Vestibulinho 2016

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Calculo inclinação carro superior

Calculo rpm a partir da velocidade de corte

Ferramentas de corte

Torneamento cônico

Furar no torno

Torno

1 - Quantas rotações por minuto (rpm) deve-se empregar para desbastar no torno um tarugo de aço 1060 de 100 mm de diâmetro, usando uma ferramenta de aço rápido?

a) dados disponíveis
ferramenta: de aço rápido material: aço 1060  com vc = 15m/mim (dado de tabela, de acordo com as indicações acima)
d = 10 mm

 b) valor a determinar n = ?

2 - Quantas rotações por minuto devem ser empregadas para desbastar no torno um tarugo de aço 1045 de 50 mm de diâmetro, se uma ferramenta de aço rápido for usada? Use vc = 20 m/min.


3 - Calcule o número de rotações por minuto para desbastar no torno uma peça de ferro fundido duro de 200 mm de diâmetro com ferramenta de metal duro. A velocidade indicada na tabela para ferramenta de aço rápido é de 18 m/min.


4 - Calcule o ângulo de inclinação do carro superior do torno para tornear a seguinte peça. Não se esqueça de que você tem de usar a fórmula:

5 -  Qual é o ângulo de inclinação do carro superior do torno para que se possa tornear a peça mostrada a seguir.

 6 - Assinale a alternativa correta.
a) A operação de usinagem que permite trabalhar peças por meio de um movimento de rotação em torno de um eixo é chamada de:

1. (  ) fresagem
2. (  ) furação
3. (  ) torneamento
4. (  ) alargamento

Calculo de inclinação do carro

Uma  das operações mais comuns que o torneiro deve realizar é o torneamento cônico. Quando é necessário tornear peças cônicas, uma das técnicas utilizadas é a inclinação do carro superior do torno. Para que isso seja feito, é preciso calcular o ângulo de inclinação do carro. E esse dado, muitas vezes, não é fornecido no desenho da peça. Vamos fazer de conta, então, que você precisa tornear uma peça desse tipo, parecida com a figura a seguir.

Relação tangente

A primeira coisa que você tem de fazer, quando recebe uma tarefa como essa, é analisar o desenho e visualizar o triângulo retângulo. É através da relação entre os lados e ângulos que você encontrará a medida que procura. Vamos ver, então, onde poderia estar o triângulo retângulo no desenho da peça que você recebeu.

Nessa figura, a medida que você  precisa encontrar é o ângulo a. Para encontrá-lo, você tem de analisar, em seguida, quais as medidas que o desenho está fornecendo. Observando a figura anterior, você pode localizar: a medida c, o diâmetro maior e o diâmetro menor da parte cônica. Vamos pensar um pouco em como essas medidas podem nos auxiliar no cálculo que precisamos fazer. A medida c nos dá o cateto maior, ou adjacente do triângulo retângulo (c = 100 mm). A diferença entre o diâmetro maior (50 mm) e o diâmetro menor (20 mm), dividido por 2, dá o cateto oposto ao ângulo a. A relação entre o cateto oposto e o cateto adjacente nos dá o que em Trigonometria chamamos de    tangente do ângulo a. Essa relação é representada matematicamente pela fórmula:

Como 

 co é dado pela diferença entre o diâmetro maior menos o diâmetro menor, dividido por 2, e  ca é igual ao comprimento do cone (c), a fórmula de cálculo do ângulo de inclinação do carro superior do torno é sempre escrita da seguinte maneira:

Calculo RPM e Velocidade de corte

 Para calcular a rpm, seja da peça no torno, seja da fresa ou da broca, usamos um dado chamado velocidade de corte velocidade de corte velocidade de corte velocidade de corte 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 usado; 
•  tipo de operação a ser realizada; 
•  condições da refrigeração; 
•  condições da máquina etc.

Embora exista uma fórmula que expressa a velocidade de corte, ela é fornecida por tabelas que compatibilizam o tipo de operação com o tipo de material da ferramenta e o tipo de material a ser usinado. Essas tabelas estão a sua disposição no final deste livro.

Exemplo.:

Vamos supor que você seja um torneiro e precise tornear com uma ferramenta de aço rápido um tarugo de aço 1020 com diâmetro de 80 mm. Qual será a rpm do torno para que você possa fazer esse trabalho adequadamente?

Os dados que você tem são: vc = 25m/min (dado encontrado na tabela)

                                               d = 80 mm 

                                               n = ? 

A rpm ideal para esse trabalho seria 99,5. Como as velocidades das máquinas estão estipuladas em faixas determinadas, você pode usar um valor mais próximo, como 100 rpm. 

Dica tecnológica Para realizar as operações de fresagem ou furação, a fórmula para o cálculo da rpm é a mesma, devendo-se considerar o diâmetro da fresa ou da broca, dependendo da operação a ser executada.

Fixação e ajustagem da ferramenta de tornear

O posicionamento e a rigidez da fixação da ferramenta influenciam a vida útil e, em conseqüência, a produtividade da ferramenta. A posição influi nos ângulos α  e γ, que, por sua vez, influem na formação do cavaco e, conseqüentemente, na força de corte. A posição correta da porta da ferramenta deve coincidir com o centro geométrica da peça.

