PROCESSOS DE USINAGEM – TORNEAMENTO E FRESAMENTO

PROCESSOS DE USINAGEM – TORNEAMENTO E FRESAMENTO

Daniel Osório de Oliva

RESUMO

Dentro da grande diversidade das atividades industriais, existem diversas processos que comumente atuam nas plantas de processos industriais, tais como os processos de usinagem. E para um bom funcionamento dessas plantas industriais frente as grandes especificidades requeridas aos produtos finais, os profissionais que atuam nessas áreas tem buscado aperfeiçoar suas técnicas, tecnologias e ferramentas afim de garantir uma constância, segurança e preservação de todos, além de buscar um eficiência e eficácia nos processos. Os Processos de usinagem, mais em especifico, os de torneamento e fresamento já garantiram seus espaços, justificado pelo atendimento de boas condições de custo e produtividade, possibilitando fabricar produtos com o grau de tolerância dimensional desejada.

Palavras-chave: Usinagem. Torneamento. Fresamento.

1 INTRODUÇÃO

        Quando estudamos a história do homem, percebemos facilmente que os princípios de todos os processos de fabricação são muito antigos. Onde para Costa (2006), fabricação nada mais é do que transformar matérias-primas em produtos acabados, por uma variedade de processos. Eles são aplicados desde que o homem pré-histórico percebeu que, para sobreviver, precisava de algo mais que pernas e braços para se defender e caçar. Foi a partir da necessidade de se fabricar ferramentas que o homem desenvolveu as operações de desbastar, cortar e furar (SILVA, 2012).

        Ainda para Costa (2006), os processos de transformação de materiais, sejam eles de metais e/ou ligas metálicas em peças para a utilização em conjuntos mecânicos são inúmeros e variados: você pode “fundir, soldar, utilizar a metalurgia em pó ou usinar o metal afim de obter a peça desejada”. Onde, evidentemente, vários fatores devem ser considerados quando se escolhe um processo de fabricação, como por exemplo: forma e dimensão da peça; material a ser empregado e suas propriedades; quantidade de peças a serem produzidas; tolerâncias e acabamento superficial requerido; custo total do processamento.

        Vale salientar que de acordo com Santos (2006), a fundição é um “processo de fabricação sempre inicial”, pois precede os importantes processos de fabricação como usinagem, soldagem e conformação mecânica. Esses, utilizam produtos semiacabados (barras, chapas, perfis, tubos, etc.) como matéria prima que advém do processo de fundição.

        Dentre os diversos processos de fabricação existentes, o trabalho se propõe a abordar acerca de dois processos de usinagem específicos, trazendo os seus conceitos, utilizações e tipologias. Com o objetivo de estar agregando conhecimento aos alunos de Processos de Fabricação Mecânica.

        O trabalho se faz necessário tendo em vista que dentro das Diretrizes Nacionais Curriculares, na Resolução CNE/CES nº 11, publicada pelo Ministério da Educação (MEC) em 2002, mais em específico no Art. 4º, “A formação do engenheiro tem por objetivo dotar o profissional dos conhecimentos requeridos para o exercício das competências e habilidades gerais”, onde destaca a necessidade de “conceber, projetar e analisar sistemas, produtos e processos”.

        

2 DESENVOLVIMENTO

         Podemos dividir os processos de fabricação de metais e ligas metálicas em: processos com remoção de cavaco, e os processos sem remoção de cavaco. Onde claramente fica exposto na figura 2.1 abaixo:

[pic 1][pic 2]

        Com a imagem podemos observar uma simples definição de usinagem, como sendo processo de fabricação com remoção de cavaco. Isso pode ser confirmado por Stoeterau (2012), onde usinagem é a operação que “confere à peça forma, dimensões ou acabamento”, ou ainda uma combinação qualquer desses três, “através da remoção de material sob a forma de cavaco”. Cavaco ainda de acordo com Stoeterau (2012), é a porção de material da peça retirada pela ferramenta, caracterizando-se por apresentar forma irregular. 

        Um bom exemplo de usinagem é o conjunto de operações conhecido como torneamento. Ele se baseia em um princípio de fabricação, que é reconhecido por muitos autores como um dos mais antigos que existe, usado pelo homem desde a mais remota Antiguidade, quando servia para a fabricação de vasilhas de cerâmica. Esse princípio serve-se da rotação da peça sobre seu próprio eixo para a produção de superfícies cilíndricas ou cônicas.

Apesar de muito antigo, pode-se dizer que ele só foi efetivamente usado para o trabalho de metais no começo do século passado. A partir de então, tornou-se um dos processos mais completos de fabricação mecânica, uma vez que permite conseguir a maioria dos perfis cilíndricos e cônicos necessários aos produtos da indústria mecânica (SILVA, 2012).

O processo de torneamento se baseia no movimento da peça em torno de seu próprio eixo. O torneamento é uma operação de usinagem que permite trabalhar peças cilíndricas movidas por um movimento uniforme de rotação em torno de um eixo fixo.

O torneamento, como todos os demais trabalhos executados com máquinas-ferramenta, acontece mediante a retirada progressiva do cavaco da peça a ser trabalhada. O cavaco é cortado por uma ferramenta de um só gume cortante, que deve ter uma dureza superior à do material a ser cortado.

No torneamento, a ferramenta penetra na peça, cujo movimento rotativo uniforme ao redor do eixo A permite o corte contínuo e regular do material. A força necessária para retirar o cavaco é feita sobre a peça, enquanto à ferramenta, firmemente presa ao porta-ferramenta, contrabalança à reação desta força.

Segundo Silva (2012), para executar o torneamento, são necessários três movimentos relativos entre a peça e à ferramenta. Elas são: 1) o movimento de corte: é o movimento principal que permite cortar o material. O movimento é rotativo e realizado pela peça. 2) Movimento de avanço: é o movimento que desloca à ferramenta ao longo da superfície da peça. 3) Movimento de penetração: é o movimento que determina profundidade de corte ao empurrar a ferramenta em direção ao interior da peça e assim regular à profundidade do passe e a espessura do cavaco.