ESCOLA DE ENGENHARIA DE PIRACICABA FUNDAÇÃO MUNICIPAL DE ENSINO

Grupo 2

Processos de Fabricação I Processo de de Fresamento de Rasgo de Chaveta e Sextavado

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Joaquim F. N. Jardim 250080601 Gustavo M. R. Kobayashi 250080574 Conrado A. Laperuta 250080569 Fernando Fischer 250080578 Marcos Aníbal Da Cunha 250080587 Leonardo Fenato Mariani 264080580 Silvio Alcantara de Almeida 250080592

Prof. Antonio Fernando Godoy

Relatório da Aula Prática de Fresamento da Disciplina Processos de Fabricação I Escola de Engenharia de Piracicaba

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1. Objetivos 5

2. Introdução 5

2.1 Fresadora 5

2.2 Fresamento 5

2.3 Tipos de Fresas 5

2.3.1 Fresa Cilíndrica 7

2.3.2 Fresa de Disco 7

2.3.3 Fresa Angular 7

2.3.4 Fresa Detalonada 7

2.3.5 Fresa de Topo 8

3. Descrição da Prática 8

3.1 Materiais Utilizados 8

3.2 Método 8

4. Apresentação dos Resultados 9

5. Análise dos Resultado 10

6. Questões 10

7. Conclusão 10

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Lista de Fíguras

Figura 2.1 – Ilustração de Estruturas de Fresas 6

Figura 2.2 – Ilustração de Perfis de Fresas 6

Figura 4.1 – Foto Peça Pós-Fresamento 9

Figura 4.2 – Foto Peça Pós-Fresamento 9

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1. Objetivos

Mostrar aos alunos o funcionamento da fresadora e suas ferramentas (fresas)

através da usinagem de um sextavado usando o cabeçote divisor e de um canal

(rasgo de chaveta).

2. Introdução

2.1 Fresadora

Máquina para desenvolver usinagem gerando superfícies que não são de

revolução, como as produzidas no torno.

2.2 Fresamento

No processo de usinagem, através do fresamento, onde a peça a ser fresada

translada e a ferramenta ( fresa ) gira, ao contrário do que ocorre no torneamento.

Tipos de processo de fresamento:

• Fresamento plano;

• Fresamento circular;

• Fresamento de forma;

• Fresamento de geração ( engrenagens );

• Fresamento de perfil.

2.3 Tipos de Fresas

Fresas são as ferramentas utilizadas nas fresadoras. Com o desenvolvimento de

Centros de Usinagem, desenvolveu também uma grande variedade e qualidade de fresas.

O número de dentes depende do diâmetro, da dureza do material a ser usinado, do tipo

de fresa, do tipo de fresamento a ser realizado.

Podem ser construídas de diversos tipos de materiais, os principais são: aço

rápido, metal duro, cerâmicas, diamantes,etc.

Podem ser classificadas quanto a estrutura como:

Fresas inteiriças, fresas com insertos e fresas com dentes postiços. Conforme

mostra a Figura 1.1

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Figura 2.1 – Ilustração de Estruturas de Fresas

Podem ser classificadas também quanto a forma geométrica: Fresa cilíndrica,

Fresa de disco, Fresa angular, Fresa detalonada e Fresa de topo, conforme mostra a

Figura 1.2.

Figura 2.2 – Ilustração de Perfis de Fresas

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2.3.1 Fresa Cilíndrica

Só cortam na periferia cilíndrica, gerando superfícies planas paralelas ao eixo da

ferramenta. Há três tipos principais: N (normal), H (para materiais duros) e W (para

materiais moles).

São utilizadas nas mais variadas operações de fresamento, como desbaste,

aberturas de ranhuras e usinagem de matrizes. Possuem dentes e canais helicoidais, os

gumes penetram progressivamente na peça, produzindo um corte mais suave e contínuo,

gera um esforça axial na fresa.

2.3.2 Fresa de Disco

Podem ser de diversas formas e tamanhos, podem ser montadas como um trem de

fresas, aplicadas em várias tipos de operações de usinagem como, ranhuras, rebaixos e

contornos. Permitem maiores velocidades de corte e maiores avanços, e têm menor

tendência a vibrações, caracterizam-se pela pequena largura

2.3.3 Fresa Angular

Possuem dois gumes principais, formando um ângulo entre si. Existem vários tipos

de fresas angular: Fresas frontais angulares: Usadas para abrir rasgos de guias em forma

de cauda de andorinha, com ângulos de 45, 50, 55 e 60. Fresa Prismáticas, usadas para

abrir guias prismáticas. São padronizados os ângulos de 45, 60 e 90. Fresa angular para

ferramentaria, destina-se ao fresamento de ranhuras retas (angular simples) e helicoidais

(bi-angular) em ferramentas. Fresas angulares com haste cilíndrica,são fresas usadas em

fermentarias. Têm a forma de uma cauda de andorinha.

