1.1 - Torneiro Mecânico - Usinagem.pptx

Processos de
Torneamento
Prof. Raphael D’Lucca

O princípio da fabricação
• Os primeiros contatos com a usinagem
No período Paleolítico, as facas, pontas de lanças e machados eram
fabricados com lascas de grandes pedras. No período Neolítico, os
artefatos eram obtidos com o desgaste e polimento da pedra (Princípio da
Retificação).
• Surge o Conhecimento de Novos Materiais
O Homem passa a usar metais na fabricação de ferramentas e armas no
fim da pré-história. Os primeiros metais a serem conhecidos foram o
cobre e o ouro, e , em escala menor, o estanho. O ferro foi o último metal
que o homem passou a utilizar na fabricação de seus instrumentos.

Evolução das ferramentas
Denominada como Cinzel, está ferramenta foi de extrema importância
para o surgimento de novos processos, além de ser a responsável por
implementar o conceito de corte através do movimento e compressão,
dando surgimento ao equipamento que hoje conhecemos como serra.

Primeiros processos rotativos
Um grande avanço nesse período foi a transformação do movimento de
translação em movimento de rotação (com sentido de rotação invertido a
cada ciclo). Este princípio foi aplicado em um dispositivo
denominado Furação de Corda Puxada.

A evolução da Máquina-Ferramenta
No século 19 o trabalho do ferreiro era muito lento, o que fez com que
surgisse as máquinas movidas a vapor. Nas primeiras aplicações
industriais, a energia gerada pelo motor a vapor era transmitida para as
máquinas da oficina através de eixos, correias e roldanas. Mais tarde este
processo viria a ser substituído pela energia elétrica.

Processos de usinagem
• Usinagem convencional

Instrumentos dedicados à fabricação

• Broca de centro
Sua função é realizar a furação no centro das peças, servindo como guia de furação (pré-
furo) ou como apoio de peças longas no torno.

Tipos, características e aplicações:
• Broca Helicoidal
A hélice possui ângulo adequado aos diversos tipos de material e, conserva seu
diâmetro após reafiar.

• Broca de metal duro
Furar metais de alta dureza, ligas de cobre, bronze, latão e ferro fundido são
tarefas que se tornam mais simples quando utilizamos este tipo de broca,
devido sua alta resistência e performance de corte.

2º - Torneamento
O processo que se baseia no movimento da peça em torno de seu próprio eixo
chama-se torneamento. 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.

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Tipos de tornos:
• Torno
Paralelo
• Torno
Revólver

• Torno Semiautomático de Torre
• Tornos
automáticos

• Torno Frontal (Platô)
• Tornos
verticais

Torneamento:
Para executar o torneamento, são necessários três movimentos relativos entre a peça e à
ferramenta. São eles:
• Movimento de corte;
• Movimento de avanço;
• Movimento de penetração.

Alguns exemplos de operações:

Se certas peças utilizadas manualmente
tiverem superfícies rugosas, isso vai ajudar no
seu manuseio, porque a rugosidade evitará que
a peça “escorregue” da mão do operador. É o
caso das cabeças dos parafusos, dos
instrumentos de medida, entre outros.
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Nomenclatura do Torno Universal:
a) Placa
b) Cabeçote fixo
c) Caixa de engrenagens
d) Torre porta-ferramenta
e) Carro transversal
f) Carro principal
g) Barramento
h) Cabeçote móvel
i) Carro superior

Exemplos de aplicação:
Suporte do contraponto Suporte do mandril Suporte de ferramentas

Acessórios:
Placa Universal de
Três Castanhas
Placa Quatro
Castanhas Independentes
Placa Lisa (c/
Cantoneira)

O torno tem vários tipos de acessórios que
ajudam a prender as peças de maior comprimento:
pontas rotativas, placas arrastadoras e arrastador, lunetas fixas e móveis.
Acessórios específicos de
torneamento

Acessórios específicos de
torneamento

Ponta rotativa Ponta e cone redutor Ponta rebaixada
Mandril Suporte da ferramenta

