Fabricação Mecânica - Aula 1

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Fabricação Mecânica 1
Irineu Yassuda
Henrique
MÁQUINA FERRAMENTA
“máquina estacionária, não portátil, acionada
por uma fonte de energia externa – não humana
nem animal – que modifica a forma de peças
metálicas sólidas, ou de materiais alternativos
com finalidades similares, por deforação plástica
ou por corte de natureza mecânica, abrasiva,
eletrofísica, eletroquímica ou fotônica, com
decorrente remoção de massa”.
MÁQUINAS FERRAMENTAS
A revolução industrial pode ser dita que se iniciou com o escocês
James Watt (projetando a máquina a vapor), deste modo ele
também criou a necessidade pela indústria de máquinas
ferramentas. Pois ficou bastante óbvio que sem uma máquina
ferramenta que usinasse cilindros com razoável precisão ele não
poderia construir motores, porque não havia meios de usinar
cilindros nos seus primeiros empenhos.
O primeiro cilindro foi de fato feito com muita dificuldade como
se faz hoje a funilaria de automóveis e com um funileiro muito
bom, pois, a concordância da forma do cilindro e do pistão é
extremamente importante para se conseguir o funcionamento
do sistema. Porem mesmo assim o vazamento era tal que o
vapor escapava e fazia a máquina extremamente ineficiente.
http://www.mundocnc.com.br/historico.php
Foto: Irineu Yassuda – Londres 2011
Felizmente em tempo Watt se reuniu com o John
Wilkinson (mestre ferreiro nascido na Inglaterra no
inicio de 1700), que possuía a habilidade de
produzir os tais cilindros que Watt requeria. Pois
Wilkinson desenvolvera uma máquina onde era
fixado a parte externa do cilindro, e uma barra
rígida estendia-se na longitudinal da peça, num
cabeçote de furação uma ferramenta muito simples
desliza pela barra, removendo o metal e assim se
produzia um furo de razoável precisão de forma.
Esta máquina rudimentar de corte de metal executou o trabalho para
Watt em 1775. A partir deste acontecimento e por exigência das novas
necessidades iniciou-se um surgimento de pequenas oficinas, para
implementar as novas industrias com máquinas e ferramentas que
satisfizessem as necessidades emergentes. Sugiram muitos
engenheiros natos e criativos na Europa e nos EUA, realmente se
desencadeou uma época de ouro, o despertar das necessidades por
parte das novas industrias e o gênio inventivo de certos homens
permitiu todo este desenvolvimento.
Com esses desenvolvimentos resultou em uma
grande eficiência em termos do uso do trabalho
humano, eles também requereram na época
mais guindastes, fixações e máquinas
especiais.Esse negócio progrediu largamente e
houve uma necessidade continua por empresas
desse tipo.
Foto: Irineu Yassuda – Londres 2011
A primeira máquina construída no Brasil, em 1860, teve
um toque tropical: foi uma prensa a vapor para cunhar
moedas, feita e instalada na Casa dos Pássaros. Na
verdade, já fora transformada em Casa da Moeda do
Brasil, mas era conhecida como Casa dos Pássaros porque
ali Dom João vi, encantado com a fauna, construíra um
museu para abrigar a coleção particular de aves
empalhadas. A função dessa histórica máquina era padronizar as moedas brasileiras, que, na época de D. Pedro i,
eram bem irregulares e feias. De concepção bastante
moderna, a máquina foi inaugurada pelo próprio
imperador D. Pedro II.
A história das máquinas Abimq 70 Anos
Em 1908 nascia uma empresa importante para o
setor de máquinas, a Indústria Nardini, de
Domingos Nardini, um pioneiro no Brasil na
fabricação de máquinas e equipamentos
agrícolas. Em 1912, a indústria desse imigrante
italiano já fabricava arados, semeadeiras, foices,
machados, troles, charretes e carroções próprios
para uso no campo.
A história das máquinas Abimq 70 Anos
TORNO MECÂNICO
O torno mecânico é uma máquina-ferramenta que
trabalha com movimento de rotação de uma peça
geralmente cilíndrica e uma ferramenta que tem apenas
uma aresta cortante.
O torno que vemos ao lado é o resultado de um longo
processo evolutivo. Costumamos dizer que o torno é o
pai de todas as máquinas ferramentas, na verdade, com
algumas modificações, ele consegue realizar trabalhos
que fazemos em fresadoras, retificas, furadeiras, etc.
Vamos dar uma olhada em como esta máquina evoluiu
para se tornar uma das principais máquinas nas oficinas
de usinagem do mundo inteiro:
http://tecmecanico.blogspot.com.br/2011/09/torno.html
Torno de vara
Este foi o primeiro torno
que existiu. Tratava-se
de uma corda com uma
das pontas amarrada na
ponta de um galho ou
uma vara e a outra
ponta enrolada na peça.
