – GC – Carboneto de silício

verde

DA – Mistura de 50% de óxido de alumínio comum com

50% de óxido de alumínio branco

D – Diamantado (C)

Observação: Qualquer outro símbolo anexado aos

mencionados determina aperfeiçoamento das fábricas

produtoras de grão ou rebolo.

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160SENAI-PR


Aglomerante ou liga

Como já citamos, o elemento aglomerante do abrasivo

permite que a ferramenta mantenha a sua forma e resistência,

dando-lhe condições de fazer o trabalho desejado e desprender

o grão quando ele perder suas características de corte. A

proporção e qualidade da liga bem como o abrasivo determinam

dureza e grau de porosidade, exigidos pelo tipo de retificação.

As ligas mais empregadas são:

• Vitrificadas (V) : feitas à base de mistura de feldspato

e argila, são as mais utilizadas, pois não sofrem ataque ou

reação química pela água, óleo ou ácidos. São usadas nas

máquinas retificadoras com velocidade periférica de no máximo

35 m / s.

• Resinóides (R) : são feitos com base em resinas

sintéticas (fenólicas) e permitem a construção de rebolos para

serviços pesados com cortes frios e em alta velocidade, que

nunca deve superar 80 m / s.

• Borracha (R) : utilizada em aglomerante de ferramentas

abrasivas para corte de materiais e em rebolos transportadores

das retificadoras sem centro (center less).

• Goma-laca (E) e Oxicloretos (O) : atualmente em

desuso e só aplicada em trabalhos que exijam cortes

extremamente frios em peças desgastadas.

Simbologia das principais ligas:

V = Vitrificadas

E = Goma-laca

B = Resinóides

O = Oxicloretos

R = Borracha

S = Silicato

161SENAI-PR


Forma Aplicação Forma Aplicação

disco reto

Afiação de brocas e ferramentas diversas

copo reto

Afiação de fresas frontais, fresas de topo, fresas cilíndricas, machos, cabeçtes porta-bits.

perfilado

Peças perfiladas

copo cônico

Afiação de fresas angulares, rebaixadores, broca de 3 e 4 arestas cortantes, fresas frontais, freasa de topo.

disco

Afiação de machos, brocas

segmentos

Retificação plana de ataque frontal no faceamento de superfícies.

prato

Afiação de fresas de forma, fresas detalonadas, fresas cilíndricas, fresas frontais, fresas de disco.

pontas montadas

Ferramenta de corte e estampos em geral.

Grau de dureza

O grau de dureza de um rebolo é a medida do poder

de retenção dos grãos abrasivos pelo aglomerante. Um rebolo

muito duro retém seus grãos até depois de estes terem perdido

a capacidade de corte. Um rebolo muito mole perde seus grãos

antes de estes terem executado inteiramente o trabalho. No

caso de usinagem de materiais que tendem a empastar o

rebolo, deve-se usar um rebolo mole, que solte os grãos com

mais facilidade.

Estrutura

Estrutura é o grau de compactação dos grão abrasivos

no rebolo e refere-se também à porosidade do rebolo.

Tabela – Formas e aplicações dos rebolos

162SENAI-PR


Escolha e preparação de rebolos

Os fabricantes de rebolos adotam um código

internacional, constituído de letras e números para indicar as

especificações do rebolo, conforme ilustração a seguir.

Complete as lacunas com as características do rebolo representado pela figura.

163SENAI-PR


Paraná

Peça Quant.

Tarefa


Desenho

Data

Visto:

Escala

Unid

Nº do desenho

RBS


0206 / 2003

0101 Broca Helicoidal Broca Helicoidal - Aço Rápido

ORDEM DE EXECUÇÃO

164SENAI-PR


Paraná

Peça Quant.

Tarefa


Desenho

Data

Visto:

Escala

Unid

Nº do desenho

RBS


0306 / 2003

01 Ferramenta de facear Aço Rápido 3 / 8" x 50 01

ORDEM DE EXECUÇÃO

165SENAI-PR


Aplainamento é uma operação de usinagem feita com

máquinas chamadas plaina e que consiste em obter

superfícies planas, em posição horizontal, vertical ou inclinada.

As operações de aplainamento são realizadas com o emprego

de ferramentas que têm apenas uma aresta que retira o

sobremetal com movimento linear.

PLAINA

Nas operações de aplainamento, o corte é feito em um

único sentido. O curso de retorno da ferramenta é um tempo

perdido. Assim, esse processo é mais lento do que o

fresamento, por exemplo, que corta continuamente.

Por outro lado, o aplainamento usa ferramentas de corte

com uma só aresta cortante que são mais baratas, mais fáceis

de afiar e com montagem mais rápida. Isso significa que o

aplainamento é, em geral, mais econômico que outras

operações de usinagem que usam ferramentas multicortantes.