Ângulo de corte das ferramentas de tornear:
 = ângulo de incidência ou
folga.
b = ângulo de cunha
 = ângulo de saída

Ferramentas para torneamento:
1) Cortar
2) Desbastar à direita
3) Sangrar
4) Acabamento
5) Facear à direita
6) Sangrar com grande dimensão
7) Desbastar à direita
8) Desbastar e Facear à esquerda
9) Perfil
10) Roscar

Ferramentas para tornear internamente:
1) Desbaste
2) Acabamento
3) Sangrar
4) Perfíl
5) Roscar
6) Tornear com haste

Fixação e ajustagem da ferramenta de tornear:

Insertos - Torneamento
O código ISO para insertos intercambiáveis inclui basicamente 9 símbolos, que em geral
podem ser representados por letras e números, que por sua vez definem não apenas as
dimensões como também as geometrias e suas aplicações.
O oitavo e o nono símbolo são utilizados apenas em alguns casos específicos quando há
necessidade, assim como o décimo que pode ser inserido por decisão do fabricantes para
determinar algum detalhe do inserto.

Torneament
o
1 – Formato da pastilha

Torneament
o
2 – Ângulo de folga

Torneament
o
3 – Tolerâncias
• Tolerância em “S” e “d” (Espessura e
círculo inscrito).
• Pode variar de acordo com o tamanho
da pastilha

Torneament
o
4 – Tipo de inserto (Quebra cavaco e modo de fixação)

Torneament
o
5 – Dimensões do inserto em mm
• Dimensões com apenas um
número devem ser precedidas de um 0
(zero).
• Ex: 8mm deve ser indicado como 08.

Torneament
o
6 – Espessura do inserto
• Exemplo:
• 02 – S = 2,38mm
• 04 – S = 4,76mm
• 06 – S = 6,35mm

Torneament
o
7 – Raio do inserto em mm • Exemplo:
• 02 – R = 0,2 mm
• 04 – R = 0,4 mm
• 06 – R = 0,6 mm
• 08 – R = 0,8 mm
• 10 – R = 1,0 mm
• 12 – R = 1,2 mm
Raio do inserto

Torneament
o
8 – Tipo de aresta de corte
• F – Aresta de corte aguda
• T – Aresta de corte negativa

Torneament
o
9 – Direção de avanço
• R – Right (corte à direita)
• L – Left (Corte à esquerda)
• N - Neutra

Torneament
o
10 – Dígito opcional
Como vimos no inicio, as especificações costumam conter 9 dígitos, porém o
fabricante pode optar por adicionar outros símbolos para representar aplicações
especificadas.
Exemplo:
QF – Operações de acabamento fino
QM – Operações de semiacabado
QR – Operações de desbaste

Suportes - Torneamento
O código ISO para suportes porta pastilhas externo inclui 10 símbolos, que em geral podem
ser representados por letras e números, que por sua vez definem não apenas as dimensões
como também as geometrias e suas aplicações.
O décimo primeiro símbolo é utilizado apenas em alguns casos específicos quando há
necessidade em determinar algum detalhe do suporte.

Torneament
o
1 – Tamanho do BTS

Torneament
o
2 – Sistema de fixação
• C = Fixação pela parte superior
• M = Fixação pela parte superior e pelo furo
• P = Fixação pelo furo
• S = Fixação por parafuso

Torneament
o
3– Formato dos insertos intercambiáveis

Torneament
o
4 – Tipos de porta inserto

Torneament
o
5 – Ângulo de folga da pastilha

Torneament
o
6 – Sentido de corte
• R – Right (corte à direita)
• L – Left (Corte à esquerda)
• N - Neutra

Torneament
o
7 – Altura do suporte

Torneament
o
8 – Largura do suporte

Torneament
o
9 – Comprimento do suporte

Torneament
o
10 – Comprimento da aresta de corte
• Dimensões com apenas um
número devem ser precedidas de um 0
(zero).
• Ex: 6mm deve ser indicado como 06.

