a larg adores

Prática Profissional: Mecânica

Tecnologia aplicada: Alargadores 1

Alargadores

A execução de furos cilíndricos de formatos e dimensões exatas é um pré-

requisito exigido na produção em série de peças intercambiáveis.

O furo executado pela broca, geralmente não é exato a ponto de permiti o ajuste

entre peças. Isso acontece porque:

• a superfície do furo é rugosa;

• o furo não é perfeitamente cilíndrico porque o eixo da máquina tem jogo (fol-

ga);

• o diâmetro não tem medidas exatas; é quase sempre maior que o diâmetro

da broca pela afiação imperfeita ou por deficiência da máquina, geralmente classe de

tolerância H12;

• o eixo geométrico do furo sofre, às vezes, ligeira inclinação.

O alargador é a ferramenta de corte para usinagem usada em acabamento de

furos que fornece medidas exatas que permitem ajustes de eixos, pinos, buchas, etc.



O alargador é capaz de dar ao furo:

• rugosidade Ra da ordem de 0,8 µm;

• diâmetro de medidas exatas, geralmente a classe de tolerância H7;

• correção, se ele estiver ligeiramente desviado.

O alargador é fabricado em aço-rápido. Muitas vezes apresenta as arestas cor-

tantes feitas de metal duro. Pode ser usado manualmente ou em máquinas.

Os alargadores manuais apresentam navalhas cortantes mais compridas do que

os alargadores para máquinas. Sua haste é paralela com um arraste quadrado con-

forme norma DIN 10.

Os alargadores para máquinas podem ter as hastes cilíndricas ou cônicas.

Para evitar marcas das navalhas no acabamento do furo, os alargadores têm um

número par de navalhas em uma distribuição angular desigual.



Modo de ação

O alargador é uma ferramenta de acabamento com múltiplas arestas cortantes.

As arestas de corte, endurecidas por meio de têmpera, trabalham por pressão,

durante o giro do alargador dentro do furo. Nesse processo, cortam minúsculos cava-

cos do material, fazendo como que uma raspagem da parede interna do furo.

Na seção da navalha existem dois ângulos:

• o ângulo de folga (α), que deve ter aproximadamente entre 8o e 10o .

• o ângulo de saída (γ) que deve ter aproximadamente de 0 a 15o conforme o

tipo de ferramenta.

α0 = ângulo de folga da entrada

α = ângulo de folga do corte secundário

b’α = largura da guia do corte secundário

γ0 = ângulo de saída do corte principal

γf = ângulo lateral de saída (ângulo de hélice)

γ = ângulo de saída do corte secundário

χ = ângulo da entrada



Nomenclatura

De acordo com a norma NBR 7487, as partes constituintes de um alargador a-

presentam a seguinte nomenclatura:

A ponta do alargador que primeiro entra em contato com o furo chama-se

entrada . A entrada permite a introdução do alargador no furo e seu comprimento varia

de acordo com o trabalho a ser realizado. Assim, por exemplo, um alargador para má-

quina usado para calibrar furos passantes ou furos em materiais mais macios, deve

ter uma entrada mais curta que a de um alargador que calibrará um furo em um mate-

rial mais duro. As ilustrações a seguir mostram diferentes formatos e ângulos da en-

trada.



Forma A

Forma B

Forma C

Forma D

Forma E

Forma F

Os canais do alargador são de vários tipos:



Alargadores manuais

Os alargadores manuais são construídos com aço rápido e podem ser de três tipos:

• Alargadores manuais para pinos cônicos:

• Alargadores manuais para cones Morse.

• Alargadores manuais propriamente ditos.



Alargadores de expansão

Esse tipo de alargador é fabricado com aço-carbono. Suas navalhas podem ser

retas ou helicoidais. Ele pode ser de dois tipos:

• alargador expansível que permite uma pequeníssima variação de diâmetro:

cerca de 1/100 do diâmetro nominal da ferramenta. Seu funcionamento se baseia na

elasticidade (flexibilidade) do aço. O corpo desse tipo de alargador é oco e apresenta

várias fendas longitudinais.

Na extremidade da ferramenta, há um parafuso em cuja ponta há uma parte

cônica. Quando esse parafuso é apertado, a parte cônica causa uma ligeira dilatação

nas partes de aço que contêm as navalhas. Essa dilatação resulta na variação do di-

âmetro da ferramenta.