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166SENAI-PR


Equipamentos necessários

As operações de aplainamento são sempre realizadas

com máquinas. Elas são de dois tipos:

a) - plaina limadora, que, por sua vez, pode ser:

• horizontal

• vertical

b) - plaina de mesa

A plaina limadora apresenta movimento retilíneo

alternativo (vaivém) que move a ferramenta sobre a superfície

plana da peça retirando o material. Isso significa que o ciclo

completo divide-se em duas partes: em uma (avanço da

ferramenta), realiza-se o corte; na outra (recuo da ferramenta),

não há trabalho, ou seja, é um tempo perdido.

Como pode ser visto na ilustração, essa máquina se

compõe essencialmente de um corpo (1), uma base (2), um

cabeçote móvel ou torpedo (3) que se movimenta com

velocidades variadas, um cabeçote da espera (4) que pode ter

sua altura ajustada e ao qual está preso o porta-ferramenta

(5), e a mesa (6) com movimentos de avanço e ajuste e na

qual é fixada.

Na plaina limadora é a ferramenta que faz o curso do

corte e a peça tem apenas pequenos avanços transversais.

Esse deslocamento é chamado de passo do avanço. O curso

máximo da plaina limadora

fica em torno de 600 mm.

Por esse motivo, ela só pode

ser usada para usinar peças

de tamanho médio ou

pequeno, como uma régua

de ajuste.

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SENAI-PR


Quanto às operações, a plaina limadora pode realizar

estrias, rasgos, rebaixos, chanfros, faceamento de topo em

peças de grande comprimento. Isso é possível porque o

conjunto no qual está o porta-ferramenta pode girar e ser

travado em qualquer ângulo.

Como a ferramenta exerce uma forte pressão sobre a

peça, esta deve estar bem presa à mesa da máquina. Quando

a peça é pequena, ela é

presa por meio de uma

morsa e com o auxílio de

cunhas e calços. As peças

maiores são presas

diretamente sobre a mesa

por meio de grampos,

cantoneiras e calços.

Para o aplainamento

de superfícies internas de

furos (rasgos de chavetas) em

perfis variados, usa-se a plaina

limadora vertical.

A plaina de mesa executa os mesmos trabalhos que

as plainas limadoras podendo também ser adaptadas até para

fresamento e retificação. A diferença entre as duas é que, na

plaina de mesa, é a peça que faz o movimento de vaivém. A

ferramenta, por sua vez, faz um movimento transversal

correspondente ao passo do avanço.

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168SENAI-PR


Como se pode ver pela figura, a plaina de mesa é

formada por corpo (1), coluna (2), ponte (3), cabeçotes porta-

ferramentas (4) e mesa (6). O item número 5 mostra onde a

peça é posicionada.

O curso da plaina de mesa é superior a 1.000 mm.

Usina qualquer superfície de peças como colunas e bases de

máquinas, barramentos de tornos, blocos de motores diesel

marítimos de grandes dimensões.

Etapas do aplainamento

O aplainamento pode ser executado de várias

operações. Elas são:

1- Aplainar horizontalmente superfície plana e

superfície paralela: produz superfícies de referência que

permite obter faces perpendiculares e paralelas.

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SENAI-PR


2 - Aplainar superfície plana em ângulo: o ângulo é

obtido pela ação de uma ferramenta submetida a dois

movimentos: um alternativo ou vaivém (de corte) e outro de

avanço manual no cabeçote porta-ferramenta.

3 - Aplainar verticalmente superfície plana: combina

dois movimentos: um longitudinal (da ferramenta) e outro

vertical (da ferramenta ou da peça). Produz superfícies de

referência e superfícies perpendiculares de peças de grande

comprimento como guias de mesas de máquinas.

4 - Aplainar estrias: produz sulcos, iguais e eqüidistantes

sobre uma superfície plana, por meio da penetração de uma

ferramenta de perfil adequado. As estrias podem ser paralelas

ou cruzadas e estäo presentes em mordentes de morsas de

bancada ou grampos de fixação.

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170SENAI-PR


5 - Aplainar rasgos: produz sulcos por meio de

movimentos longitudinais (de corte) e verticais alternados (de

avanço da ferramenta) de uma ferramenta especial chamada

de bedame.

Estas operações podem ser realizadas obedecendo à

seguinte sequência de etapas:

a - Fixação de peças – ao montar a peça, é necessário

certificar-se de que não há na mesa, na morsa ou na peça

resto de cavacos, porque a presença destes impediria a correta

fixação da peça. Nesse caso, limpam-se todas as superfícies

paralelas usam-se cunhas.