Torneament
o
11 – Dígito opcional
Além das especificações padronizadas, o fabricante pode optar também por adicionar
o décimo primeiro símbolo para representar aplicações especificadas.

Desgaste dos insertos
Danos nos insertos
Como vimos anteriormente, os cálculos aplicados aos parâmetros de corte durante a
usinagem são extremamente importantes para um resultado significativo do produto final.
Porém, também é preciso considerar o desgaste das ferramentas de trabalho durante o
processo e trabalhar os parâmetros para evitar possíveis problemas.

Danos no inserto
Conforme os insertos vão sendo utilizados, ocorre naturalmente um processo de desgaste,
que no entanto pode se acelerado caso os parâmetros de corte não venham a ser
respeitados.
Esses desgastes e avarias são gerados por conta do atrito constante, que eleva a carga
mecânica e térmica de acordo com a intensidade exigida da ferramenta, alterando sua forma
original.

Danos no inserto
Mesmo sendo natural do processo de usinagem, o desgaste pode variar de acordo com os
parâmetros e também com a dureza do material a ser usinado, pois insertos incompatíveis
com a dureza do material podem se desgastar rapidamente.

Abrasão
É quando ocorre uma perda de material por um microlascamento do inserto, onde partículas
de elevada dureza se desprendem do material ou da própria ferramenta, deixando a
superfície com abrasivos.

Difusão
São transferências de átomos que ocorrem de um material para o outro, ou seja, entre a
ferramenta e a peça (cavaco), onde as partículas de ferro (Fe) e carbono (C) acabam
transitando de acordo com as temperaturas, que muitas vezes podem criar um ambiente
favorável para este problema.

Oxidação
Um fator gerado em decorrência das altas temperaturas, pela presença de ar e água que
contribuem para a geração de óxidos que por sua vez podem ocasionar lascas na superfície
do inserto, facilitando um avaria.

Fadiga
Os problemas de fadiga em geral podem ocasionar trincas ao longo do tempo, pois a fadiga é
uma fragilidade na estrutura do inserto ocasionada por esforços mecânicos inadequados,
além da refrigeração aplicada de maneira incorreta, gerando choques térmicos.

Aderência
Muito comum quando há baixas temperaturas e velocidades, pois o arrase, o atrito se
prolonga dando uma maior aderência na superfície, gerando um desprendimentos da
camada do inserto.

Aresta postiça de corte (APC)
Em decorrência dos esforços e muitas vezes do empastamento do material na superfície, os
cavacos que deveriam ser expelidos pelo ângulo de saída acabam se fundindo com a
superfície do inserto.
Com o tempo esse encruamento gerado tende a crescer, até que se desprenda podendo
levar parte da ferramenta, gerando o rompimento.
Possíveis soluções:
• Aplicação de uma maior velocidade de corte
• Seleção de quebra cavaco

Problemas de desgastes
Se ao longo do processo essa aresta postiça permanecer, o desgaste da ferramenta será
excessivo, podendo reduzir significativamente sua vida útil.
É importante ressaltar que mesmo em insertos novos esse problema é muito comum, pois
são os parâmetros e a refrigeração que costumam gerar este problema.

Desgaste do flanco
Este problema é frequente quando há abrasão no processo, pois as laterais do ângulo de
ataque da ferramenta costuma sofrer um desgaste maior, sendo um dos desgastes mais
comuns.
• Redução da velocidade de corte (Vc)
• Buscar uma classe de inserto mais resistente

Desgaste de Cratera
Ocasionado principalmente pelo fator da difusão, quando há um excesso de temperatura
durante o processo de usinagem, quando as partículas se desprendem da estrutura. Em
geral este problema
• Redução da velocidade de corte (Vc) e avanço (f)
• Buscar uma classe de inserto mais resistente
• Utilização de refrigeração

Entalhes
Normalmente presente nas extremidades, podendo gerar a deterioração do
inserto rapidamente . Seu surgimento pode variar de acordo com a posição de corte
utilizada.
• Substituir o inserto por outro com ângulo de ataque menor
• Redução do avanço (f)