O trabalho era realizado
quando a o galho subia e
puxava a corda fazendo
a peça girar
Torno de fuso
Este torno precisava de
duas pessoas para ser
operado. Enquanto um
servo girava a polia, uma
correia movimentava um
fuso onde a peça era
presa. Um artesão, o
operador
do
torno,
segurava a ferramenta com
as mãos e cortava o
material.
Torno de Leonardo
da Vinci
Até mesmo o gênio italiano
Leonardo da Vinci deu sua
parcela de contribuição no
processo evolutivo do
torno. Ele projetou um
torno que poderia ser
operado por uma única
pessoa e trabalhava com
movimento de rotação
contínuo. O sistema motriz
é parecido com o de uma
máquina de costura.
Torno paralelo
Em meados do século XIX, dois
inventores
ingleses,
Henry
Maudslay e Joseph Whitworth,
colocaram vários acessórios nos
tornos da época, o que
proporcionou um grande avanço
na produção de peças torneadas.
Eles criaram o porta-ferramentas
(que possibilitou trabalhar com
materiais mais duros pois o
torneiro não precisaria mais
segurar as peças com as mãos), o
recambio e o fuso para avanços
automáticos, acoplaram o torno a
um motor a vapor e adicionaram
uma polia escalonada para fazer
troca de rotações.
A partir deste momento os tornos foram
apenas se especializando em algum tipo de
aplicação, surgindo as seguintes variações
Torno de placa
Indicado para trabalhar
com peças de grande
diâmetro, a altura da
ponta em relação ao
barramento é bem
grande
Torno vertical
É utilizado para trabalhar
com
peças
pesadas.
Recebe este nome devido
à posição do seu eixo
árvore.
Torno revolver
É
um
torno
semiautomatizado. Possui uma
torre que aloja várias
ferramentas, o que traz
grande praticidade durante
sua operação.
Torno universal
É o tipo mais utilizado
hoje em dia. Serve
para uma grande
variedade
de
aplicações,
apresentando muita
versatilidade.
Torno CNC
É
uma
máquina
operatriz que trabalha
em conjunto com um
unidade de comando,
um
computador.
Interpretando
uma
linguagem específica,
a máquina usina a
peça programada
TORNO MECÂNICO
O torneamento é a operação realizada pelo torno.
Trata-se da combinação de dois movimentos:
rotação da peça e movimento de avanço da
ferramenta. Em algumas aplicações, a peça pode
ser estacionária, com a ferramenta girando ao seu
redor para cortá-la, mas basicamente o princípio é
o mesmo. O movimento de avanço da ferramenta
pode ser ao longo da peça, o que significa que o
diâmetro da peça será torneado para um tamanho
menor. Alternativamente a ferramenta pode
avançar em direção ao centro, para o final da peça,
o que significa que a peça será faceada.
TORNO MECÂNICO
O torneamento pode ser decomposto em diversos cortes
básicos para a seleção de tipos de ferramentas, dados de
corte e também para a programação de certas operações.
Estamos nos referindo principalmente ao torneamento
externo, mas é importante lembrar que existem outras
operações mais específicas, como rosqueamento,
ranhuramento e mandrilamento.
São combinações das direções de avanço e rotação que
podem resultar em superfícies cônicas ou curvas, com as
quais as unidades de controle dos tornos CNC atuais
podem lidar por meio de muitas possibilidades de
programas.
TORNO MECÂNICO
Cuidados com a segurança
• Extremo cuidado é necessário ao operar este tipo de
máquina, pois por ter suas partes giratórias,
necessariamente expostas, pode provocar graves
acidentes. Você não pode utilizar luvas, correntes, anel,
roupas com mangas compridas e folgadas para que não
ocorra risco de se machucar. As castanhas
necessariamente devem ficar protegidas com
anteparos, preferencialmente, transparentes, como
Policarbonato, e ter um sistema de intertravamento de
segurança
FRESADORA
Fresadora é uma máquina de movimento continuo,
destinada a usinagem de materiais. Remove-se
cavacos por meio de uma ferramenta de
corte chamada fresa.
A operação de fresagem consta da combinação
de movimentos simultâneos da ferramenta e da peça
a ser usinada simultaneamente.
Essa máquina foi inventada por Eli Whitney em 1818.
FRESADORA
FRESADORA
A ferramenta de trabalho da fresadora é classificada de fios
(Afiações) múltiplos e se poder montar num eixo
chamado porta–fresas. As combinações de fresas de
diferentes formas, conferem à máquina características
especiais e sobretudo vantagens sobre outras máquinasferramenta.
