Baixe Furação e Mandrilamento e outras Trabalhos em PDF para Engenharia Mecânica, somente na Docsity!
Sumário
1. INTRODUÇÃO
Furação é um processo de usinagem destinado à obtenção de um furo, geralmente cilíndrico, com auxílio de uma ferramenta multicortante através da remoção de cavaco onde o movimento de corte é circular e o movimento de avanço é linear na direção do eixo de rotação da ferramenta (broca). As brocas utilizadas na furação podem ser de vários tipos como: Brocas chatas, brocas helicoidais, brocas canhão (para furos profundos), etc.. A furação com brocas é uma operação de desbaste, havendo necessidade de outra operação para acabamento tal como retifica, mandrilamento, alargamento, etc..
2.0 FURAÇÃO
Processo mecânico destinado à obtenção de um furo, geralmente cilíndrico, com auxílio de uma ferramenta multicortante. Operação de desbaste (provém fraco acabamento superficial), o processo de furação é usado em conjunto com grande parte dos processos de fabricação a fim de prover elementos de fixação, muitas vezes de importância secundária, ou pré-furos para acabamento através de outros processos.
2.1. Cinemática do Processo
Como qualquer processo de usinagem a furação só é possível de ser feita adicionando movimentos relativos entre a peça e a ferramenta, de tal forma que estes movimentos são conseqüência de diferentes fatores, entre eles estão os movimentos de corte direções de corte e velocidades de corte.
2.2 Movimentos
A furação é um processo de usinagem em que se visa fazer furos em uma peça através de três movimentos relativos, o movimento de corte(rotação), o de avanço e o movimento efetivo de corte, resultante dos dois anteriores. Segundo Diniz et al. (2006) por convenção, os movimentos sempre estarão ocorrendo supondo a peça parada e a ferramenta realizando todos os movimentos. Existem dois tipos de movimentos: os que causam diretamente remoção de cavaco da peça e os que não tomam parte diretamente na sua retirada. Estes movimentos de uma forma geral sevem para qualquer processo de usinagem tendo cada qual com suas características próprias, no caso da furação os movimentos estão diretamente relacionados com a remoção de cavaco da peça (movimentos ativos).
Os movimentos que não estão diretamente relacionados com a retirada do cavaco, movimentos passivos,são de menor expressao no processo mas tem grande importancia no aspecto economico do mesmo, são em geral movimentos de aproximaçao ajuste e afastamento entre a peça e a ferramenta. Todos estes movimentos somados, passivos e ativos, vao resultar no tempo total da furação.
3.0. MÁQUINA DE FURAR
As máquinas de furar, ou simplesmente furadeiras, consistem basicamente de uma árvore, que gira com velocidades determinadas, onde fixa-se a ferramenta. Esta árvore pode deslizar na direção de seu eixo. Também pode-se ter uma mesa onde fixa-se e movimenta-se a peça. As partes principais de uma furadeira variam de acordo com a sua estrutura. Para uma furadeira de coluna podem-se destacar as seguintes partes.
Figura 2: Furadeira Fonte: http//www.google.com/imagens/furação
Normalmente na extremidade inferior da árvore de trabalho há um furo cônico (cone Morse ou ISO), que é uma das características importantes da máquina. Neste cone podem-se fixar diretamente ferramentas de haste cônica ou um mandril, para fixação de ferramentas de haste cilíndrica.
4.0.TIPOS DE MAQUINAR DE FURAR
Pode-se classificar as furadeiras de diversas maneiras. Quanto ao sistema de avanço pode-se classificar como manual (ou sensitiva) ou automática (elétrico ou hidráulico). Quanto ao tipo de máquina pode-se classificar como, portátil, de coluna, de bancada, piso, radial, e algumas especiais como furadeira múltipla.
4.1.1 PORTÁTIL
São usadas em montagens, na execução de furos de fixação de pinos, cavilhas e parafusos em peças muito grandes como turbinas, carrocerias etc., quando há necessidade de trabalhar no próprio local devido ao difícil acesso de urna furadeira maior. São usadas também em serviços de manutenção para extração de elementos de máquina (comoparafusos, prisioneiros, pinos).
Figura 5: Furadeira portatil Fonte:http//www.google.com/imagens/furadeiraportatil
4.2.FURADEIRA DE COLUNA
É chamada de furadeira de coluna porque seu suporte principal é uma coluna na qual estão montados o sistema de transmissão de movimento, a mesa e a base. A coluna permite deslocar e girar o sistema de transmissão e a mesa, segundo o tamanho das peças.
4.2.1.De bancada
Também chamada de sensitiva, porque o avanço da ferramenta é dado pela força do operador por ter motores de pequena potência é empregada para fazer furos pequenos (1 a 12 mm). A transmissão de movimentos é feita por meio de sistema de polias e correias.