Lascamento
Frequentemente ocorre em insertos com uma maior dureza, e pode ser ocasionado por
corte interrompido ou fragilidade decorrente de choques térmicos.
• Redução de vibrações
• Aumento da velocidade de corte
• Redução do avanço

Deformação Plástica
Uma avaria na aresta de corte em decorrência das altas temperaturas e pressões de corte no
processo, provocando uma deformação típica.
No inicio a ferramenta apresenta dificuldades na quebra de cavaco, junto com o acabamento
superficial ruim, até que no último estágio pode ocorrer a quebra caso não observado.
• Aplicação de ferramentas resistentes às altas temperaturas
• Optar por geometria que distribuem os esforços e possuem maior robustez
• Redução do da velocidade de corte (Vc) e avanço (f)
• Utilização de refrigeração

Trincas
Em geral, o corte interrompido, a transição de espessuras de corte repentinas e a ausência
de lubrificação contribuem bastante para a ocorrência deste problema, em especial as duas
primeiras causas citadas.
• Utilização de refrigeração constante ou a ausência do mesmo
• Controlar e respeitar rigorosamente o avanço de corte (f) e a profundidade de corte axial
(Ap)

Resumos dos Desgastes e Avarias

Parâmetros de corte - Torneamento
Em função do material a ser usinado, o operador deve estabelecer parâmetros compatíveis
com o material a ser usinado e com as ferramentas disponíveis para a fabricação.
Para isso precisamos relembrar e aprender um pouco mais sobre os principias parâmetros
de usinagem.

Parâmetros de corte:
Parâmetros de corte são grandezas numéricas que representam valores de
deslocamento da ferramenta ou da peça, adequados ao tipo de trabalho a ser
executado, ao material a ser usinado e ao material da ferramenta.

Velocidade de corte:
Velocidade de corte é o espaço que a ferramenta percorre, cortando um
material, dentro de um determinado tempo.
A velocidade de corte depende de uma série de fatores, como:
 Tipo de material da ferramenta;
 Tipo do material a ser usinado;
 Tipo de operação a ser realizada;
 Condições de refrigeração;
 Condições da máquina etc.

RPM
As rotações por minuto devem ser calculadas seguindo a fórmula abaixo, e deverão ser
respeitadas não apenas para garantir uma usinagem de qualidade como também para
controlar os riscos de altas rotações em peças com diâmetros elevados.
Deste modo existe uma relação inversamente proporcional, ou seja, quanto maior o
diâmetro a ser usinado, menor deverá ser a rotação.
n = Rotação (RPM)
Vc = Velocidade de corte (m/min)
Ø = Diâmetro da peça (mm)

Velocidade de corte
É um parâmetro de extrema importância para a usinagem, e possui uma relação direta com a
rotação e com o diâmetro a ser usinado.
Vc = Velocidade de corte (m/min)
Ø = Diâmetro da peça (mm)
n = Rotação (RPM)

Avanço (f)
O avanço de usinagem deve ser calculado com base na relação entre o comprimento usinado
e a rotação utilizada, para que a qualidade no processo possa ser mantida sem oferecer
riscos e consequentemente ser retardar o processo.

Tempo de corte
Neste caso podemos utilizar este recurso para dimensionar o esforço durante o processo de
usinagem, evitando sobrecarga dos motores e até mesmo a para do eixo.
300
125
2.4
144

Rugosidade teórica da superfície acabada
Este é basicamente um parâmetro que relaciona a rugosidade teórica com a rugosidade real
deixada pelo processo de usinagem.
0.3
0.8
7.03

Taxa de remoção
Permite definir a quantidade de cavaco que resultante do processo de usinagem, atuando
como um indicador dos parâmetros de corte.

Potência liquida Pc (KW)
Dimensiona em KW a potência direcionada diretamente para o processo de usinagem,
possibilitando analisar o esforço direcionado para uma determinada operação.

