Usinagem

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA
CENTRO TECNOLÓGICODEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA
CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA
USINAGEM DOS MATERIAIS

Processo de Brochamento e Máquinas para Brochamento


Florianópolis, 1º de Junho de 2011
Sumário

1 INTRODUÇÃO 3
2 PROCESSO 4
2.1 O QUE É BROCHAMENTO 4
2.2 BROCHAMENTO INTERNO 5
2.3 BROCHAMENTO DE SUPERFÍCIE 7
2.4 VANTAGENS DOBROCHAMENTO 9
2.5 LIMITAÇÕES 10
2.6 FORÇA DE USINAGEM 12
3 FERRAMENTA 16
3.1 CLASSIFICAÇÃO DAS BROCHAS 16
3.2 GEOMETRIA 22
3.3 FORMAÇÃO DO CAVACO 27
3.4 COMO SÃO FABRICADAS 29
4 MÁQUINA 34
4.1 BROCHADEIRA HORIZONTAL 35
4.2 BROCHADEIRA VERTICAL 38
4.3 APLICAÇÃO DE FLUIDOS DE CORTE 42
5 REFERÊNCIAS 45

1 INTRODUÇÃO

Neste trabalho é abordado o processo de usinagemdenominado brochamento. Apresentam-se as diferentes classificações do processo, bem como suas vantagens e limitações. Brevemente trata-se das forças de corte inerentes ao processo.
A brocha é a ferramenta utilizada no brochamento. Classificam-se as brochas em diversas categorias de acordo com sua aplicação, forma, função e demais características que são abordadas no texto. Em seqüência são apresentadas ascaracterísticas geométricas principais da ferramenta e como realizar o projeto da mesma.
Por fim estudam-se as diferentes máquinas de brochamento interno e de superfície. Apresentado máquinas utilizadas no mercado atual.

2 PROCESSO

2.1 O QUE É BROCHAMENTO

A operação de brochamento, brocheamento ou brochagem consiste na remoção de material da peça por uma sucessão progressiva e linearpela ação ordenada dos fios de corte dispostos em série de ferramentas multicortantes. A operação consiste em remover cavaco de um material com a finalidade de construir superfícies planas retilíneas ou com uma determinada forma internamente ou externamente a uma peça.
A ferramenta usada, denominada brocha, é relativamente comprida, podendo ser forçada por tração ou compressão através de um furo(brochamento interno) ou arrastada sobre uma superfície de uma peça (brochamento externo ou de superfície). Os diversos dentes da brocha têm formas que se aproximam progressivamente da forma final desejada e têm alturas crescentes, que definem a penetração de avanço por dente como mostra a figura a seguir:

Figura 2.1 – Os vários dentes atuam numa sequência contínua e muito próxima, assegurandouma remoção bastante rápida de material (STEMMER, 2005, pag. 221).

A máquina utilizada no brochamento, a brochadeira, diferencia-se das outras máquinas-ferramenta pelo fato de prover apenas a força e a velocidade de corte, uma vez que o avanço decorre da própria construção da brocha.
Uma peculiaridade sobre a operação de brochamento é a de que as operações de desbaste, semi-acabado,acabado e por vezes até alisamento são feitas num único passe da ferramenta.
Esta é uma operação voltada para a produção de grandes lotes, pois cada operação exige o projeto e a execução de uma ferramenta própria, complexa e de alto custo.
Serão expostos a seguir os dois tipos principais de aplicações do brochamento: Brochamento interno e de superfície.

2.2 BROCHAMENTO INTERNO

O processo debrochamento interno, que é o mais comum, é uma operação que permite modificar um furo vazado e transformar o perfil de uma peça. Consiste na transformação de um furo redondo em um furo de perfil qualquer de maneira progressiva. Este furo pode ser obtido por fundição, forjamento, puncionamento, furação ou mandrilamento e deve ter dimensões suficientes para a inserção da brocha. A Figura 2.2 ilustraalguns exemplos onde pode-se perceber a evolução da forma do furo. No exemplo da esquerda o furo ganha gradualmente quatro ranhuras. No exemplo central o furo evolui para uma forma com seis pontas. Finalmente, no exemplo da direita pode-se observar que o furo redondo evolui para um furo quadrado.

Figura 2.2 - Exemplos da evolução da forma de um furo (http://tobiasmugge.files.wordpress.com/)...
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