5/24/2018 Planejamento Do Processo - Usinagem
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PLANEJAMENTO DO PROCESSO -
USINAGEMProf. Anselmo E. Diniz
DEF/FEM/UNICAMP
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Planejamento do Processo - Usinagem
Planejar processos de usinagem descrever os detalhes dos passos e
operaes necessrias paratransformar uma pea em bruto emuma pea acabada
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Planejamento do Processo - Usinagem
Informaes iniciais para planejar sua fabricao:Material da pea, desenho da pea bruta, peso, nmero depeas a serem usinadas, desenho da pea depois da usinagemcom tolerncias dimensionais e geomtricas e rugosidade
Desenho da pea em bruto Desenho da pea pronta
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Planejamento do Processo - Usinagem
Fases do planejamento do processo de usinagem:
1. Escolha das superfcies de referncia (ops de referncia)
2. Definio da sequncia de operaes
4. Clculo dos sobremateriais das operaes e dasdimenses intermedirias
5. Escolha das ferramentas, das condies deusinagem e dos instrumentos de medio
3. Escolha das mquinas ferramentas para cada operao
Neste curso sero abordadas as fases de 1 a 4
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Planejamento do Processo - Usinagem
Antes do incio do planejamentoagrupar as peasTecnologia de Grupo
Def.: tcnica para identificar e agrupar componentes similaresou relacionados por processos produtivos de modo a tirarvantagens de suas similaridadesfamlias de peas comprocessos similares de fabricao
Para fins didticos, dividiremos os diversos tipos de peas em 3grandes famlias
slidos de revoluo com L/D grande (eixos, pinos e vares)
slidos de revoluo com L/D pequeno (engrenagens, polias, etc.)
peas no associadas slidos de revoluo (carcaas, blocos)
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Operaes de Referncia
Objetivo: criar sistema de referncia que vai ser usado, nasoperaes posteriores, para fixar e localizar a pea
Slidos de Revoluo com L/D grande
Operao de Faceamento e Centragem
Centragem cria a superfcie de referncia (linha de centro)
e o Faceamento cria referncias p/ cotas longitudinais
Mquinas: faceadora e centradora para altas sries e tornospara baixas sries (feita em 2 fixaes)
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Operaes de Referncia
Cuidados no faceamento e centragem
relacionar a remoo dematerial com 1 ponto de
referncia do forjado paraevitar falta de material p/usinagem (cota A)
quando as peas so furadascentragem usando chanfroscalibrados feitos com brocas de preciso
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Operaes de Referncia
Slidos de Revoluo com L/D pequeno
2 opes:
a) Torneamento da face e do furo em tornos
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Operaes de Referncia
b) Torneamento da face e do dimetro externo
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Operaes de Referncia
c) Peas no associadas a slidos de revoluo - carcaas
Cotas a1 e b1op. de faceamentoque, como consequncia, obtemcota C2
Cota d1obtida usinando-se a
parede D, tomando-se A comoreferncia
A posio da bolacha de fundiofoi calculada no projeto do fundido
Op. de refernciafresamentodas faces A e B
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SOBREMETAL DE USINAGEM
Def.: camada de material a ser removida de uma superfciequando esta for usinada
Muitas vezes, uma determinada superfcie da pea sofrevrias operaes de usinagem desde seu estado bruto atas dimenses finais
Ento, pode-se definir
Sobremetal total (St) e sobremetal intermedirio (Si)
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SOBREMETAL DE USINAGEM
p/ superfcies externas
p/ superfcies internas
n
i
SiSt1
afabSt
abafSt
ii aaSi 1
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SOBREMETAL DE USINAGEM
Se sobremetal removido muito grandeprocesso caro
Se sobremetal for insuficientemaior nmero de peasrejeitadasconsequentemente, processo tambm caro
Sobremetal timoaquele que garanta uma qualidadepreviamente fixada da superfcie usinada a um custo deprocessamento mnimo
Sobremetal mnimo necessrio (Sn) deve compensar:1) Espessura da camada danificada da pea em bruto
2) Erros dos diversos processos de usinagem
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SOBREMETAL DE USINAGEM
iiiii tRnS 111max
mifilii
Erro de localizao emoperao de torneamento
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SOBREMETAL DE USINAGEM
Erro de fixao em operao de faceamento
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SOBREMETAL DE USINAGEM
Erro de fixao em operao de usinagem entre centros
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SOBREMETAL DE USINAGEM
Erro de montagem em operao de torneamento
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SOBREMETAL DE USINAGEM
Tolerncias, sobremetais e dimenses intermediriasoperao externa
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SOBREMETAL DE USINAGEM
SmDMDm 21 SMDmDM 21
'
22 TT Para no gerar refugos
'
11 TT Em operaes intermedirias, a tolerncia de
projeto deve ser igual possvel de ser obtidapela mquina para no aumentar osobremetal necessrio
Para operaes externas:
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SOBREMETAL DE USINAGEM
Se o processo de usinagem de 1 superfcie tiver noperaes de usinagem:
iii SMDmDM
1
Para operaes externas (cont.)