Potência liquida Pc (KW)
Dimensiona em KW a potência direcionada diretamente para o processo de usinagem,
possibilitando analisar o esforço em uma determinada operação.
3
0.3
300
2720
80
0.15

O torno é uma máquina muito versátil. Desde que começamos a falar sobre ele, você vem
ouvindo isso. Essa fama vem da grande gama de possibilidades de se realizar as mais diversas
operações com ele.
Isso quer dizer que, a partir de uma barra cilíndrica de metal em bruto, você pode obter os
mais variados perfis apenas trocando as ferramentas.
Com toda essa versatilidade, existe uma operação em que o torno é realmente “imbatível”:
abrir roscas.
Roscas

OBS: Também é possível abrir roscas com mais de uma entrada e com formatos
especiais, como os das roscas Edson (rosca redonda) muito utilizadas nas lâmpadas
residenciais.
Perfis de Roscas

Roscas - Conceito
Rosca é uma saliência de perfil constante, helicoidal, que se desenvolve de
forma uniforme, externa ou internamente, ao redor de uma superfície
cilíndrica ou cônica. Essa saliência é denominada filete.

Rosca Métrica
Rosca Métrica triangular (Normal e fina)

Rosca Métrica
Exemplo
• Calculando diâmetro a ser usinado para a fabricação de uma rosca M10x1,5
Exercício 1

Rosca Métrica
Exemplo
• Calculando a folga de uma rosca M10x1,5
Exercício 2

Rosca Métrica
Exemplo
• Calculando o diâmetro menor de uma porca
Exercício 3

Rosca Métrica
Exemplo
• Calculando o diâmetro maior de uma porca
Exercício 4

Rosca Métrica
Exemplo
• Calculando a altura do filete
Exercício 5

Rosca Whitworth – Padrão imperial

Especificações e demais classificações
de rosca

de roscas
Exemplo de
Nomenclatura:
3/8” BSW
ou
3/8” BSF

de roscas
• Cálculo rosca triangular

Rosca Whitworth
Exemplo
• Calculando a altura do filete

Rosca Whitworth
Exemplo
• Calculando diâmetro menor

Rosca Whitworth
Exemplo
• Calculando o raio de arredondamento

Acessórios de medição e verificação

O torneamento cônico externo é feito com as mesmas ferramentas usadas no torneamento
cilíndrico externo.
Há técnicas diferentes para obter esse resultado e sua escolha depende de fatores como
formato e dimensões finais da peça.
Assim como o torneamento cilíndrico essa operação pode ser interna ou externa.
Torneamento Cônico

Torneamento Cônico - Cálculos

Calculo de deslocamento do contraponto

Calculo de deslocamento do carro superior
X 57,3

INTRODUÇÃO
⚫ Uma das formas de obter o deslocamento de precisão dos carros e das mesas de máquinas
operatrizes convencionais — como plainas, tornos, fresadoras e retificadoras — é utilizar o
anel graduado.
⚫ Essa operação é necessária sempre que o trabalho exigir que a ferramenta ou a mesa seja
deslocada com precisão.
⚫ Os anéis graduados, como o nome já diz, são construídos com graduações, que são divisões
proporcionais ao passo do fuso, ou seja, à distância entre filetes consecutivos da rosca desse
fuso.

PASSO DO FUSO
Isso significa que, quando se dá uma volta completa no anel graduado, o carro da
máquina é deslocado a uma distância igual ao passo do fuso.

CALCULANDO
Para esse cálculo, precisamos apenas de dois dados: o passo do fuso (pf) e o
número de divisões do anel (no div.). Isso porque, como já dissemos, as divisões
do anel são proporcionais ao passo do fuso.

Fluídos de corte:
Os fluídos de corte são utilizados para refrigerar a ferramenta e a peça durante
a usinagem, lubrificando a ferramenta para uma maior durabilidade ao gume e
melhor acabamento na superfície, auxiliando também a evitar oxidações e a
saída do cavaco.

1.1 - Torneiro Mecânico - Usinagem.pptx

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