As ferramentas de corte podem ser presas no torno de duas maneiras: diretamente no porta-ferramentas do carro superior ou por meio de suporte que, por sua vez, é fixado no porta-ferramentas.

Ao fixar a ferramenta, deve-se observar se é necessário colocar um ou mais calços de aço para obter a altura desejada da ferramenta.

Para que uma ferramenta seja fixada rigidamente, é necessário que sobressaia o menos possível do porta-ferramentas, ou seja, o balanço b deve ser o menor possível, para evitar a flexão da ferramenta que pode provocar alterações na rugosidade e nas dimensões da peça.

O valor do ângulo formado pela aresta de corte da ferramenta com a superfície a cortar é variável, conforme a operação. Assim, em operação de desbastar, o ângulo χ  pode variar de 30º até 90º, conforme material. Quanto maior a resistência do material, menor será o ângulo. Em operação de facear, o ângulo pode variar de 0 a 5º

Ferramenta de roscar

 Utilizada para fazer rosca na peça; é preparada de acordo com o tipo de rosca que se deseja executar.

Ferramenta de formar

 Empregada para tornear peças de perfil variado; usam-se ferramentas cujas arestas de corte têm a mesma forma do perfil que se deseja dar à peça.

Ferramenta para tornear interno

 Utilizada para torneamento interno de superfícies cilíndricas, cônicas, faceadas ou perfiladas

Ferramenta para sangrar

A ferramenta para sangrar é o bedame, que corta o material perpendicularmente ao eixo de simetria da peça, no sentido de fora para dentro, formando canais. É usada na fabricação de arruelas, polias, eixos roscados e canais para alojar anéis de trava ou de vedação e saídas de ferramentas.

O bedame também pode ser usado para separar um material do corpo da peça; quando utilizado para cortar, o bedame deve ter uma ligeira inclinação na aresta de corte, para evitar que a rebarba fique presa à peça.

A relação de medida entre a parte útil b e a aresta de corte a varia aproximadamente de 4:1 até 5:1;  essa relação pode ser exemplificada pelo quadro, que mostra uma aresta do bedame a = 3,8mm para uma peça de aço 400N/mm2 , com diâmetro de 45mm.

Uma outra maneira de cortar com bedame é afiá-lo com um grande raio na aresta de corte, de modo a não aumentar o esforço de corte; nesta situação, o cavaco se apresenta em forma de arco, o que facilita sua saída do canal devido a uma compressão lateral; podemse utilizar velocidades de corte maiores porque o cavaco não  atrita com  as  pa redes laterais da ranhura. A abundância de fluido na região de corte é fundamental para a refrigeração da peça e da ferramenta, além de facilitar a expulsão do cavaco. Aplica-se esse tipo de corte em bedame com até 3mm de largura.

Para a execução de canais em peças cilíndricas, como por exemplo na saída de ferramentas, as dimensões e a forma das ranhuras são padronizadas com a finalidade de aumentar a vida útil da peça e da ferramenta. As normas que padronizam a forma e as dimensões de saída  para  ferramentas e rebolos são a NBR 5870 e DIN 509. As ferramentas são normalmente afiadas com raios e ângulos em concordância.

Ferramenta de facear

 Empregada para desbastar e para fazer acabamento, pode ser curva ou reta; o trabalho pode ser feito do centro para a periferia, da periferia para o centro, à esquerda e à direita.

Ferramenta de desbastar

 Remove o cavaco mais grosso possível, levando-se em conta a resistência da ferramenta e a potência da máquina. O desbaste pode ser feito à direita ou à esquerda, com ferramenta reta ou curva, podendo ser de aço rápido, carboneto metálico soldado ou intercambiável.
Ferramentas para desbastar de aço rápido

Ferramentas para torneamento interno

As ferramentas para tornear internamente podem ser de corpo único, com pastilhas soldadas ou com insertos. Podem ser utilizadas nas operações de desbaste ou de acabamento, variando os ângulos de corte e a forma da ponta.

Ferramentas de corte

As ferramentas de corte para torno podem ser classificadas em ferramentas de desbastar, facear, sangrar, tornear interno, alisar, formar e roscar. São basicamente as mesmas, tanto para torneamento externo como para interno.

Torneamento cônico interno

 Neste tipo de torneamento, o ângulo de deslocamento do carro superior é igual ao ângulo de inclinação do cone que se pretende fabricar. A ferramenta é a mesma utilizada  no  broqueamento  e o controle de  conicidade é feito com um calibrador cônico

Quando se constrói um cone interior para ser acoplado a um cone exterior, deve-se fabricar primeiro o cone exterior, usando-o depois como calibrador para controlar a conicidade da peça com cone interno. A principal aplicação do torneamento cônico é na produção de pontas de tornos, buchas de redução, válvulas e pinos cônicos.