O alinhamento deve ser

verificado com um riscador

ou relógio comparador.

b - Fixação da ferramenta – a ferramenta é presa no

porta-ferramenta por meio de um parafuso de aperto. A distancia

entre a ponta de ferramenta e a ponta do porta ferramentas

deve ser menor

possível a fim de

evitar esforço de

flexão e vibrações.

c - Preparação da máquina – que envolve as seguintes

regulagens:

• Altura da mesa – deve ser regulada de modo que a

ponta da ferramenta fique a aproximadamente 5 mm acima da

superfície a ser aplainada.

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SENAI-PR


• Regulagem do curso de ferramenta – deve ser feita de

modo que ao fim de cada passagem, ela avance 20 mm além

da peça e, antes de iniciar nova passagem, recue até 10 mm.

• Regulagem do número de golpes por minuto – isso é

calculado mediante o uso da fórmula:

O valor da velocidade de corte está na tabela encontrada

no livro de cálculos técnicos.

• Regulagem do avanço automático da mesa.

d - Execução da referencia inicial do primeiro passe

(também chamada de tangenciamento) – Isso é feito

descendo a ferramenta até encostar na peça e acionando a

plaina para que se faça um risco de referencia.

e - Zeramento do anel graduado do porta-ferramentas

e estabelecimento da profundidade de corte .

f - Acionamento da plaina e execução da operação.

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172SENAI-PR


Uma das formas de obter o deslocamento de precisão

dos carros e das mesas de máquinas operatrizes

convencionais – como plainas, tornos, fresadoras e

retificadoras – é utilizar o anel graduado.

CALCULANDO A APROXIMAÇÃO

DO ANEL GRADUADO

Essa operação é necessária sempre que o trabalho

exigir que a ferramenta ou a mesa seja deslocada com precisão.

Os anéis graduados, como o nome já diz, são

construídos com graduações, que são divisões proporcionais

ao passo do fuso, ou seja, à distância entre filetes consecutivos

da rosca desse fuso.

Isso significa que, quando se dá uma volta completa

no anel graduado, o carro da máquina é deslocado a uma

distância igual ao passo do fuso.

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SENAI-PR


Para um operador de máquina, o problema a ser

resolvido e descobrir quantas divisões do anel graduado devem

ser avançadas para se obter um determinado deslocamento

do carro.

Vamos supor, então, que você seja um fresador e

precise fazer furos em uma peça com uma distância precisa

de 4 mm entre eles. Quantas divisões você deve avançar no

anel para obter o deslocamento desejado ?

Cálculo do deslocamento

Para esse cálculo, precisamos apenas de dois dados:

o passo do fuso (pf) e o número de divisões do anel (nº div.).

Isso porque, como já dissemos, as divisões do anel são

proporcionais ao passo do fuso.

Assim, para calcular o deslocamento, usamos:

Em que A é a aproximação do anel graduado, ou o

deslocamento para cada divisão do anel.

Vamos supor, então, que sua fresadora tenha o passo

do fuso de 5 mm e 250 divisões no anel graduado. Para calcular

A, temos:

Passo do fuso = 5 mm

Número de divisões = 250

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174SENAI-PR


Com esse resultado, você descobriu a distância de

deslocamento do carro correspondente a cada divisão do anel

graduado.

Se você quiser saber quantas divisões (x) do anel

deverá avançar para ter a distância precisa entre os furos da

peça que você precisa fazer, o cálculo é simples: divide-se a

medida entre os furos da peça (4 mm) pelo valor de A (0,02),

ou seja:

X = 4 + 0,02 = 200 divisões.

Portanto, você terá que avançar 200 divisões no anel

graduado para que a mesa se desloque 4 mm.

Às vezes, a medida que você precisa deslocar é maior

do que o passo do fuso. Nesse caso, é necessário dar mais

que uma volta no anel. Vamos ver o que se deve fazer nesses

casos.

Imagine que, na mesma máquina do exemplo anterior,

você precise fazer um deslocamento de 21 mm. Como esse

número é maior do que 5 mm, que é a medida do passo do

fuso, isso significa que serão necessárias 4 voltas no anel,

porque 21 dividido por 5 é igual a 4 e um resto de 1, ou seja:

O que fazer com o resto da divisão (1), se

necessitamos de um deslocamento preciso?

Para obter precisão no deslocamento, esse resto deve

ser dividido pelo valor de uma divisão do anel (0,02) para se

saber quantas divisões (x) avançar para se chegar à medida

desejada.

X = 1 / 0,02 = 50 divisões.

Assim, para obter um deslocamento de 21 mm, você

deve dar 4 voltas no anel e avançar mais 50 divisões. Apesar

de fácil, esse cálculo é um dos mais importantes par o operador

de máquinas. Se você quer ser um bom profissional, faça com

muita atenção os exercícios a seguir.