iii SmDMDm 1
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SOBREMETAL DE USINAGEM
Tolerncias, sobremetais edimenses intermedirias
operao interna
iii SMDMDm 1 iii SmDmDM 1
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SOBREMETAL DE USINAGEM
Sobremetais nas faces
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SOBREMETAL DE USINAGEM
P/ operaes nas faces (sentido positivo de cotagemcoincide com a sequncia de operaes):
Face A:ASmAmAM 21 ASMAMAm 21
Face B:BSmBMBm 21 BSMBmBM 21
Equaes gerais: iii SmLmLm 1 iii SMLmLM 1
Para sentido negativo de cotagem:
iii SmLmLM 1 iii SMLMLm 1
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OPERAES DE USINAGEM
- Slidos de Revoluo com L/D grande - eixos
1) Faceamento e centragemem faceadoras ecentradoras (alta srie) ou em tornos (baixas sries)
2) Torneamentotornos CNC
5) Retificao cilndrica e de face
3) Corte e acabamento de dentes de engrenagenssehouver
4) Tratamento trmico- tmpera e revenimento
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OPERAES DE USINAGEM
Tolerncia tpica do faceamento: IT8
Dimetro da barra ou forjado (mm) Sm por face (mm)
At 30 1,5
De 30 a 80 2,0
De 80 a 150 3,0
- Sobremetais para operao de faceamento e centragem:
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OPERAES DE USINAGEM
Tolerncia tpica do torneamento: IT7
Dimetro da barra ou forjado (mm) Sm no raio (mm)
At 50 0,8
De 50 a 100 1,0
De 100 a 180 1,2
- Sobremetais para operao de torneamento:
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OPERAES DE USINAGEM
Operaes de retificaoso realizadas em 2 condiesdistintas
aps o tratamento trmicovisa dar dimenses finais pea
aps o torneamento e antes do tratamento trmicoem superfcies de referncia para operaes posteriores
Podem ser: de face, cilndrica externa e cilndrica interna
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OPERAES DE USINAGEM
Retificao de facenecessria quando a face usadapara encosto de outra pea (rolamento, engrenagem), oupor necessidade de montagemvisa principalmente apreciso de medidas e no de rugosidade
Retificao de face comretificao cilndrica
Retificao de face comrebolos especiais
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OPERAES DE USINAGEM
Sobremetal mnimo para retificao de face:
iiii RnSSm 11maxRugosidade da operao anterior
desvios de posio da operao anterior
Erros de montagem da operao de retificao
A parcela t foi removida desta equao, porque a operao anterior ,
usualmente, o tratamento trmico
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OPERAES DE USINAGEM
Sobremetais mnimos para operao de retificao de faceDimenso (mm) Sm (mm)
At 100 0,10
De 100 a 200 0,10 a 0,12
De 200 a 300 0,10 a 0,15
De 300 a 500 0,15 a 0,25
Rugosidades tpicas obtidas pelas operaes:
TorneamentoRa de 0,8 a 6,3 mm
FresamentoRa de 1,6 a 6,3 mm
RetificaoRa de 0,2 a 1,6 mm
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OPERAES DE USINAGEM
Retificao de dimetros externos (cilndrica):
a) Retificao transversal ou de passagempara eixos longos
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OPERAES DE USINAGEM
b) Retificao em mergulhoaltas sries de superfcies curtas
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OPERAES DE USINAGEM
Sobremetais para retificao cilndrica:
Deve sempre ser feita entre centros
]max[2.2 11 iiii RnS
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OPERAES DE USINAGEM
Dime-
tro do
eixo
[mm]
Op.
Ante-
rior
Trata-
mento
trmico
Comprimento do eixo [mm] Tolerncia
operacional [mm]
At 100 De 100a 200 De 200a 500 Op.anterior Retfica
At 30 Tornea-mento
Nosim
0,20,25
0,20,25
0,250,30
0,12 0,025
Retficamole
Sim 0,12 0,12 0,15 0,04 0,025
Sobremetais mnimos no dimetro na operao deretificao cilndrica
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OPERAES DE USINAGEM
- Slidos de Revoluo com L/D pequeno
1) Torneamentodimetro externo, face e dimetro interno
2) Brochamento do furo - principalmente se ele for estriado
3) Corte de dentes de engrenagemse houver
5) Acabamento da face e do furoopo a: retificaoopo b: torneamento com
ferramentas muito duras
4) Tratamento trmico
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OPERAES DE USINAGEM
Torneamentooperao 1fixao pelo furo
Torneamento do dimetro externo
e da face, usualmente com amesma ferramenta
Os sobremetais mnimos para as operaes de torneamentoso os mesmos utilizados para o torneamento de eixos
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OPERAES DE USINAGEM
Torneamentooperao 2torneamento da face e dofuro - fixao pelo dimetro externo
2 opes:
a) torneamento do furo e da face com a mesma ferramenta
b) Torneamento do furo com 1 ferramenta e da face com outra
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OPERAES DE USINAGEM
Acabamento do furoOs sobremetais mnimos so os mesmos independentementese a operao realizada feita via retificao ou torneamento
Dimetro do furo
(mm)
Comprimento do furo (mm) Tolerncia
operacional (mm)
At 12 12 a 25 25 a 50 50 a 75 75 a 100
12 a 20 0,12 0,15 0,20 0,25 0,05
20 a 25 0,15 0,20 0,25 0,25 0,25 0,05
25 a 40 0,20 0,20 0,25 0,30 0,30 0,05
40 a 50 0,20 0,25 0,30 0,40 0,40 0,05
Sobremetaismnimos nodimetro