Os Processos de Fabricação

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA - CAMPUS JOINVILLE

CENTRO DE ENGENHARIA DA MOBILIDADE

EMB 5102 – PROCESSOS DE FABRICAÇÃO

RELATÓRIO DO CONTEÚDO ABORDADO NA AULAS DE PROCESSOS DE FABRICAÇÃO

Mauri João Galeli Júnior

                                        

Outubro/2015

                                                        

1. Introdução

A fim de fortalecer os conceitos e noções básicas abordadas em sala de aula, os alunos ficaram encarregados de desenvolver um relatório para ter um domínio maior do assunto e se aprofundarem ainda mais nas técnicas empregadas cotidianamente nas indústrias. O presente documento explana os principais processos de fabricação, conceitos e aplicações; apresenta para o leitor métodos aplicados nos principais produtos e componentes; além de exemplificar os principais parâmetros dos processos adotados.

Conceitualmente qualquer elemento que venha a ser fabricado pode passar por três tipos de processos: remoção de material, adição de material e volume constante de material, conforme a figura abaixo.

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Fig. 1 – Classificação dos Processos de Fabricação

Fonte: Disponibilizada no Moodle pelo professor.

1. Processo de Fabricação pela Remoção de Material

O processo de fabricação pela remoção de material é conhecido como usinagem e consiste na fabricação de um produto pela remoção de material excedente de um corpo, produzindo o cavaco. Conferindo-se à peça: forma, dimensões e/ou o acabamento. A usinagem subdivide-se em convencional e não convencional.

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Fig. 2 – Sequência da Usinagem

Fonte: http://bit.ly/1Wyzhu5, Acesso em: 23/10/2015 (Editado pelo Autor).

2.0.  Cavaco

A pesar de ser descartado no final da operação, é devidamente importante pelo fato de apresentar características e determinar se o processo está atendendo aos parâmetros desejáveis ou não. Define-se pela porção de material removido do corpo primitivo, durante a usinagem. São classificados pelo formato irregular, e podem ser contínuos ou fragmentados, apresentando-se em diferentes formas.

Cavacos longos e contínuos podem oferecer risco ao operador, além de afetarem a lubrificação e refrigeração do sistema. Causam o aumento da força de corte e o aumento da temperatura, desgastando a ferramenta.  

Busca-se, normalmente, um cavaco helicoidal, que ocupa pouco volume, ou seja, mais fácil de ser descartado; que apresenta pouco risco; e que se desprenda do corpo facilmente.

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Fig. 3 – A variação da forma do cavaco em função do avanço e da profundidade de corte. Fonte: Ferraresi, 1970.

2.1. Convencional

No processo de usinagem convencional tem-se a usinagem feita com ferramentas de geometrias definidas. Nesta classificação cabem os processos de fresamento, torneamento, furação, rosqueamento, entre outros. E com ferramentas de geometrias não definidas onde empregam-se processos como os de retificação, brunimento e  polimento.

        2.1.1 Com Geometria Definida (Cisalhamento)

[pic 6] Fig. 4 – Tipos de Processos com Ferramentas de Geometrias Definidas

Fonte: http://bit.ly/1GND5AOem. Acesso em: 24/10/2015 (Editado pelo Autor).

                2.1.1.1 Fresamento

 É um processo para a obtenção de superfícies usinadas, pela remoção de cavaco, a uma taxa de avanço relativamente baixa se em comparação ao movimento rotacional da ferramenta, chamada de fresa. Esta que gira, em torno do seu eixo, a uma alta velocidade, e que apresenta uma ou mais arestas cortantes. Tendo como principais peças produzidas eixos, engrenagens, blocos de motor, entre outras.

A movimentação da máquina- ferramenta pode ser tradicional, 3 eixos, x y e z, ou 5 eixos, x, y, z e mais 2 eixos de rotação. O eixo árvore pode ser vertical ou horizontal.  

O fresamento pode ser classificado como: tangencial, frontal ou de topo. É determinado em função do tipo de fresa utilizada e da disposição do eixo de rotação da ferramenta em relação à superfície que está sendo fresada.

Fresamento tangencial (periférico): Destinado à obtenção de superfícies planas paralelas ao eixo de rotação da ferramenta, confeccionando assim rasgos na peça. As ferramentas usadas são fresas cilíndricas ou tangenciais, na qual os dentes ativos encontram-se na periferia da ferramenta.

Fresamento frontal (faceamento): em superfícies planas com eixo da ferramenta sendo perpendicular ao plano usinado. As ferramentas são as fresas frontais ou de topo, com dentes na superfície frontal. Geralmente para grandes superfícies e trabalho apenas em uma máquina.

Fresamento de topo: combinação do dois anteriores, frontal e tangencial. Usado para usinagem de formas complexas, pois as arestas de cortes se apresentam na face frontal e periférica.

Tipos de Ferramentas de Corte:

Indexáveis: Quando a fresa é muito grande e se troca apenas a pastilha de corte, ou invés da ferramenta em geral.

Inteiriças: as regiões da ferramenta que realizam o corte e a haste de fixação da ferramenta representam um único corpo.

Parâmetros de usinagem:

Velocidade de Corte (Vc): é a velocidade tangencial, instantânea do ponto de referência da aresta de corte da ferramenta, segundo a direção e sentido de corte.

Profundidade ou largura de corte (ap): é a largura de penetração da ferramenta, medida numa direção perpendicular ao plano de trabalho.

..Penetração de Trabalho (ae): é a penetração da ferramenta em relação à peça, medida no plano de trabalho e numa direção perpendicular à direção de avanço.