175SENAI-PR


Exercício 1

Calcule o número de divisões (x) para avançar em um anel graduado de 200

divisões, para aplainar 1,5 mm de profundidade em uma barra de aço, sabendo que o

passo do fuso é de 4 mm.

Exercício 2

Calcule quantas divisões (x) devem ser avançadas em um anel graduado de

200 divisões para se tornear um superfície cilíndrica de diâmetro 50 mm, para deixá-la

com 43 mm , sabendo que o passo do fuso é de 5 mm. Para calcular a penetração da

ferramenta use

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176SENAI-PR


Para que uma ferramenta corte um material, é

necessário que um se movimente em relação ao outro a uma

velocidade adequada.

Na indústria mecânica, as fresadoras, os tornos, as

furadeiras, as retificadoras e as plainas são máquinas

operatrizes que produzem peças por meio de corte do metal.

Esse processo se chama usinagem.

Para que a usinagem seja realizada com máquina de

movimento circular, é necessário calcular a rpm da peça ou

da ferramenta que está realizando o trabalho.

Quando se trata de plainas, o movimento é linear

alternado e é necessário calcular o gpm (golpes por minuto).

O problema do operador, neste caso, é justamente realizar

esse cálculos.

Vamos supor que você seja um torneiro e precise

tornear com uma ferramenta de aço rápido um tarugo de aço

1020 com diâmetro de 80 mm. Qual será a rpm do torno par

que você possa fazer esse trabalho adequadamente?

Velocidade de corte

Para calcular a rpm, seja da peça no torno, seja da

fresa ou da broca, usamos uma dado chamado velocidade de

corte.

Velocidade de corte é o espaço que a ferramenta

percorre, cortando um material, dentro de um determinado

tempo.

CALCULANDO A RPM E O GPM A

PARTIR DA VELOCIDADE DE CORTE

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...............................................177

SENAI-PR


A velocidade de corte depende de um série de fatores,

como:

• tipo de material da ferramenta;

• tipo do material a ser usinado;

• tipo de operação a ser realizada;

• condições da refrigeração;

• condições da máquina etc.

Embora exista uma fórmula que expressa a velocidade

de corte, ela é fornecida por tabelas que compatibilizam o tipo

de operação com o tipo de material da ferramenta e o tipo de

material a ser usinado. Essas tabelas estão a sua disposição

no final desta apostila.

Cálculo de rpm em função da velocidade de corte

Para o cálculo da rpm em função da velocidade de corte,

você também usa uma fórmula:

Em que n é o número de rpm; vc é a velocidade do

corte; d é o diâmetro do material e πππππ é 3,14 (constante).

Dica tecnológica

As ferramentas de corte são classificadas em grupos. Para

encontrar a velocidade de corte adequada para determinado material

com o qual a ferramenta é fabricada, existe um coeficiente para cada

tipo de ferramenta. As ferramentas de aço rápido têm o coeficiente1.

Os valores da tabela são para esse coeficiente.

Se a ferramenta for de metal duro, o valor da tabela deve ser

multiplicado pelo coeficiente 3.

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178SENAI-PR


Voltemos ao problema inicial: você precisa tornear um

tarugo de aço 1020 com diâmetro de 80 mm. Lembre-se de

que a ferramenta é de aço rápido.

Os dados que você tem são:

vc = 25 m / min (dado encontrado na tabela)

d = 80 mm

n = ?

Substituindo os valores na fórmula:

DICA

Como o diâmetro das peças é dado em milímetros e a velocidade

de corte é dada em metros por minuto, é necessário transformar a

unidade de medida dada em metros para milímetros. Daí a utilização

do fator 1.000 na fórmula de cálculo da rpm.

A rpm ideal para esse trabalho seria 99,5. Como as

velocidades das máquinas estão estipuladas em faixas

determinadas, você pode usar um valor mais próximo, como

100 rpm.

Dica tecnológica

Para realizar as operações de fresagem ou furação, a fórmula

para o cálculo da rpm é a mesma, devendo-se considerar o diâmetro

da fresa ou da broca, dependendo da operação a ser executada.

Como você já viu, esse cálculo é simples. Estude-o

mais uma vez e faça os exercícios que preparamos para você

treinar.

179SENAI-PR


1- Quantas rotações por minuto (rpm) deve-se empregar para desbastar no torno um

tarugo de aço 1060 de 100 mm de diâmetro, usando uma ferramenta de aço rápido?

a) - dados disponíveis

ferramenta : de aço rápido

material: aço 1060

vc = 15m / min (dado de tabela, de acordo com as indicações acima)

d = 100

b) - valor a determinar

n = ?

c) - solução:

n =

2. 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?

a) - dados disponíveis

ferramenta: de aço rápido

material: aço 1045

vc = 18 m / min

d = 14 mm

n = ?

