Relatório de aula prática – Processos Processos de Fabricação 1
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RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA: USINAGEM Felipe Rodrigues do Nascimento - 114934 Gabriela Ferreira Borges - 130424 Gabriela Matos da Silva - 136275
RESUMO: O experimento de usinagem foi realizado na Universidade Federal de Goiás - Regional Catalão, no Laboratório de Fabricação Mecânica, durante uma aula prática demonstrativa da disciplina de Processos de Fabricação I. O principal objetivo da aula prática foi mostrar aos alunos como como se dão alguns processos de usinagem mais utilizados, utilizados, sendo eles o torneamento, fresamento, furação e corte por serra. Sendo assim demonstrouse o processo de torneamento realizando retirando material de uma peça utilizando ferramentas e velocidades diferentes. Em relação aos processos de fresamento, furação e corte com serra elétrica, apresentou-se os equipamentos e alguns tipos de ferramentas qu e podem ser utilizadas. Dessa for ma, possibilitou aos alunos identificar e compreender as principais características características dos processos de usinagem, Palavras-chave: usinagem, torneamento, torneamento, fresamento, furadeira, furadeira, serra.
1. INTRODUÇÃO
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
3. METODOLOGIA De forma geral, o experimento caracteriza o melhor exemplo de pesquisa cientifica. Basicamente, a pesquisa experimental consiste em determinar um objeto de estudo, selecionar variáveis capazes de influenciar esse objeto e por f im, definir a formas de controle e de observação dos efeitos provocados pelas variáveis no objeto (GIL, 2008). A aula pratica demonstrativa de usinagem foi realizada no Laboratório de Fabricação Mecânica (LFM), na disciplina de Processos de Fabricação I. Para realizar-se a mesma foram utilizados os seguintes materiais:
Torno; Peça a ser usinada; Ferramenta de aço rápido;
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Ferramenta de metal duro; Fresadora ferramenteira; Furadeira de bancada; Serra elétrica.
O professor condutor do experimento deu início com a apresentação do torno, identificando e explicando os principais componentes e respectivas funções, que são: barramento que é um componente de ferro fundido resistente, que sustenta os elementos fixos e móveis do torno; Cabeçote fixo é um conjunto constituído de alavancas, engrenagens e eixo-árvore que é também chamado árvore ou eixo principal, onde está montada a placa responsável pela de rotação da peça; Cabeçote móvel é a parte do torno que se desloca sobre o barramento, oposta ao cabeçote fixo contendo o contra ponto (neste caso não foi utilizado pois a peça a ser usinada era pequena) e o eixo principal que estão situados na mesma altura e determinam o eixo de rotação da superfície torneada; Caixa Norton, também conhecida como caixa de engrenagem, serve para transmitir o movimento de avanço do recâmbio para a ferramenta; Recâmbio é a parte responsável pela transmissão do movimento de rotação do cabeçote fixo para a caixa Norton e contentem alavancas para definir o avanço a ser f eito pela ferramenta, é montado em uma grade e protegido por uma tampa para evitar acidentes; O carro principal é um conjunto formado por avental, mesa, carro transversal, carro superior e porta-ferramentas; além disso, o torno contém vários dispositivos de segurança e que podem ser acionados em caso de emergência, acidentes. Após apresentar os componentes do torno foram determinados alguns parâmetros a serem utilizados, para determinar a velocidade de rotação (rotações por minuto) é preciso medir diâmetro da peça que é utilizado para identificar a velocidade que pode ser usada. Portanto, combinando esses dois dados no gráfico, mostrado na Figura X, que se encontra no painel do cabeçote do torno, é possível encontrar a rotação por minuto. Após encontrar essa velocidade precisa-se programar para que seja executada, isso é feito por meio da identificação de duas letras e uma cor que repr esenta tal velocidade, colocando as alavancas de acordo co m tais indicadores. Figura X: Gráfico no painel do torno.