4.2.2. De piso
Geralmente é usada para a furação de peças grandes com diâmetros maiores do que os das furadeiras de bancada. Possuem mesas giratórias que permitem maior aproveitamento em peças de formatos irregulares. Possuem, também, mecanismo para avanço automático do eixo árvore. Normalmente a transmissão de movimentos é feita por engrenagens.
Figura 8: Furadeira Múltipla http//www.google.com/imagens/radial
5.0.FERRAMENTAS DE CORTE
As brocas são as ferramentas de abertura de furos. Possuem de 2 até 4 arestas de corte e sulcos helicoidais por onde corre o cavaco. O ângulo da ponta varia de 90º à 150º de acordo com a dureza do material a furar, sendo o ângulo de 120º o mais comum de se encontrar.
5.1.Broca de centrar
É usada para abrir um furo inicial que servirá como guia no local do furo que será feito pela broca helicoidal. Ela permite a execução de furos de centro nas peças que vão ser torneadas, fresadas ou retificada, fabricada com aço rápido, aço-carbono, ou com aço-carbono com ponta de metal duro.
Figura 9: Centrar Fonte: http//www.google.com/imagens
5.2.Broca escalonada ou múltipla
Serve para executar furos e rebaixos em uma única operação. É empregada em grande produção industrial.
Figura 10: Escalonada e multipla Fonte: http//www.google.com/imagens
5.5.Ferramentas e operações especiais
As furadeiras são capazes de executar diversas outras operações além de furar. Pode-se citar como exemplo as operações de alargamento, escareamento, rebaixamento, roscamento e até mesmo polimento. Nas operações de montagem de máquinas, é necessário embutir parafusos que não devem ficar salientes. Nesse caso, a furação com uma broca comum não é indicada. Para esse tipo de trabalho usam-se ferramentas diferentes de acordo com o tipo de rebaixo ou alojamento que se quer obter.
5.5.1.Alargamento
Consiste no aumento do diâmetro de um furo previamente aberto. Utiliza-se ferramentas denominadas alargadores. Tem por objetivo calibrar o furo dando-lhe diâmetro, cilindricidade e rugosidade que não se consegue com o uso de brocas convencionais. A figura abaixo ilustra estas ferramentas, sendo que ferramenta na parte superior não possui hélice e as outras possuem (uma à esquerda e outra à direita).
Figura 13: Alargamento Fonte: Fonte: http//www.google.com/imagens
Os alargadores são fabricados em medidas padronizadas mais comuns. Para medidas específicas deve-se utilizar o alargador de expansão, mostrado na figura abaixo. Ele pode ser ajustado rapidamente na medida exata de um furo pois suas lâminas deslizam no fundo de canaletas cônicas por meio de porcas reguláveis.
Figura 14: Alargador Fonte: Fonte: http//www.google.com/imagens
Os alargadores de expansão possuem um grau de exatidão da ordem de 0,01 mm. A variação de seu diâmetro pode atingir alguns poucos milímetros para os alargadores maiores. Além da vantagem de ser ajustável, suas lâminas podem ser facilmente afiadas, pois são removíveis. Isto também permite que sejam substituídas quando danificadas. Esta operação também pode ter como objetivo gerar um furo cônico. Para isto faz-se uso de alargadores especiais como os ilustrados na figura abaixo.
Figura 17: Desandador Fonte: Fonte: http//www.google.com/imagens
5.5.2.Escoreamento
É a operação que gera um rebaixo cônico no início de um furo previamente aberto. Normalmente este furo irá receber a cabeça de parafusos de cabeça cônica, também chamados de parafusos de cabeça escareada ou rebites de cabeça cônica. A figura abaixo apresenta o aspecto geral de um escareador bem como uma vista em corte do furo obtido. Também pode-se observar que há alguns escareadores que possuem um ressalto cilíndrico em sua extremidade. Este ressalto tem a função de auxiliar na centragem do escareador, mantendo assim a concentricidade das operações.
Figura 18: Escareador Fonte: Fonte: http//www.google.com/imagens
5.5.3.Rebaixamento
Trata-se do aumento do diâmetro inicial de um furo previamente aberto de modo a alojar a cabeça de um parafuso. A ferramenta, ilustrada pela figura abaixo, possui um piloto ou guia, que é uma saliência cilíndrica em sua ponta com diâmetro igual ao diâmetro do furo a ser rebaixado.
Figura 19: Rebaixador Fonte: Fonte: http//www.google.com/imagens
O piloto pode ser fixo ou postiço. O piloto fixo é parte integrante da ferramenta. O piloto postiço pode ser substituído pois é fixado com um parafuso. Isto permite o uso do rebaixador em diferentes diâmetros e/ou sua substituição no caso de desgaste. Sua retirada também facilita a operação de reafiamento do rebaixador.
Figura 20: Alargadores com piloto fixo e postiço. Fonte: Fonte: http//www.google.com/imagens