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180SENAI-PR


Cálculo de rpm para retificação

Quando é necessário retificar uma peça cilíndrica, o

que se deve determinar é não só a rpm da peça, mas também

a do rebolo.

Para calcular a rpm da peça, já vimos que é preciso

usar a fórmula

Para calcular a rpm do rebolo, a fórmula muda um

pouco. Como a velocidade de corte do rebolo é dada em metros

por segundo (m / seg), multiplica-se a fórmula original por 60.

Isso é feito para transformar a velocidade de metros por

segundo (m / seg) para metros por minuto (m / min).

A fórmula fica assim:

Vamos supor, então que você precise retificar um eixo

de aço de 50 mm de diâmetro com um rebolo de 300 mm de

diâmetro. Seu problema é encontrar a rpm do rebolo, sabendo

que a velocidade de corte indicada é de 25 m / seg.

Os dados que você tem são:

vc = 25 m / seg (tabela)

d = 300 mm (diâmetro do rebolo)

n = ?

Dica

A rpm do material a ser retificado é calculada pela

fórmula que já foi usada:

Portanto, a medida do diâmetro da peça a ser retificada

não interessa par o cálculo da rpm do rebolo.

181SENAI-PR


Portanto, o rebolo deve girar a aproximadamente 1592

rpm.

Calcule a rpm do rebolo de 250 mm de diâmetro para retificar um eixo de aço de 60 mm

de diâmetro, sabendo que a velocidade de corte é de 30 m / seg .

Solução:

vc = 30 m / seg (tabela)

d = 250 mm

n = ?

Cálculo:

n =

Cálculo de gpm em função da velocidade de corte

Quando o trabalho de usinagem é feito por aplainamento

e, portanto, o movimento da máquina é linear, calcula-se o gpm,

ou seja, o número de golpes que a ferramenta dá por minuto.

Para esse cálculo, você também emprega uma fórmula.

Ela é:

Em que gpm é o número de golpes por minuto, vc *

1000 já é conhecido, c é o curso da máquina, ou seja, o espaço

que ela percorre em seu movimento linear. Esse valor é

multiplicado por 2 porque o movimento é de vaivém.

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182SENAI-PR


Dica

O curso é igual ao comprimento da peça mais a folga de entrada

e saída da ferramenta.

Vamos a um exemplo. Suponha que você precise

aplainar uma placa de aço 1020 de 150 mm de comprimento

com uma ferramenta de aço rápido. Você sabe também que a

velocidade de corte é de 12 m / min.

Os dados são:

vc = 12 m / min

c = 150 mm + 10 mm (folga)

gpm = ?

Substituindo os dados na fórmula

temos:

Portanto, a plaina deverá ser regulada para o gpm mais

próximo.

183SENAI-PR


Paraná

Peça Quant.

Tarefa


Desenho

Data

Visto:

Escala

Unid

Nº do desenho

RBS


0406 / 2003

01 Bloco Paralelo Aço 1020 / 1030 da Tarefa 01 01

ORDEM DE EXECUÇÃO

184SENAI-PR


Paraná

Peça Quant.

Tarefa


Desenho

Data

Visto:

Escala

UnidNº do desenho


05

0101A Grampo Fixo ( Corpo ) Aço 1020 / 1030

"A"

Detalhe "A"

ORDEM DE EXECUÇÃO

185SENAI-PR


tabelas

Rosca de Gás W hitworthB. S . P.

Adotada pela “British StandardPipe” para roscas em tubos

de ferro e aço

D = 0,6403 x PH = 0,9605 x PH/6 = 0,16 x Pr = 0,1373 x P

Z =

Diâ

met

ro d

a b

roca

par

a fu

ros

rosc

adas

em

mat

eria

is m

ole

s.

FÓ

RM

UL

AZ

= D

iâm

etro

da

rosc

a -

1,13

28 x

Pas

soE

m m

ater

iais

ten

azes

e d

uro

s au

men

tar

lig

eira

men

te o

diâ

met

ro d

a b

roca

.

Deve em pregar-se o menos poss ível

DiâmetroNom inal

emPolegadas

1/8 9,728 28 0,907 9,14 8,561/4 13,158 19 1,337 12,30 11,143/8 16,66 19 1,337 15,80 14,951/2 20,95 14 1,814 19,79 18,635/8 22,91 14 1,814 21,75 20,583/4 26,44 14 1,814 25,28 24,117/8 30,20 14 1,814 29,04 27,871” 33,25 11 2,309 31,77 30,291 1/8 37,89 11 2,309 36,42 34,941 1/4 41,91 11 2,309 40,43 38,951 3/3 44,32 11 2,309 42,84 41,361 1/2 47,80 11 2,309 46,32 44,841 3/4 53,74 11 2,309 52,27 50,792” 59,61 11 2,309 58,13 56,65