2.3.4 Fresa Detalonada

É aplicada na usinagem de formas complexas. Podem ser inteiriças (fresa com a

mesma forma do perfil a ser produzido), podendo-se usar também várias fresas

justaposta para conseguir o perfil desejado.

Apresentam um ângulo de incidência constante, geralmente obtido por

detalonamento, em torno ou retífica, dando forma de espiral ao traço do plano de

incidência. Existem nos diferentes tipos a seguir:

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Fresas Côncavas, podem ser inteiriças ou acopladas (bipartidas). Usadas para

executar superfícies semicirculares.

Fresas de Arredondar Cantos, são fresas de um quarto de círculo, usadas para

arredondar cantos.

Fresas de Módulo, são fresas para abertura dos rasgos de engrenagens

2.3.5 Fresa de Topo

Estas ferramentas são versáteis e possibilitam a execução de diferentes operações

de fresamento como: canais, rasgos de chavetas, perfis, cavidades entre outras. Podem

ser encontradas como topo reto, esféricos 2 ou 4 cortes, fresas de topo para mandril.

Cortam tanto na periferia como na parte frontal, podendo ser usadas em fresadoras

verticais e horizontais.

3. Descrição da Prática

3.1 Materiais Utilizados

- Fresadora e Fresas

- Cabeçote divisor

- Instrumentos de medida

- Peça cilíndrica de alumínio

3.2 Método

Primeiramente foram explicados os movimentos e posições que a fresadora poderia

estabelecer. Em seguida a explicação das diferentes fresas, que são diferenciadas pelos

ângulos de saída, cada um possui uma função diferente.

Após as explicações, era preciso calcular quantos milímetros tinham que ser retirados

para se obter um hexágono na base da peça.

Com o cálculo resolvido era apenas colocar a peça na fresadora e começar o

processo de usinagem.

Durante a usinagem, foram mostradas algumas técnicas para que durante o processo,

o fresamento da peça não fosse alterado e assim estragado a peça.

Depois de feito o hexágono na base da peça, a peça estava pronta para ser usada.

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4. Apresentação dos Resultados

Como pode ser destacado na Figura 4.1, foi obtida uma peça com um rasgo de

chaveta no local desejado, assim como, destacado na Figura 4.2, foi obtido um perfil

sextavado.

Figura 4.3 – Foto Peça Pós-Fresamento

Figura 4.4 – Foto Peça Pós-Fresamento

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5. Análise dos Resultado

Observa-se que a peça, por ser de simples manufatura, foi efetuada conforme

desejado. Por ser uma peça de alumínio, percebe-se que ele é marcado mais facilmente

pelas castanhas das placas.

Um dos pontos importantes foi o cavaco, que saiu em pedaços irregulares,

diferentemente do torno, onde o cavaco é constante.

A peça apresentou pouca rebarba, mas sendo necessário fazer a retirada do

mesmo com lima para evitar cortes.

6. Questões

6.1 Explique as seguintes operações: fresamento frontal e fresamento cilíndrico

tangencial.

Existem duas formas de se fresar uma peça: fresamento frontal ou cilíndrico

tangencial. Dentro de cada uma destas formas ainda existem duas outras maneiras de

movimentação entre a peça e a ferramenta: movimentação concordante ou movimentação

discordante. No fresamento cilíndrico tangencial, o eixo de rotação da fresa é paralelo à

superfície da peça a ser usinada. Se a movimentação for concordante, a mesa da fresa

estará se movimentando na mesma direção das faces cortantes da ferramenta que tocam

à peça (a mesa se movimenta no mesmo sentido que os cavacos da peça são expelidos).

Na movimentação discordante, a mesa se movimenta em sentido contrário ao movimento

das faces cortantes da ferramenta (movimentação contrária em relação ao sentido em

que os cavacos são expelidos). No fresamento frontal, o eixo de rotação da ferramenta é

perpendicular à superfície da peça que está sendo fresada. O movimento concordante é

aquele em que a peça se movimenta no mesmo sentido das faces cortantes. O

movimento discordante é aquele em que a peça é movimentada em sentido contrário ao

sentido de giro das faces cortantes da ferramenta.

6.2 Porque teoricamente o fresamento tangencial discordante apresenta melhor

acabamento superficial durante a usinagem?

