Tranferencia e calor e massa

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CURSO: GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECATRÔNICA
DISCIPLINA: PROCESSOS DE FABRICAÇÃO MECÂNICA

USINAGEM
Prof. Louriel Oliveira Vilarinho (Sala1M309)
E-mail: vilarinho@mecanica.ufu.br (transparências disponíveis via Moodle)

Bibliografia
Chiaverini, V., Tecnologia Mecânica – Volume II, McGraw-Hill, 2ª ed., 1986, 315p.
Groover, M. P., Fundamentals of Modern Manufacturing, 2nd ed., John Wiley &Sons, 2004, ISBN 0-471-65654-2, 1008p.
Machado, A. R. e da Silva, M. B., Usinagem dos Metais, 3ª ed., UFU, 1998, 172p.

INTRODUÇÃO
● Processos Primários (ou Metalúrgicos) X Processos Secundários

● No caso da Usinagem, por que precisamos deste processo ?
- Melhoria de acabamento superficial;
- Ajuste dimensional (tolerâncias geométricas e de forma);
- Obtenção de detalhes (reentrâncias,saliências, furos rosqueados, ...);
- Fabricação de uma peça a partir de um blank já existente.

VANTAGENS E LIMITAÇÕES





Grande variedade de materiais podem ser usinados
Grande variedade de formas e geometrias especiais como
(roscas, furos de precisão, surpefícies e arestas com grande
retilineidade
Boa precisão dimensional e acabamento superficial

X
• Perda de material(cavaco)
• Time consuming (a usinagem geralmente leva mais tempo
para dar forma a uma peça do que outro processo como
fundição, metalurgia do pó e conformação).

DEFINIÇÃO
MÁQUINA OPERATRIZ + FERRAMENTA DE CORTE = CAVACO

● Processo de fabricação com remoção de cavaco
● Operação que ao conferir a peça a forma, ou as dimensões ou o
acabamento, ou ainda uma combinação qualquer desses trêsitens,
produz cavaco.

PROCESSO DE REMOÇÃO DE MATERIAL
Uma família de operações com a característica comum de
remoção de material a partir de uma peça de trabalho para ao
final conseguir a forma desejada.
• Categorias:
– Usinagem (Machining): remoção de material por
ferramenta de corte afiada;
– Processos Abrasivos: remoção de material por partículas
duras (abrasivas);
– ProcessosNontraditionais:– outras formas de energia sem
ser a ferramenta de corte afiada para remover material.

PROCESSO DE REMOÇÃO DE MATERIAL
● Usinagem
- Torneamento (cilíndrico, cônico, rosqueamento, faceamento,
perfilamento, sangramento, recartilhamento, ...)
- Mandrilamento
- Fresamento (horizontal x vertical)
- Aplainamento (plaina limadora e de mesa)
- Furação (furação, alargamento,escariamento, rebaixamento, ...)
- Rosqueamento
- Serramento (serras alternativas, circulares e de fita)
- Brochamento (furos quadrados, estriados, hexagonais, ...)
● Usinagem por Abrasão
- Retificação
- Brunimento, lapidação, espelhamento, polimento, afiação, limagem, ...
● Processos Não-tradicionais (EDM, USM, ECM, ...)

USINAGEM
A ação de corte enlvove a deformação plástica por
cisalhamentoda peça de trabalho para formar o cavaco. O
cavaco é removido e uma nova superfície é exposta.

CLASSIFICAÇÃO DAS FERRAMENTAS DE CORTE
1. Ferramentas de ponta (aresta) simples/única
– Uma única aresta de corte
– Torneamento faz uso deste tipo de ferramenta
– A ponta é usualmente arredondada na forma do raio de ponta

2. Ferramentas com múltiplas arestas de corte
– Mais de uma aresta decorte
– O movimento relativo das arestas em relação à peça é
normalmente de rotação
– Furação e Fresamento utilizam ferramentas com múltiplas
arestas de corte.

CLASSIFICAÇÃO DAS FERRAMENTAS DE CORTE

(a) Ferramenta com uma única aresta de corte e (b) com múltiplas
arestas.

CONDIÇÕES DE CORTE EM USINAGEM
• Os três parâmetros principais do processo de Usinagem são:
– Velocidade decorte v : movimento primário
– Avanço f : movimento secundário
– Profundidade de corte d : penetração da ferramenta na
direção da peça de trabalho
• Para certas operações é interessante calcular a taxa de
remoção do material (TRM):

TRM = v f d

CONDIÇÕES DE CORTE EM USINAGEM
Como exemplo, para o torneamento tem-se:

DESBASTE VS. ACABAMENTO EM USINAGEM
Numa linha de produção, se...
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