Post on 25-Jun-2015
1
TORNOS
Professora: Maria Adrina P. de S. da Silva, Dra. Eng.
SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁINSTITUTO DE TECNOLOGIA DA UFPA
FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICADISCIPLINA: USINAGEM DOS METAIS
2
TORNOS
INTRODUÇÃO
SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁINSTITUTO DE TECNOLOGIA DA UFPA
FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICADISCIPLINA: USINAGEM DOS METAIS
3
INTRODUÇÃO
SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁINSTITUTO DE TECNOLOGIA DA UFPA
FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICADISCIPLINA: USINAGEM DOS METAIS
4
INTRODUÇÃO
Todos os conjuntos mecânicos que nos cercam são formados por uma porção de peças: eixos, anéis, discos, rodas, engrenagens, juntas suportes, parafusos, carcaças.
Para que essas peças sirvam às necessidades para as quais foram fabricadas, elas devem ter exatidão de medidas e um determinado acabamento em sua Superfície
A maioria dos livros sobre processos de fabricação diz que é possível fabricar essas peças de dois modos:
1 - Sem produção de cavacos, como nos processos metalúrgicos (fundição, laminação, trefilação etc.),
2 - e com produção de cavacos, o que caracteriza todos os processos de usinagem.
SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁINSTITUTO DE TECNOLOGIA DA UFPA
FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICADISCIPLINA: USINAGEM DOS METAIS
5
TORNEARIA
TORNEAMENTO
SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁINSTITUTO DE TECNOLOGIA DA UFPA
FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICADISCIPLINA: USINAGEM DOS METAIS
6
2.1. Definição
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.
SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁINSTITUTO DE TECNOLOGIA DA UFPA
FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICADISCIPLINA: USINAGEM DOS METAIS
7
2.1. Definição
SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁINSTITUTO DE TECNOLOGIA DA UFPA
FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICADISCIPLINA: USINAGEM DOS METAIS
8
2.1. Definição
Para realizar o torneamento, são necessários três movimentos relativos entra a peça e a ferramenta, são eles:1 - 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 a ferramenta ao longo da superfície da peça.
3 - Movimento de penetração: é o movimento que determina a profundidade de corte ao empurrar a ferramenta em direção ao interior da peça e assim regular a profundidade do passe e a espessura do cavaco.
SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁINSTITUTO DE TECNOLOGIA DA UFPA
FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICADISCIPLINA: USINAGEM DOS METAIS
9
2.1. Definição
Variando os movimentos, a posição e o formato da ferramenta, é possível realizar uma grande variedade de operações:(a) Tornear superfícies externas e internas;
(b) Tornear superfícies cônicas externas e internas;
(c) Roscar superfícies externas e internas;
(d) Perfilar superfícies.
SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁINSTITUTO DE TECNOLOGIA DA UFPA
FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICADISCIPLINA: USINAGEM DOS METAIS
10
2.1. Definição
SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁINSTITUTO DE TECNOLOGIA DA UFPA
FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICADISCIPLINA: USINAGEM DOS METAIS
11
2.2. Máquina Torno
O Torno mecânico é considerado como a máquina ferramenta fundamental, é a mais antiga e mais importante das máquinas ferramentas assim como, provavelmente, é aquela com maior versatilidade no que diz respeito ao número de operações que pode realizar. Praticamente a partir do torno mecânico, foram desenvolvidas todas as outras máquinas ferramentas, sua utilização é fundamental na grande maioria das tarefas de reparo e manutenção assim como é utilizado para produção de peças em escala industrial
SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁINSTITUTO DE TECNOLOGIA DA UFPA
FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICADISCIPLINA: USINAGEM DOS METAIS
12
2.2. Máquina Torno
Todos os tornos, respeitando-se suas variações de dispositivos, ou dimensões exigidas em cada caso, são compostos as seguintes partes:(1) Corpo da máquina: barramento, cabeçote fixo e móvel, caixas de mudança de velocidade
(2) Sistema de transmissão de movimento do eixo: motor, polia, engrenagem, redutores.
(3) Sistemas de deslocamento da ferramenta e de movimentação da ferramenta em diferentes velocidades: engrenagens, caixa de câmbio, inversores de marcha, fusos, vara, etc.
(4) Sistema de fixação da ferramenta: torre, carro porta-ferramenta, carro transversal, carro principal ou longitudinal e da peça: placas, cabeçote móvel.
(5) Comandos dos movimentos e das velocidades: manivelas e alavancas.
SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁINSTITUTO DE TECNOLOGIA DA UFPA
FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICADISCIPLINA: USINAGEM DOS METAIS
13
2.2. Máquina Torno
Torno mecânico vertical
Torno mecânico horizontal
SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁINSTITUTO DE TECNOLOGIA DA UFPA
FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICADISCIPLINA: USINAGEM DOS METAIS
14
2.2. Máquina Torno
SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁINSTITUTO DE TECNOLOGIA DA UFPA
FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICADISCIPLINA: USINAGEM DOS METAIS
SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁINSTITUTO DE TECNOLOGIA DA UFPA
FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICADISCIPLINA: USINAGEM DOS METAIS
15
Barramento
Barramento com cava
Cabeçote fixo
16
Componentes do cabeçote fixo
Caixa de velocidades aberta
Árvore principal vazada
Fuso e vara
Componentes do grande carro
SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁINSTITUTO DE TECNOLOGIA DA UFPA
FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICADISCIPLINA: USINAGEM DOS METAIS
17
Carro transversal
Carro longitudinal e carro superior
Avental
Cabeçote móvel
SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁINSTITUTO DE TECNOLOGIA DA UFPA
FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICADISCIPLINA: USINAGEM DOS METAIS
18
2.2.1. Acessórios para o torno
Placa universal
Placa de castanhas independentes
SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁINSTITUTO DE TECNOLOGIA DA UFPA
FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICADISCIPLINA: USINAGEM DOS METAIS
19
Utilização do relógio comparador para centralizar peças
Utilização da placa de arraste
Ponta rotativa Ponta rotativa no mangote do cabeçote móvel
SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁINSTITUTO DE TECNOLOGIA DA UFPA
FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICADISCIPLINA: USINAGEM DOS METAIS
20
Ponto fixo
Ponto fixo adaptado ao cabeçote móvel
Luneta fixa Luneta móvel
SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁINSTITUTO DE TECNOLOGIA DA UFPA
FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICADISCIPLINA: USINAGEM DOS METAIS
21
Mandril Mandril colocado no cabeçote móvel
Anel graduado do carro transversal.
Anel graduado do carro superior Representação do passo
de um parafuso
SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁINSTITUTO DE TECNOLOGIA DA UFPA
FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICADISCIPLINA: USINAGEM DOS METAIS
22
2.2.2. Fixação da peça
Quando as peças a serem torneadas são de pequenas dimensões, de formato cilíndrico ou hexagonal regular, elas são presas por meio de um acessório chamado de placa universal de três castanhas.
SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁINSTITUTO DE TECNOLOGIA DA UFPA
FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICADISCIPLINA: USINAGEM DOS METAIS
23
2.2.2. Fixação da peça
De acordo com os tipos de peças a serem fixadas, as castanhas podem ser usadas de diferentes formas:
(1) Para peças cilíndricas maciças como eixos, por exemplo, a fixação é feita por meio da parte raiada interna das castanhas voltadas para o eixo da placa universal.
(2) Para peças com formato de anel, utiliza-se a parte raiada externa das castanhas.
(3) Para peças em forma de disco, as castanhas normais são substituídas por castanhas invertidas.
SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁINSTITUTO DE TECNOLOGIA DA UFPA
FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICADISCIPLINA: USINAGEM DOS METAIS
24
2.2.3. Operações de torneamentoA primeira operação do torneamento é facear:
Depois do faceamento, pode-se executar o torneamento de superfície cilíndrica externa
Sua execução tem as seguintes etapas:
Fixação da peça, deixando livre um comprimento maior do que a parte que será torneada, e centralizando bem o material.Montagem da ferramenta no porta-ferramenta de modo que a ponta da ferramenta fique na altura do centro do torno.Regulagem do torno na rotação adequada, consultando a tabela específica. Marcação, no material, do comprimento a ser torneado. Para isso, a ferramenta deve ser deslocada até o comprimento desejado e a medição deve ser feita com o paquímetro. A marcação é feita acionando o torno e fazendo um risco de referência.
SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁINSTITUTO DE TECNOLOGIA DA UFPA
FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICADISCIPLINA: USINAGEM DOS METAIS
25
2.2.3. Operações de torneamentoDeterminar a profundidade de corte:
ligar o torno e aproximar a ferramenta até marcar o início do corte no material; deslocar a ferramenta para fora da peça; zerar o anel graduado e fazer a ferramenta penetrar no material a uma profundidade suficiente para remover a casca do material.fazer um rebaixo inicial; deslocar a ferramenta para fora da peça; desligar a máquina; verificar o diâmetro obtido no rebaixo; tornear completando o passe até o comprimento determinado pela marca(deve-se usar fluido de corte onde for necessário); repetir quantas vezes for necessário para atingir o diâmetro desejado.
SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁINSTITUTO DE TECNOLOGIA DA UFPA
FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICADISCIPLINA: USINAGEM DOS METAIS
26
TORNEARIA
REGULAGEM DO TORNO
MECÂNICO
SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁINSTITUTO DE TECNOLOGIA DA UFPA
FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICADISCIPLINA: USINAGEM DOS METAIS
27
3. REGULAGEM DO TORNO MECÂNICO
O movimento de rotação descrito pelo material a ser usinado, associado ao movimento automático desenvolvido pela ferramenta de corte são itens fundamentais na preparação ou regulagem do torno mecânico.
a) Rotação de trabalho - O resultado final das operações realizadas depende fundamentalmente do nível de rotação selecionado
Para a seleção adequada do nível de rotação a ser utilizada em determinada tarefa de tornearia, vários fatores devem ser considerados, os principais são: •Tipo de material a ser usinado ou trabalhado;•Dimensões do material a ser usinado;•Natureza do material da ferramenta de corte.•Fase da operação de usinagem.
A seguir, alguns critérios “práticos” baseados nos fatores descritos:
SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁINSTITUTO DE TECNOLOGIA DA UFPA
FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICADISCIPLINA: USINAGEM DOS METAIS
28
3. REGULAGEM DO TORNO MECÂNICO1 - Natureza do material a ser usinado:
Material duro – Utilize baixa rotação
Material de baixa dureza – Utilize rotação mais elevada
2 – Natureza do material da ferramenta de corte:
As ferramentas de metal duro sempre utilizam rotações mais elevadas que as ferramentas de aço rápido.
3 – Dimensões da peça usinada:
Peças de grande diâmetro devem ser usinadas em baixa rotação
4 – Fase da operação:
A fase inicial da operação, conhecida como desbaste, deve ser realizada em rotação mais baixa do que a utilizada na fase final que é denominada de acabamento.
SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁINSTITUTO DE TECNOLOGIA DA UFPA
FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICADISCIPLINA: USINAGEM DOS METAIS
29
Valores de velocidade de corte em m/min (metros por minuto) e avanços por volta em mm / rot. considerando operação de torneamento cilíndrico
3. REGULAGEM DO TORNO MECÂNICO
SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁINSTITUTO DE TECNOLOGIA DA UFPA
FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICADISCIPLINA: USINAGEM DOS METAIS
30
3. REGULAGEM DO TORNO MECÂNICO
SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁINSTITUTO DE TECNOLOGIA DA UFPA
FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICADISCIPLINA: USINAGEM DOS METAIS
31
3. REGULAGEM DO TORNO MECÂNICO
b) Avanços - além da rotação de trabalho, os movimentos de translação da ferramenta de corte quando realizados no modo automático também são importantes itens na regulagem do torno mecânico
Avanço por volta (apv) – O avanço por volta representa o deslocamento da ferramenta a cada rotação da placa
Avanço por minuto (apm) – O avanço por minuto representa o deslocamento da ferramenta a cada minuto de trabalho
Profundidade de corte – A profundidade de corte, esquematizada na figura seguinte como Pc, representa a medida na qual a ferramenta de corte é aprofundada no material
RPMxApvApm
SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁINSTITUTO DE TECNOLOGIA DA UFPA
FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICADISCIPLINA: USINAGEM DOS METAIS
32Representação de avanço, Rpm e profundidade de
corte
3. REGULAGEM DO TORNO MECÂNICO
SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁINSTITUTO DE TECNOLOGIA DA UFPA
FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICADISCIPLINA: USINAGEM DOS METAIS
33
TORNEARIA
PRINCIPAIS OPERAÇÕES DE
TORNEARIA MECÂNICA
SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁINSTITUTO DE TECNOLOGIA DA UFPA
FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICADISCIPLINA: USINAGEM DOS METAIS
34
4. PRINCIPAIS OPERAÇÕES DE
TORNEARIA MECÂNICAVariando os movimentos, a posição e o formato da ferramenta, é possível realizar uma grande variedade de operações:
SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁINSTITUTO DE TECNOLOGIA DA UFPA
FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICADISCIPLINA: USINAGEM DOS METAIS
35
SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁINSTITUTO DE TECNOLOGIA DA UFPA
FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICADISCIPLINA: USINAGEM DOS METAIS
36
4. PRINCIPAIS OPERAÇÕES DE
TORNEARIA MECÂNICAAlém dessas operações, também é possível furar, alargar, recartilhar, roscar com machos ou cossinetes, mediante o uso de acessórios próprios para à máquina-ferramenta.
SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁINSTITUTO DE TECNOLOGIA DA UFPA
FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICADISCIPLINA: USINAGEM DOS METAIS
37
4. PRINCIPAIS OPERAÇÕES DE
TORNEARIA MECÂNICAA figura abaixo ilustra o perfil de algumas ferramentas usadas no torneamento e suas respectivas aplicações.
SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁINSTITUTO DE TECNOLOGIA DA UFPA
FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICADISCIPLINA: USINAGEM DOS METAIS
38
TORNEARIA
AFIAÇÃO DA FERRAMENTA
PARA AS PRINCIPAIS
OPERAÇÕES DE TORNEARIA
SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁINSTITUTO DE TECNOLOGIA DA UFPA
FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICADISCIPLINA: USINAGEM DOS METAIS
39
5. AFIAÇÃO DA FERRAMENTA PARA AS PRINCIPAIS
OPERAÇOES DE TORNEARIA • Afiar corretamente a ferramenta de corte é uma etapa de extrema importância, pois, a qualidade final da usinagem depende fundamentalmente da afiação da ferramenta. • Para cada operação específica a ser realizada no torno mecânico existe uma forma determinada de ferramenta de corte. Desta forma, afiar uma ferramenta é transformar a forma original do
material da ferramenta através da criação de planos e arestas (encontro de planos) que seguem uma seqüência lógica de execução, dando origem a uma forma final que é mais adequada para realizar a operação de usinagem desejada.
SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁINSTITUTO DE TECNOLOGIA DA UFPA
FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICADISCIPLINA: USINAGEM DOS METAIS
40
5.1. ÂNGULOS, PLANOS E ARESTAS DE UMA FERRAMENTA
DE CORTE
SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁINSTITUTO DE TECNOLOGIA DA UFPA
FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICADISCIPLINA: USINAGEM DOS METAIS
41
5.1. ÂNGULOS, PLANOS E ARESTAS DE UMA FERRAMENTA
DE CORTE
SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁINSTITUTO DE TECNOLOGIA DA UFPA
FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICADISCIPLINA: USINAGEM DOS METAIS
42
Bibliografias• ABREU FILHO, Carlos. Tornearia Mecânica – Notas de
Aula, Belém, 2007.
• AGOSTINHO, Oswaldo Luis. VILELLa, Ronaldo Castro (In Memoriam), BUTTON, Sérgio Tonini. Processos de Fabricação e Planejamento de Processos. Universidade Estadual de Campinas - Faculdade de Engenharia Mecânica - Departamento de Engenharia de Fabricação - Departamento de Engenharia de Materiais. Campinas, SP. 2004
• BRAGA, Paulo Sérgio Teles, CPM - Programa de Certificação de Pessoal de Manutenção – Mecânica - Processos de Fabricação, SENAI/CST, Vitória, ES. 1999.
• COSTA, Éder Silva & SANTOS, Denis Júnio. Processos de Usinagem. CEFET-MG. Divinópolis, MG. março de 2006
SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁINSTITUTO DE TECNOLOGIA DA UFPA
FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICADISCIPLINA: USINAGEM DOS METAIS
43
Bibliografias• DINIZ, A. E., Tecnologia da Usinagem dos Materiais. 3 ed.
São Paulo: Artliber Editora, 2003.
• FERRARESI, Dino. Fundamentos da Usinagem dos Metais. Editora Edgard Blücher LTDA. São Paulo, SP, 1977
• INMETRO. SISTEMA Internacional de Unidades – SI (tradução da 7ª edição do original francês “Le Système International d’Unités”, elaborada pelo Bureau International des Poids et Mesures - BIPM). 8ª edição Rio de Janeiro, 2003. 116 p.
• INMETRO. Vocabulário Internacional de Termos Fundamentais e Gerais de Metrologia – VIM – Portaria Inmetro 029 de 1995. 3ª edição, Rio de Janeiro, 2003. 75p.
• reimpressão.
SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁINSTITUTO DE TECNOLOGIA DA UFPA
FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICADISCIPLINA: USINAGEM DOS METAIS
44
Bibliografias• PALMA, Flávio. Máquinas e Ferramentas. Apostila,
SENAI-SC, Blumenau, 2005.
• SECCO, Adriano Ruiz; VIEIRA, Edmur & GORDO, Nívia. Módulos Instrumentais – Metrologia. Telecurso 2000. São Paulo, SP, 2007
• VAN VLACK, L. H., Princípios da Ciência e Tecnologia dos Materiais. Tradução Edson Carneiro. Rio de Janeiro: Elsevier, 1970 – 4ª reimpressão.
SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁINSTITUTO DE TECNOLOGIA DA UFPA
FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICADISCIPLINA: USINAGEM DOS METAIS