O fresamento em movimento discordante proporciona melhor acabamento devido

ao fato da ferramenta cortante (fresa) se movimentar sempre contrário ao movimento da

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mesa, fazendo com que a peça e a mesa sejam empurradas constantemente para o

sentido contrário ao que se movimentam. Ou seja, no movimento de entrada da

ferramenta na peça, há uma grande remoção de material, enquanto na saída da

ferramenta, a retirada de material é muito pouca, o que proporciona um melhor

acabamento. Além disso, no movimento concordante, a mesa da fresadora apresenta

uma folga em seu mecanismo de rosca e parafuso, então quando as faces multicortantes

da ferramenta entrarem em contato com a peça, estas irão puxar a mesa e irá ocorrer

uma diferença no acabamento. Devido à folga existente na mesa, todas as vezes em que

a ferramenta sair da superfície da peça e entrar novamente em contato com a mesma, a

mesa sofrerá o deslocamento e o acabamento da peça será prejudicado neste ponto. O

fresamento em movimento discordante não sofre deste problema, pois como as duas

partes se movimentam em sentidos opostos, sempre há uma força agindo, empurrando as

duas partes uma ao contrário da outra. Desta forma, não há como a mesa ser deslocada

no intervalo da folga de seu mecanismo.

6.3 Qual a importância das fresadoras para a área da usinagem?

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, além de vantagens sobre

outras máquinas-ferramenta. 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.

6.4 Explique o processo de fabricação de uma engrenagem de 30 dentes

utilizando uma fresadora.

Para realização de uma engrenagem utilizando uma fresadora, primeiramente se

faz necessário a determinação das divisões dos dentes da peça, para que os 30 dentes

sejam equidistantes. Para essa operação, utiliza-se de uma relação, indicada abaixo:

N=Rd/Z, onde:

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Rd = Relação do divisor

Z = Número de divisões a efetuar

O cabeçote divisor da máquina tem uma relação de divisão de 40/1. Então para

uma engrenagem de 30 dentes e uma relação de 40/1, pode-se determinar o “espaço”

correto entre os dentes. A equação abaixo indica essa divisão.

n = 40/30

Tem-se como quociente o valor 1 e como resto o valor 10. Isso indica que para

realizar 30 dentes com a mesma distância entre si é preciso dar uma volta e 10 furos, no

cabeçote divisor, em um disco de 30 furos. Porém como não se tem disco de 30 furos, se

faz necessário uma fração equivalente:

10/30 � 1/3 * 7/7 = 7/21

Ou seja, para realizar uma engrenagem de 30 dentes, é preciso dar uma volta

completa e 7 furos, no cabeçote divisor, em um disco de 21 furos.

6.5 Explique o funcionamento do cabeçote divisor. Qual o procedimento para

dividirmos a circunferência em 23, 37, 37, 51 e 131 partes iguais usando o cabeçote da

prática?

Fixa-se a peça no cabeçote divisor, o qual é composto por uma rosca sem fim de 1

para 40, onde uma volta completa da peça realiza-se 40 voltas no manípulo. Para dividí-la

em 23 partes, utiliza-se o redutor de 40, onde o número de voltas é: n=40/23, que resulta

em 1 volta e 17 furos em uma coroa de 23 furos. Para dividí-la em 27 partes, utiliza-se o

redutor de 40, onde o número de voltas é: n=40/27, que resulta em 1 volta e 13 furos em

uma coroa de 27 furos. Para dividí-la em 37 partes, utiliza-se o redutor de 40, onde o

número de voltas é: n=40/37, que resulta em 1 volta e 3 furos em uma coroa de 37 furos.

Para dividi-la em 51 partes, utilizando-se o redutor de 40, onde o número de voltas é de:

n=40/51, que resulta 2 voltas e 11 furos em uma coroa de 20 furos. Para dividi-la em 131

partes, utiliza-se o redutor de 40, onde o número de voltas é: n=40/131, que resulta em 6

voltas e 11 furos em uma coroa de 20 furos.

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7. Conclusão

Após realizada a prática, pode-se concluir que existem vários tipos de fresas, que

variam de acordo com a tarefa a ser executada e que, devidamente refrigeradas podem

alcançar uma diminuição de gastos com ferramentas, tornando o custo final da peça mais

baixo.

O processo com fresa universal é amplamente utilizado na produção de peças em

baixa escala, pois requer um tempo considerável para realização da operação.

Outro detalhe que deve ser levado em consideração é o cálculo realizado para se

obter o perfil desejado, no caso o sextavado, pois é preciso ter muito cuidado ao

determinar o número de voltas e de furos da coroa que devem ser dados no cabeçote

divisor, qualquer equivoco dessas medidas, podem inutilizar a peça.

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Referências Bibliográficas

NOVAES, R. C. R., ZIEDAS, S. Tecnologia Aplicada II – Trator. 1º Edição. São Paulo : SENAI-

SP, 1997. 199p.