Uma das principais características da fresadora, é a realização
de uma grande variedade de trabalhos tridimensionais. O
corte pode ser realizado em superfícies situadas em planos
paralelos, perpendiculares, ou formando ângulos diversos:
construir ranhuras circulares, elípticas, fresagem em
formas esféricas, côncavas e convexas, com rapidez e
precisão.
FRESADORA
FRESADORA
Outras características importantes e que nos dão idéia das possibilidades da
máquina são:
• Comprimento e largura da mesa;
• Giro da mesa em ambos os sentidos;
• Máximo deslocamento longitudinal da mesa;
• Máximo deslocamento transversal da mesa;
• Máximo deslocamento vertical do suporte da mesa;
• Máxima altura da superfície da mesa em relação ao eixo principal;
• Maior e menor números de RPM do eixo principal;
• Avanços da mesa em mm/min;
• Velocidade e potencia do motor;
• Peso que a maquina suporta sobre a mesa.
Estas características são as que permitem identificar a máquina nos catálogos
comerciais , onde são explicadas com detalhes.
FRESADORA
Classificação
As fresadoras se classificam segundo a posição do eixo-árvore em
relação à superfície da mesa de coordenadas. Desta forma, salientamse fresadoras dos seguintes tipos: horizontal, vertical, universal e
especial.
• Fresadora horizontal
O eixo-árvore ocupa a posição horizontal, paralela à superfície da mesa
da máquina. A peça é presa num divisor ou numa morsa, podendo se
deslocar em qualquer eixo horizontal (x, y).
• Fresadora vertical
O eixo-árvore ocupa posição vertical , perpendicular à superfície da
mesa da máquina. A peça pode se deslocar nas
coordenadas x e/ou y em relação à ferramenta, sua fixação também
pode ser através de um "divisor" ou de uma "morsa". É usada na
usinagem de peças de grandes dimensões
FRESADORA
• Fresadora universal
É a máquina mais versátil, chamada assim porque
permite que sejam efetuados diversos tipos de trabalhos
diferentes. Essa versatilidade deve-se a seus acessórios
especiais: cabeçote universal, eixo porta-fresas, cabeçote
divisor e contraponta, mesa circular, aparelho
contornador e mesa inclinável. A peça pode ser deslocada
em qualquer eixo, x, y e z, e ainda pode sofrer rotações
nos sentidos horário e anti-horário simultaneamente aos
movimentos tridimensionais. Este poder de mobilidade
confere à peça qualquer formato que se desejar.
FRESADORA
FRESADORA
• Fresadora ferramenteira
A fresadora-ferramenteira destaca-se como a de maior
importância para a realização dos trabalhos de ferramentaria,
sendo, portanto, objeto de estudos mais detalhados.
A fresadora-ferramenteira é usada em trabalhos especiais.
Assemelha-se a fresadora vertical com alguns recursos de
movimento em seu cabeçote vertical girando no sentido do
eixo x, eixo y e z. Em alguns momentos podemos operá-la
como fresadora horizontal. Para isso, monta-se nela um
cabeçote especial que aciona o eixo horizontal e a torna mais
versátil. Pode-se montar em seu cabeçote: mandril portapinça, mandril universal ou de aperto rápido. Esta máquina se
destaca por sua versatilidade, precisão e rendimento com
auxilio de régua e indicador digital.
RETÍFICA
Retificadoras são máquinas operatrizes altamente
especializadas na atividade de retificar, ou seja, de
tornar reto ou exato, dispor em linha reta, corrigir e
polir peças e componentes cilíndricos ou planos.
Os virabrequins de motor a explosão, por exemplo,
depois de confeccionados, têm suas medidas de
acabamento terminadas numa retificadora.
Outro exemplo seriam os corpos como barramentos
e prismas de precisão das próprias máquinas
operatrizes, que são acabados em suas medidas
finais por retíficas planas e cilíndricas.
RETÍFICA
O
processo
de
retificação
é
executado
por ferramentas chamadas de rebolos, que são
ferramentas fabricadas com materiais abrasivos cujos
formatos podem ser cilíndricos, ovalizados, esféricos, etc.
Em geral, as ferramentas são fixadas a eixos e giram em
altíssima rotação. Quando elas já vem presas em um eixo
são chamadas de ponta montada. Dessa forma, o
componente a ser retificado é montado num suporte,
numa mesa coordenada ou num eixo, e recebe o atrito do
rebolo abrasivo, que vai retirando o material em
quantidades muito pequenas, até chegar ao ponto ou
dimensão determinados pelo projeto.
RETÍFICA

Fabricação Mecânica - Aula 1

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