Torneamento cônico externo

Operação muito comum,  o torneamento cônico externo admite duas técnicas: com inclinação do carro superior e com desalinhamento da contraponta.
O torneamento com inclinação do carro superior é usado para tornear peças cônicas de pequeno comprimento. O torneamento cônico com deslocamento do carro superior consiste em inclinar o carro superior de modo a fazer ferramenta avançar manualmente ao longo da linha que produz o corte no ângulo de inclinação desejado.

O torneamento com desalinhamento da contraponta é usado para peças de grande comprimento com conicidade de até 10º, aproximadamente. Consiste em delocar transversalmente o cabeçote móvel por meio de parafuso de regulagem, de modo que a peça forme um ângulo em relação às guias  do  barramento. Ao avançar paralelamente às guias, a ferramenta corta um cone com o ângulo escolhido

Furação

A furação permite abrir furos de centro em materiais que precisam ser trabalhados entre duas pontas ou entre placa e ponta. Também é um passo prévio para fazer furo com broca comum.

Usa-se a furação no torno para fazer furo cilíndrico por deslocamento de uma broca montada no cabeçote. É um furo de preparação do material para operações posteriores de alargamento, torneamento e roscamento internos.

A furação no torno também serve para fazer uma superfície cilíndrica interna, passante ou não, pela ação da ferramenta deslocada paralelamente ao torno. Essa operação também é conhecida por broqueamento e permite obter furos cilíndricos com diâmetro exato em buchas, polias, engrenagens e outras peças.

Faceamento

Faceamento é a operação que permite fazer no material uma superfície plana perpendicular ao eixo do torno, de modo a obter uma face de referência para as medidas que derivam dessa face. A operação de facear é realizada do centro para a periferia da peça. Também é possível facear partindo da periferia para o centro da peça, desde que se use uma ferramenta adequada.

Torneamento cilíndrico externo

 O torneamento cilíndrico consiste em dar um formato cilíndrico a um material em rotação submetido à ação de uma ferramenta de corte. Essa operação é uma das mais executadas no torno e tem a finalidade de produzir eixos e buchas ou preparar material para outras operações.

Conceito

O torneamento é um processo de usinagem que se baseia no movimento da peça ao redor de seu próprio eixo, com a retirada progressiva de cavaco. O cavaco é cortado por uma ferramenta de um só gume cortante, com dureza superior à do material a ser cortado.
O torneamento exige três movimentos relativos entre a peça e a ferramenta: corte, avanço e penetração. Variando os movimentos, a posição e o formato da ferramenta, é possível realizar grande variedade de operações, tais como: faceamento, torneamento cilíndrico, furação, torneamento cônico, interno, externo, sangramento, corte e recartilhamento.

Cabeçote móvel

 O cabeçote móvel é a parte do torno que se desloca sobre o barramento, oposta ao cabeçote fixo; a contraponta e o eixo principal estão situados na mesma altura e determinam o eixo de rotação da superfície torneada.

O cabeçote pode ser fixado ao longo do barramento por meio de parafusos, porcas, placas e alavanca com excêntrico.

        O cabeçote móvel tem as seguintes funções:                                                                  

                                                                   

• servir de suporte à contraponta, destinada a apoiar um dos extremos da peça a tornear;

•  servir para fixar o mandril de haste cônica para furar com broca no torno;

• servir de suporte direto para ferramentas de corte de haste cônica como brocas, alargadores e machos;

• deslocar a contraponta lateralmente para tornear peças de pequena conicidade
  .

As partes principais do cabeçote móvel são: base, corpo, mangote, trava do mangote e volante.

Carro principal

O carro principal é um conjunto formado por avental, mesa, carro transversal, carro superior e porta-ferramenta.
O avanço do carro principal pode ser manual ou automático. No avanço manual, o giro do volante movimenta uma roda dentada, que engrenada a uma cremalheira fixada no barramento, desloca o carro na direção longitudinal.

No avanço automático, a vara com uma rosca sem-fim movimenta um conjunto de engrenagens ligadas à cremalheira do barramento que, por sua vez, desloca o carro.

O avental transforma os movimentos giratórios do fuso ou da vara em movimento retilíneo longitudinal ou transversal em relação ao eixoárvore, permitindo o avanço da ferramenta sobre a peça.

A mesa, que desliza sobre as guias prismáticas do barramento, suporta o carro transversal. Nela também estão montados o fuso e o volante com anel graduado, que determinam o movimento do carro transversal.

O carro transversal é responsável pelo movimento transversal da ferramenta e desliza sobre a mesa por meio de movimento manual ou automático.  

No movimento automático, o giro da vara movimenta a rosca sem-fim existente no avental; o movimento é transmitido até a engrenagem do parafuso de deslocamento transversal por meio de um conjunto de engrenagens; esse conjunto de engrenagens faz girar o parafuso, deslocando a porca fixada no carro.

 O movimento manual é realizado por meio do manípulo existente no volante montado na extremidade do parafuso de deslocamento transversal. O movimento é controlado por meio de um anel graduado, montado no volante

O carro superior possui uma base giratória graduada que permite o torneamento em ângulo. Nele também estão montados o fuso, o volante com anel graduado e o porta-ferramentas ou torre.

O porta-ferramentas ou torre é o local onde são fixados os suportes de ferramentas, presos por meio 

de parafuso de aperto.