8,7511,515192124,52830,535,339,341,7545,2550,857,15

2 1/4 65,71 11 2,309 64,23 62,752 1/2 75,18 11 2,309 73,70 72,232 3/4 81,53 11 2,309 80,05 78,583” 87,88 11 2,309 86,40 84,933 1/4 93,98 11 2,309 92,50 91,023 1/2 100,33 11 2,309 98,85 97,373 3/4 106,68 11 2,309 105,20 103,724” 113,03 11 2,309 111,55 110,074 1/2 125,73 11 2,309 124,25 122,775” 138,43 11 2,309 136,95 135,475 1/2 151,13 11 2,309 149,65 148,176” 163,83 11 2,309 162,35 160,877” 189,23 10 2,54 187,61 185,988” 214,63 10 2,54 213,01 211,389” 240,03 10 2,54 238,41 236,78

10” 265,44 10 2,54 263,81 262,1811” 290,84 8 3,175 288,80 286,7712” 316,24 8 3,175 314,20 312,17

Diâmetroem m m

Passoemm m

Diâmetrodo fundo

m m

Diâmetrodo médio

m m

Diâmetro da broca para furos roscados

N. de fiospor pol.

�

�

�

�

��

��

��

186SENAI-PR


R osca fina S is tem a Intern a-c ional S . I. N ormalizad o pe-la In tern acional StandardsA ssociation “ I.S .A .”

D = 0,6495 x PH = 0,8660 x PH /8 = 0 ,108 x Pa = 0 ,05 x Pf = 0,125 x Pr = 0 ,058 x P

Par

a ro

scar

co

m m

ach

o. F

órm

ula

.Z

= D

iâm

etro

do

par

afu

so -

Pas

soE

xem

plo

: P

araf

uso

16

mm

diâ

met

ro P

asso

1,5

Diâ

met

ro b

roca

14,

5 m

m

D iâm etro

m m

1 0,2 0 ,870 0,72 0 ,41 1 ,02 0 ,741 ,2 0 ,2 0 ,070 0,92 0 ,66 1 ,22 0 ,941 ,4 0 ,2 1 ,270 1,12 0 ,98 1 ,42 1 ,141 ,7 0 ,2 1 ,570 1,42 1 ,58 1 ,72 1 ,442 0,25 1 ,838 1,65 2 ,13 2 ,03 1 ,682 ,3 0 ,25 2 ,138 1,95 2 ,98 2 ,33 1 ,982 ,6 0 ,35 2 ,373 2,11 3 ,49 2 ,64 2 ,153 0,35 2 ,773 2,51 4 ,94 3 ,04 2 ,553 ,5 0 ,35 3 ,273 3,01 7 ,10 3 ,54 3 ,054 0,5 3 ,675 3,30 8 ,53 4 ,05 3 ,354 ,5 0 ,5 4 ,175 3,80 11,32 4 ,55 3 ,855 0,5 4 ,675 4,30 14,50 5 ,05 4 ,356 0,75 5 ,513 4,94 19,20 6 ,08 5 ,03

7 0,75 6 ,513 5,94 27,75 7 ,08 6 ,038 1 7,350 6,59 34,14 8 ,11 6 ,709 1 8,350 7,59 45,28 9 ,11 7 ,70

10 1 9,350 8,59 57,99 10,11 8 ,7012 1,5 11 ,026 9,89 76,81 12,16 10,0514 1,5 13 ,026 11,89 111 14,16 12,0516 1,5 15 ,026 13,89 152 16,16 14,0518 1,5 17 ,026 15,89 198 18,16 16,0520 1,5 19 ,026 17,89 251 20,16 18,0522 1,5 21 ,026 19,89 311 22,16 20,05

24 2 22,701 21,19 353 24,22 21,4027 2 25,701 24,19 459 27,22 24,40

30 2 28,701 27,19 580 30,22 27,40

33 2 31,701 30,19 716 33,22 30,40

36 3 34,051 31,78 793 36,32 32,1039 3 37,051 34,78 950 36,32 35,10

42 3 40,051 37,78 1121 42,32 38,1045 3 43,051 40,78 1306 45,32 41,1048 3 46,051 43,78 1505 48,32 44,1052 3 50,051 47,78 1793 52,32 48,1056 4 53,402 50,37 1993 56,43 50,8060 4 57,402 54,37 2322 60,43 54,8064 4 61,402 58,37 2676 64,43 58,80

72 4 69,402 66,37 3460 72,43 66,8080 4 77,402 74,37 4344 80,43 74,80

Passo Parafuso

D iâm etrodo fun .

m m

D iâm etrom aio r

m m

D iâm etrom enor

m mÁ rea

em m m 2

D iâm etro da broca parafu ros roscados com 70 - 75%

altu ra da rosca

Porca

m m

D iâm etroM éd io

m m

P

D f

60 °

H

a

r

H /8

H /8

187SENAI-PR


ROSCA COMUM“WHITWORTH” B.S.W.