• alargador expansível de lâminas removíveis : pode ser rapidamente ajus-

tado a uma medida exata, pois as lâminas das navalhas deslizam no fundo de canale-

tas inclinadas segundo um ângulo determinado.

Como as lâminas desse alargador são removíveis, estas podem ser facilmente

afiadas ou substituídas em caso de desgaste ou quebra. A calibração dessa ferra-

menta atinge 0,01 mm e a variação de seu diâmetro pode ser de alguns milímetros.



Alargadores para máquinas

Os alargadores para máquina são de três tipos:

• com haste cônica , que , por sua vez, pode ser:

a) de canais retos (Forma A)

b) de canais helicoidais à esquerda, corte à direita (Forma B).

c) de canais helicoidais à esquerda, corte à direita, para desbaste (Forma C)

• com haste cilíndrica , que pode ser:

a) de canais retos (Forma A)



b) de canais helicoidais à esquerda, corte à direita (Forma B)

c) de canais retos em aço rápido (Forma C)

d) de canais helicoidais à esquerda, corte à direita (Forma D)

e) de canais helicoidais à esquerda, corte à direita, para desbaste.

• com haste cônica, para furos para rebites



Tabelas

Para obter furos com diâmetros dentro dos limites desejados, formato cilíndrico,

perfeito acabamento e boa conservação do alargador, é necessário, antes de executar

a operação, observar os seguintes aspectos:

• determinar corretamente a quantidade de material a ser removido, em função

do material a ser usinado e do diâmetro do furo;

• observar rigorosamente a velocidade de corte em m/min, avanço em mm e o

fluido de corte adequado para cada tipo de material.

Para auxiliar o operador a atender a essas exigências, tabelas específicas de-

vem ser consultadas. Assim, as duas tabelas a seguir ajudam a encontrar os dados

necessários em função dos parâmetros já citados.

Quantidade de sobremetal em mm no diâmetro

Material a ser usinado Diâmetro do furo

até 2mm 2 - 5mm 5 - 10mm 10 - 20mm acima 20mm

Aços até 700 N/mm2 até 0,1 0,1 - 0,2 0,2 0,2 - 0,3 0,3 - 0,4

Aço acima de 700 N/mm2

Aço inoxidável

Material sintético mole

até 0,1 0,1 - 0,2 0,2 0,2 0,3

Latão, Bronze até 0,1 0,1 - 0,2 0,2 0,2 - 0,3 0,3

Ferro fundido até 0,1 0,1 - 0,2 0,2 0,2 - 0,3 0,3 - 0,5

Alumínio, Cobre eletrolítico até 0,1 0,1 - 0,2 0,2 - 0,3 0,3 - 0,4 0,4 - 0,5

Material sintético rígido até 0,1 0,1 - 0,2 0,2 0,4 0,5



Parâmetros de corte para a operação de alargar

Material a Tipo de Velocidade Avanço em mm/rotação Fluido de

ser usinado alargador de corte

m/min.