Fonte: Autores
O avanço do carro principal pode ser feito de duas maneiras, a primeira de forma manual quando é necessário um avanço longo, para ajustar o carro próximo a peça, e o
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segundo é feito de forma automática, por meio de uma programação no torno, onde encontra-se uma tabela contendo os avanços e suas devidas programações. Programou-se então o avanço desejado, a primeira ferramenta utilizada (ferramenta de aço rápido que é utilizada para velocidades mais baixas) já estava fixada no carro principal, para ligar o torno o professor colocou óculos de proteção e n ovamente demonstrou os dispositivos de segurança que para o equipamento imediatamente, durante o funcionamento foram analisadas as condições de temperatura através de um dispositivo que mostra o aquecimento durante a retirada de material, processo de torneamento. Com o intuito de comparar as diferenças ocasionadas na peça de acordo com a ferramenta utilizada, repetiu-se todos os procedimentos utilizando uma ferramenta de metal duro, na mesma peça. Pelo fato de tal ferramenta ser indicada para retirar pouco material, fazer acabamento, alterou-se também a velocidade de rotação, aumentando-a mantendo o mesmo avanço e profundidade de corte utilizados anteriormente. Para a produção de uma peça podem ser utilizados vários processos de usinagem, para fabricar partes de peças ou para dar acabamento. Sendo assim, foram mostrados também outros equipamentos que auxiliam nestes processos como a fresadora ferramenteira, a furadeira vertical de bancada e serra elétrica, equipamentos estes que são mostrados nas Imagens XX e XXX, respectivamente. Foi mostrado o funcionamento, como ocorre o processo de fresamento e explicados alguns dos componentes da fresadora, os demais equipamentos foram apenas mostrados. Imagem XX: Fresadora e Furadeira
Fonte: Acervo pessoal
Commented [U1]: Coloquei a fonte diferente das outras imagens por ser foto que eu já tinha. Commented [U2R1]:
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Figura XXX: Serra elétrica.
Fonte: Autores
4. RESULTADOS E ANÁLISE Primeiramente, no experimento realizado com torno, ao utilizar a ferramenta de aço rápido, foi possível identificar que quando em baixas velocidades d e corte (apesar de não experimentado, é sabido que a ferramenta não tolera altas velocidades de corte), a qualidade do acabamento superficial da peça usinada não fica muito bem boa, conforme pode ser observado na figura 4, região 1. Este fato pode ser explicado pela variação na força de corte. Esta variação se explica, pois, a tal força aumenta com a formação do cavaco e diminui repentinamente com sua ruptura. Como neste cenário o cavaco que estava aparecendo era o cavaco de tipo “arrancado”, como pode ser o bservado na figura 5, menor cavaco, a variação d e força é alta e, portanto, a qualidade do acabamento é baixa. Figura XXX: Peça usinada em Torno
Fonte: Autores
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Contudo, já com aumento da velocidade para próximo do limite da ferramenta foi possível observar o um aumento no tamanho do cavaco. Este aumento acaba por reduzir as variações abruptas na força de co rte e consequente a qualidade do acabamento superficial fica melhor. Este melhor acabamento fica evidente na figura 4, região 2. Ao trocar a ferramenta de aço rápido pela ferramenta de metal duro foi possível observar uma melhoria significativa na qualidade do acabamento superficial, conforme figura 4, região 3. Esta melhoria comprova o fato de a velocidade de corte estar diretamente relacionada à qualidade do acabamento, pois, com a utilização de ferramenta de metal duro a velocidade de corte testada foi muito superior à utilizada pela de aço rápido. Na tentativa de se produzir um cavaco contínuo, aumentou-se significativamente a profundidade do corte para que se ocorresse um aumento na força de cor te, responsável pelo aparecimento de cavaco contínuo. Contudo, como a peça usinada não era suficientemente dúctil para aparecimento do cavaco contínuo, o máximo que se foi capaz de produzir foram os cavacos da parte superior da figura 5. Figura XXX: Diferentes tipos de cavaco
Fonte: Autores
Com relação a experimento de fresadora, o experimentador não focou em realizar diversos cenários como havia sido feito no experimento de torno. Como os resultados esperados para o processo de fresagem era muito similares aos obtidos no torneamento, o experimento acabou por ser focado na apresentação da máquina e suas ferramentas. Na figura 6 podemos observar o experimentador apresentando o processo de fresagem aos ali presentes.
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Figura XXX: Fresadora
Fonte: Autores
5. CONCLUSÕES Podemos concluir que os experimentos de usinagem foram fundamentais para observação do comportamento dos metais quando submetidos a tal processo, principalmente no que se diz respeito ao aquecimento, acabamento superficial e formação de cavacos. Além disso, o experimento permitiu que se foss e observado na prática que cada ferramenta deve ser selecionada baseada em sua aplicação, visto que, uma falha na determinação da ferramenta adequada pode levar à inutilização da mesma ou à obtenção de resultados insatisfatórios, tanto sob uma perspectiva de custos, quanto sob uma perspectiva de qualidade de acabamento.
REFERÊNCIAS ABNT. NBR 6022: informação e documentação: artigo em publicação periódica científica impressa: apresentação. Rio de Janeiro, 2003. 5 p.
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ABNT. NBR6023: informação e documentação: elaboração: referências. Rio de Janeiro, 2002. 24 p. IBGE. Normas de apresentação tabular. 3. ed. 1993.
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