Aceita pela Britih Enginee.Ring Standards Association

D = 0,6403 x PH = 0,9605 x PH/6 = 0,16 x Pr = 0,1373 x P

Z =

Diâ

met

ro d

a b

roca

par

a fu

ros

rosc

ado

s em

mat

eria

is m

ole

s 88

% d

a al

tura

do

file

te.

Fó

rmu

la :

Z =

Diâ

met

ro d

a ro

sca

- 1,

1328

x P

asso

O diâmetro da broca para furos roscados deve ser o indispensável para que não rompa o m acho e para dar ao filete a resistência necessária; está demonstrado que, em geral,os filetes da porca com 70 a 75% da profundidade do fiete oferecem uma resistência muito suficiente.

Em materiais m uito duros 65 - 70% Alum ínio e ferro fundido 80%.

+ Deve em pregar-se o menos possível as roscas marcadas.

Diâmetroem

Polegadas

Diâme-tro em

mm

0,6351,0581,2701,4111,5881,8142,1172,3092,5402,8223,1753,6293,6294,2334,2335,0805,0805,6455,6455,6456,3506,3506,3506,3507,2577,257

1/8 +3/16 +1/45/163/87/161/25/83/47/8

1”1 1/81 1/41 3/81 1/21 5/81 3/41 7/8 +2”2 1/8 +2 1/42 3/8 +2 1/22 5/8 +2 3/42 7/8 +3”

3,174,766,357,939,52

11,1112,7015,8719,0522,2225,4028,5731,7534,9238,1041,2744,4546,6250,8053,9757,1560,3263,5066,6769,8573,0276,20

402420181614121110

987766554,54,54,544443,53,53,5 7,257

2,764,085,537,038,509,95

11,3414,3917,4220,4123,3626,2529,4232,2135,3938,0241,1944,0147,1850,3653,0856,2659,4362,6165,2068,3871,55

2,363,404,726,137,498,789,99

12,9115,7918,6121,3323,9227,1029,5032,6834,7737,9440,3943,5746,7449,0252,1955,3758,5460,5563,7366,90

2,53,756,589,25

10,513,7516,519,522,225,52830,2533,53639,54245485153,5576062,56569

Passoemmm

Diâmetromédio

mm

Diâmetrodo fundo

mm

Diâmetro da broca para furos roscados

com 75% aproxim adamentede altura do filete

Núm erode fios

por polegadas

��

�

�

��

��

��

188SENAI-PR


AÇ

O 0

,20

A 0

,30%

C

(

MA

CIO

) E

BR

ON

ZE

AÇ

O 0

,30

A 0

,40%

C

(ME

IO-M

AC

IO)

AÇ

O 0

,40

A 0

,50%

C

(ME

IO-D

UR

O )

FE

RR

O

FU

ND

IDO

FE

RR

O F

UN

DID

O

(DU

RO

)

FE

RR

O F

UN

DID

O

(MA

CIO

)

CO

BR

E

LAT

ÂO

ALU

MÍN

IO

35 25 22 18 32 50 65 100

DA BROCA (mm)

AVANÇO (mm/V)

1 0,06 11140 7950 7003 5730 10186 15900 20670 31800

2 0,08 5570 3975 3532 2865 5093 7950 10335 15900

3 0,1 3713 2650 2334 1910 3396 5300 6890 10600

4 0,11 2785 1988 1751 1433 2547 3975 5167 7950

5 0,13 2228 1590 1401 11146 2037 3180 4134 6360

6 0,14 1857 1325 1167 955 1698 2650 3445 5300

7 0,16 1591 1136 1000 819 1455 2271 2953 4542

8 0,18 1392 994 875 716 1273 1987 2583 3975

9 0,19 1238 883 778 637 1132 1767 2298 3534

10 0,2 1114 795 700 573 1019 1590 2067 3180

12 0,24 928 663 584 478 849 1325 1723 2650

14 0,26 796 568 500 409 728 1136 1476 2272

16 0,28 696 497 438 358 637 994 1292 1988

18 0,29 619 442 389 318 566 883 1148 1766

20 0,3 557 398 350 287 509 795 1034 1590

22 0,33 506 361 318 260 463 723 940 1446

24 0,34 464 331 292 239 424 663 861 1326

26 0,36 428 306 269 220 392 312 795 1224

28 0,38 398 284 250 205 364 568 738 1136

30 0,38 371 265 233 191 340 530 689 1060

35 0,38 318 227 200 164 291 454 591 908

40 0,38 279 199 175 143 255 398 517 796

45 0,38 248 177 156 127 226 353 459 706

50 0,38 223 159 140 115 204 318 413 636

VELOCIDADE E AVANÇO PARA BROCAS DE AÇO RÁPIDO

ROTAÇÕES POR MINUTO (rpm)

