UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICA

Disciplina: USINAGEM II Prof. Rosemar Batista da Silva

Aula Prática n o 1: Fabricação de Engrenagem de Dentes Retos

Objetivo: apresentar o processo de fabricação de engrenagem de dentes retos utilizando o método RENÂNIA ou utilizando o aparelho divisor universal e fazendo a divisão indireta.

1 – Introdução

1.1 Engrenagem: É um conjunto de pelo menos duas rodas dentadas em que uma transmite

movimento à outra e elas são utilizadas nos mais diversos sistemas (Figura 1), desde uma

máquina de moer cana até em um câmbio de um automóvel, além de sistema de transmissão de

movimento das máquinas, de um modo em geral.

1.2 Operação de fresamento de engrenagens

A operação de fresar engrenagens é uma das mais importantes dentre os processos de usinagem.

Ela pode ser realizada em máquinas fresadoras, no caso de uma só engrenagem. Ou em

máquinas especiais, quando se trata de produção em série. Embora façam parte da estrutura de

praticamente todas as máquinas, a produção de rodas dentadas ainda hoje segue um processo

demorado e caro: uma lima deve desgastar um cilindro metálico, construindo os dentes um por um

(Figura 2).

Nas fresadoras, os dentes das engrenagens são usinados com fresas de perfil constante também

chamadas de fresas módulo. A seguir são apresentados os cálculos para selecionar corretamente

a fresa módulo e poder assim usinar as engrenagens.

- Módulo (M) de uma engrenagem é o quociente resultante da divisão do diâmetro primitivo (Dp)

pelo número de dentes (n): n

DpM = (mm).

Figura 1 – Sessão ilustrando uma

engrenagem de dentes retos

Figura 2 – Fresa módulo/dentes

de engrenagem

Com o módulo quase todas as dimensões de uma engrenagem podem ser calculadas. O módulo é

normalizado e expresso com números inteiros ou decimais muito simples (Figura 3).

- Cálculo do diâmetro externo das engrenagens O cálculo do diâmetro externo de uma engrenagem é dado pela soma do diâmetro primitivo com

duas vezes o módulo: MDpDe 2+=

Este cálculo é importante, pois determina as dimensões dos blanques para fabricação de

engrenagens. Além desta medida, é necessário calcular o comprimento dos dentes ©. Segundo a

ABNT, a medida do comprimento dos dentes oscila de 6 a 10 mm. Normalmente trabalha-se com

o valor de 8 mm.

- Cálculo da altura do dente É baseado na altura do dente que se tem o correto valor para se penetrar no blanque. Esta altura é

normalizada como segue:

DIN/ABNT ASA (USA) ISO (UNE 10.016)

2,166 mm 2,157 mm 2,25 mm

- ESCOLHA DA FRESA

As fresas módulo são geralmente disponíveis no mercado em um jogo de oito para cada módulo

até o módulo 10. A partir deste módulo, as fresas módulo são fornecidas em um jogo de 15,

porque os perfis dos dentes têm maior dimensão. A escolha da fresa está condicionada ao número

de dentes das engrenagens. A tabela a seguir mostra a relação entre fresa e número de dentes.

Figura 3 – Módulo de uma engrenagem de dentes retos

1.3 PREPARAÇÃO DO CABEÇOTE E MÁQUINA PARA INÍCIO D O PROCESSO

É necessário montar e preparar o cabeçote divisor. E para isso é necessário o cálculo do número

de furos que o disco deve ter. Este cálculo deve ser o da divisão indireta.

- Cálculo da divisão indireta

A divisão indireta é mais utilizada que a divisão direta, pois permite maior número de divisões. O

nome divisão indireta provém do sistema de transmissão de movimento do manípulo para a

árvore. Veja a figura a seguir:

Para a realização de uma divisão simples a equação a seguir é utilizada:

Z

RDn =

onde RD: relação do divisor e Z: número de divisões a efetuar

A relação do divisor é de 40/1, 60/1, 80/1 e 120/1. A mais utilizada é a de 40/1.

Exemplo: Suponha que o cabeçote da máquina tenha uma relação de divisão de 40/1. Efetue o

cálculo de furos que o disco deve ter para uma engrenagem de 25 dentes e uma relação de

divisor de 40/1.

Z

RDn = ⇒

25

40=n ou

Com o resultado obtido, tem-se que é preciso dar uma volta e mais 15 furos em um disco de 25

furos. Como não existe um disco de 25 furos, é necessário montar uma fração equivalente a 15/25.

Veja: 25

15 dividindo tanto o numerado quanto numerador por 5:

5

3

5

5

25

15 =÷

A fração obtida leva a outra fração equivalente. Isto vai permitir escolher um disco com número de

furos normalizados. Veja:

15

9

3

3

5

3 =x

O resultado encontrado foi 9/15. Isto significa deve-se utilizar um disco com 15 furos e nele

deslocar 9 furos. `

Poderia ainda ser utilizado um disco de 20 furos com deslocamento de 12.

RELATÓRIO 1 - Elabore um relatório contendo capa, sumário, introdução, metodologia, resultados e bibliografia

em no máximo 5 páginas.

2 - Este relatório pode ser feito em grupo de no máximo 3 alunos e entregue na aula de terça-feira

seguinte a aula prática.

3 – Neste relatório deverá ser apresentado os materiais utilizados tais como equipamentos,

material da peça, material da ferramenta, condições de corte (se possíveis com ilustrações) e

também o memorial de cálculos, equações e comparar os valores/dimensões teóricos com as

dimensões reais.

4 – Determine os seguintes parâmetros teóricos e realize as medições que forem possíveis na

engrenagem: módulo, passo, número de dentes, diâmetro externo, diâmetro interno, diâmetro

primitivo, comprimento do dente, altura do dente, altura da secção do dente, largura do dente,

distancia dente a dente e ainda informe qual foi a variável independente e quais foram as

dependentes.