até 10mm até 20mm acima de

20mm

corte

Aço até 500

N/mm2

Estrias retas ou

à esquerda 45º

10 - 12 0,1 - 0,2 0,3 0,4 Emulsão

Aço de 500 a

700 N/mm2

Estrias retas ou

à esquerda 45º

8 - 10 0,1 - 0,2 0,3 0,4 Emulsão

Aço de 700 a

900 N/mm2

Estrias retas 6 - 8 0,1 - 0,2 0,3 0,4 Emulsão ou óleo

de corte

Aço acima de

900 N/mm2

Estrias retas 4 - 6 0,1 - 0,2 0,3 0,4 Emulsão ou óleo

de corte

Ferro fundido

até 220HB

Estrias retas 8 - 10 0,2 - 0,3 0,4 - 0,5 0,5 - 0,6 Emulsão ou óleo

de corte

Ferro fundido

acima de

220HB

Estrias retas 4 - 6 0,2 0,3 0,4 Emulsão ou óleo

de corte

Aço inoxidável Estrias retas ou

eventualmente à

direita

3 - 5 0,1 - 0,2 0,2 - 0,3 0,4 Óleo de corte

Latão Estrias retas 10 - 12 até 0,3 0,4 0,5 - 0,6 A seco ou emul-

são

Bronze Estrias retas ou

eventualmente à

direita

3 - 8 0,1 - 0,2 0,2 - 0,3 0,4 Emulsão

Cobre

eletrolítico

Estrias retas ou

eventualmente à

direita

8 - 10 0,1 - 0,2 0,2 - 0,3 0,5 - 0,6 Emulsão

Alumínio Estrias à es-

querda 45º ou

estrias retas

15 - 20 até 0,3 0,4 0,5 - 0,6 A seco ou emul-

são

Material sintéti-

co rígido

Estrias retas 3 - 5 até 0,3 até 0,5 0,5 A seco

Material sintéti-

co mole

Estrias retas 5 - 8 até 0,4 até 0,5 0,6 A seco



Recomendações de uso

O resultado da operação de usinagem feita com alargador depende de vários fa-

tores que devem ser considerados tanto na escolha da ferramenta adequada, quanto

nas condições de utilização. Nesse caso, devem ser considerados:

• a aplicação: manual ou com máquina;

• as características do furo: profundidade, estado do pré-furo, espessura da pa-

rede da peça, dimensões, grau de acabamento, se é passante ou cego, se é inter-

rompido.

• material: resistência e usinabilidade.

• velocidade de corte (para alargamento em máquina): como regra prática, o

valor inicial deve ser de 50% da velocidade usada para a furação do mesmo material.

• avanço: geralmente 2,5 a 3 vezes o avanço usado para a furação do mesmo

material. A utilização de avanços muito baixos pode resultar em desgaste excessivo

do alargador. Avanços muito elevados resultam em furos fora da tolerância e com

acabamento de qualidade inferior. O ideal é usar o avanço mais elevado possível e que

resulte no acabamento e na tolerância desejados.

• sobremetal: está intrinsecamente ligado ao tipo de material, ao acabamento

desejado, à profundidade do furo e à saída de cavacos do alargador.

• alinhamento: o ideal é que o eixo da máquina, o alargador, a bucha de guia e

o furo a ser alargado estejam perfeitamente alinhados. Qualquer variação tende a

aumentar o desgaste da ferramenta e resultar em furos fora da tolerância. Furos so-

bredimensionados ou cônicos indicam mau alinhamento.

• vibração: tem efeito prejudicial sobre a vida útil do alargador e no resultado

do acabamento do furo. Pode ser conseqüência de:

1 - avanço excessivo;

2 - ângulos de folga excessivos no alargador;

3 - rigidez insuficiente na máquina ou má fixação da ferramenta;

4 - má fixação da peça;

5 - comprimento excessivo do alargador ou do fuso da máquina;

6 - excessiva folga no cabeçote flutuante;

7 - avanço insuficiente.

• fluido de corte: como o uso do alargador deve resultar em um bom acaba-

mento, o fluido de corte é escolhido em função de seu poder lubrificante e não refrige-

rante.



• reafiação: para o máximo rendimento da ferramenta, não se deve permitir

que ela perca demasiadamente o corte, promovendo reafiações periódicas. Estas es-

tão restritas à entrada, observando-se que cada aresta de corte seja retificada igual-

mente. É uma operação que não deve ser feita manualmente, pois não é possível ob-

ter arestas de corte iguais dessa maneira.

Além dessas considerações, deve-se observar que, quando o alargamento é fei-

to em máquina, deve-se usar um cabeçote flutuante a fim de evitar que o diâmetro do

furo fique maior devido a um possível desalinhamento entre alargador e peça.

Os alargadores removem cavacos para melhorar o acabamento de furos pré-

furados, em que se deseja obter uma qualidade de tolerância 7. O resultado dessa

operação depende da furação anterior que deve ser do campo 10.

Portanto, como com brocas helicoidais, é possível obter uma qualidade 12, de-

ve-se incluir entre as operações de furar e alargar, uma etapa realizada com brocas

calibradoras, que são mais estáveis que as brocas normais e têm melhor guia no furo

devido ao número maior de arestas de corte.

No caso de furos até 8 mm de diâmetro, a operação de calibrar pode ser dis-

pensada, já que a dimensão e a rugosidade do furo obtido com a broca são suficien-

tes para o alargamento.

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