VELOCIDADE DO CORTE (m/min)

MA

TE

RIA

L

189SENAI-PR


DESBASTE ACABAMENTORETIFICAÇÃO

INTERNA

Aço 9 a 12 12 a 15 18 a 24

Aço temperado 12 15 a 18 24 a 33

Aço-liga 9 9 a 12 24 a 30

Ferro fundido 15 a 18 15 a 18 36

Latão e bronze 18 a 21 18 a 21 42

Alumínio 18 a 21 18 a 21 48

VELOCIDADE PERIFÉRICAS DA PEÇA (em metros por minuto)

MATERIAL

SÃO RECOMENDADAS AS SEGUINTES VELOCIDADES:

VELOCIDADE DE CORTE NA RETIFICADORA CILÍNDRICA (velocidades de rebolo em cada tipo de operação)

1.Na afiação de ferramentas - 23 a 30 metros por segundo.

2.Na retificação cilíndrica - 28 a 33 metros por segundo.

3.Na retificação interna - 10 a 30 metros por segundo.

4.Na retificação de superfície - 20 a 30 metros por segundo.

DESBASTE ACABAMENTOROSCA

RECARTILHARDESBASTE ACABAMENTO

AÇO 1020 25 30 10 200 300

AÇO 1045 20 25 8 120 160

AÇO EXTRADURO 1060 15 20 6 40 60

FERRO FUNDIDO MALEÁVEL 20 25 8 70 85

FERRO FUNDIDO GRIS 15 20 8 65 95

FERRO FUNDIDO DURO 10 15 6 30 50

BRONZE 30 40 10-25 300 380

LATÃO E COBRE 40 50 10-25 350 400

ALUMÍNIO 60 90 15-35 500 700

FIBRA E EBONITE 25 40 10-20 120 150

MATERIAIS

TABELA DE VELOCIDADE DE CORTE (V) PARA O TORNO (em metros por minuto)

FERRAMENTAS DE AÇO RÁPIDOFERRAMENTAS DE CARBONETO

- METÁLICO

190SENAI-PR


de até de até

Aço duro 8 10 10 14Aço semiduro 10 12 14 18

Aço doce 12 14 18 22Ferro fundido 10 12 14 18Metais leves 150 200 200 300

Bronze 30 40 40 60



Bronze 30 40 50 60



Bronze 30 40 40 60



Bronze 40 60 50 80



Bronze 30 40 40 60



Bronze 40 60 30 40

VELOCIDADE DE CORTE NA FRESADORA (em metros por minuto)

Nota 1 - VELOCIDADE DE CORTE RECOMENDADAS, SEGUNDO O MATERIAL E O TIPO DA FRESA.

Nota 2 - PARA FRESAS DE CARBONETO, A VELOCIDADE DE CORTE DEVE SER 3 (três) VEZES MAIOR.

Fresas e materiais

Fresas cilíndricas

OperaçãoAcabamentoDesbaste

Fresas de disco

Fresas - serra

Fresas com haste

Fresas cilíndricas frontais.

Fresas com dentes postiços

191SENAI-PR


FERRAMENTA DE AÇO RÁPIDO

FERRAMENTA DE METAL

DURO

1010 Aço-carbono extramacio 0,08-0,13 16 80

1020 1030 Aço-carbono macio 0,18-0,23 0,28-044 12 60

1035 1040 Aço-carbono meio duro 0,32-0,38 0,37-0,44 10 50

1045 1050 Aço-carbono duro 0,43-0,50 0,48-0,55 8 40

1055 1060 Aço-carbono muito duro 0,50-0,60 0,55-0,65 6 25

1070 1095 Aço-carbono extraduro 0,65-0,75 0,90-1,03 5 20

SAE 63 Bronze comum - 32 150

SAE 64 e 65 Bronze fosforoso - 12 60

SAE 68 Bronze de alumínio - 8 30

- Aço inoxidável - 5 20

- Ferro fundido cinzento - 15 60

- Ferro fundido duro - 12 50

- Alumínio e latão mole - 100 300

- Cobre - 26 100

- Materiais plásticos - 26 120

-

TABELA DE VELOCIDADE DE CORTE NA PLAINA LIMADORA ( velocidade de corte em metros por minutos )

VELOCIDADE DE CORTE ( m/min )

DESIGNAÇÃO ABNT

MATERIAL % CARBONO

35060-Ligas de alumínio. Latão

duroLatão duro

ajustagem

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