Geral

· Fabricar peças via processos de usinagem.

Específicos

· Adquirir noções básicas sobre operação / utilização de ferramentas, máquinas-ferramenta, acessórios e instrumentos de medição; · Selecionar e projetar ferramentas de corte; · Determinar e otimizar condições de usinagem; · Definir processos de usinagem / máquinas-ferramenta e acessórios em função das características das peças a usinar; · Elaborar projeto de usinagem de peças; · Fabricar peças através de processos de usinagem, aplicando os ensinamentos adquiridos ao longo da disciplina.

PROGRAMA DAS AULAS TEÓRICAS

AULA   ASSUNTO   01   Apresentação - Importância da Disciplina. Histórico   02   Fundamentos da Usinagem: Formação do cavaco, tipos e formas de cavacos, quebra cavaco, fator de recalque. (R.B. /1/ - cap. 5).   03   Geometria da ferramenta monocortante - planos, ângulos, parte ativa e não ativa. (R.B. /1/ cap. 1).   04   Função, influência e grandeza dos diversos ângulos da ferramenta monocortante. (R.B. /1/ cap. 2).   05    Materiais usados para a fabricação de ferramentas de corte - tipos, características, aplicações e restrições (R.B. /1/ - cap. 3).   06   Materiais usados para a fabricação de ferramentas de corte - tipos, características, aplicações e restrições (R.B. /1/ - cap. 3).   07   Usinabilidade dos materiais. Desgaste e falha das ferramentas. Causas de desgaste. Critérios de fim de vida. (R.B./1/-cap.6)   08   Vida da ferramenta. Influência das variáveis: máquinas, peça e ferramenta. (R.B. /1/-cap.7   09   Determinação e otimização das condições de usinagem - critério do mínimo custo e da máxima produção. (R.B. /1/ cap.10)   10   Corte: Forças; pressão específica, energia. (R.B. /1/ cap.8)   11   Séminario 1: Atrito e temperatura de corte. Fluídos de corte tipos, características e aplicações. (R.B. /1/ cap. 7).   12   Máquinas-ferramenta: conceitos básicos. Tornos Universais (horizontais). (R.B. /3/ [Apostila] - cap.6; R.B. /5/ [Rossi]- cap.11)   13   Seminário 2: Tornos: vertical, detalonador, tornos de produção, múltiplas ferramentas, copiadores, revólver, tornos automáticos. (R.B. /3/ [Apostila] - cap. 6; R.B. /5/ [Rossi] - cap.11).   14   Seminário 3: Fabricação de roscas via processos de usinagem. (R.B. /2/ - cap. III).   15   Aula de exercícios.   16    1ª Prova - Assuntos: aulas 01 a 15   17   Seminário 4: Furação: Tipos de máquinas, formas construtivas e aplicações (R.B. /3/ [Apostila] - cap.7; R.B. /5/ [Rossi] - cap.13)   18   Seminário 5: Fresamento: Tipos de máquinas, formas construtivas e aplicações. (R.B. /2/- cap. IV; R.B. /3/ cap.11; R.B. /5/ - cap. 24)   19   Seminário 6: Plainas e Mandriladoras: Tipos de Máquinas, formas construtivas e aplicações. (R.B. /3/ [Apostila] caps.5 e 10; R.B./5/ [Rossi] - caps.15,17 e 18)   20   Seminário 7: Brochamento:caractéristica e aplicação do processo;ferramenta para brochamento.Brochadeiras. (R.B. /2/- cap. V; R.B. /5/ cap.22)   21   Seminário 8:Fabricação de engrenagens em fresadoras. Cabeçote divisor. Cálculo no fresamento. (R.B. /3/; R.B. /5/- cap. 24). Processos especiais para fabricação de engrenagens. Filmes. (R.B. /5/ - cap   22   Seminário 9: Retificação: tipos e características das ferramentas (rebolos). Retificadoras - tipos e características construtivas. (R.B. /2/ - cap.VI/ R.B./5/- cap.28).   23   Processos de acabamento.Processos especiais de usinagem. (R.B. /5/- cap.29).   24   Viagem de estudos   25   Comando Numérico. Fluxo de informações. Circuitos de CN. Evolução do CN. (R.B. /3/).   26   Seminário 10: Usinagem por eletroerosão- caraterísticas aplicação do processo.   27   Análise das superfícies usinadas. (R.B. /3/ - parcial).   28   Usinagem de uma peça no centro de usinagem nbh-65. e/ou no torno Cosmos 10U (Laboratório).   29   Seminário 11:Banco de dados de usinagem; Gerenciamento de ferramentas de usinagem. (R.B. /4 e 5/).   30   Aula de exercícios.   31    2ª Prova - Assuntos: aulas 17 a 29

Referências Bibliográficas

/01/ STEMMER, Caspar Erich - Ferramentas de Corte I. 1ª e 2ª Edição, 88/89. Editora da UFSC - Florianópolis. /02/ STEMMER, Caspar Erich - Ferramentas de Corte II. 1ª Edição, 1992. Editora da UFSC- Florianópolis. /03/ BOEHS, Lourival - Apostila sobre Máquinas-Ferramenta. (1991) Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, outubro /04/ GERLING, Heinrich - À Volta da Máquina-Ferramenta. (1987) - Editora Reverté Ltda., Rio de Janeiro. /05/ ROSSI, Mario - Máquinas Herramientas Modernas. Vols. I e II, 1981. Editora Dossat S.A., Madrid -España. /06/ BOEHS, Lourival - Projeto e Implantação de um Sistema Computadorizado de Banco de Dados de Usinagem (CINFUS). Tese de Doutorado, EMC - UFSC, 1988. /07/ BOEHS, Lourival - Organização de Informações na Área de Fabricação-Ênfase Ferramentas para Usinagem. Monografia, EMC - UFSC, 1992. /08/ FERRARESI, Dino- Fundamentos da Usinagem dos Metais. Editora Edgard B

Procedimento Didático

- Aulas expositivas; - Realização de seminários por parte dos alunos; - Estudo dirigido; - Aulas de demostração; - Elaboração de um projeto de usinagem; - Usinagem de um conjunto de peças no Lab. de Usinagem do Dpto. de Eng. Mec. da UFSC.

Recomendações Fundamentais Para Aprovação

RECOMENDAÇÕES FUNDAMENTAIS PARA O SUCESSO (APROVAÇÃO) NA DISCIPLINA 1. Participar ativamente em todas as aulas e atividades programadas na disciplina; 2. Efetuar leitura (é indispensável) da matéria antes da aula correspondente. 3. Estudar de forma sistemática e racional, buscando sempre a justificativa para o conteúdo que está sendo estudado. 4. Elaborar um resumo do conteúdo de cada aula, destacando as partes mais importantes.

Tarefa

Informacões Necessárias

Roteiro para Realização

Agendamento no USICON

Agendamento para utilização das máquinas no USICON: No USICON, as máquinas a serem utilizadas para a usinagem da peça deverão ser agendadas com os funcionários: Eng. Fernando de Souza Pereira e Tec. Sérgio Ari dos Santos. Os técnicos do USICON darão o suporte técnico necessário a utilização dos equipamento do referido laboratório.

Requisitos indispensáveis para a segurança pessoal

Nas aulas práticas de usinagem deverão ser observados os seguintes requisitos de segurança: - É obrigatório o uso de óculos de proteção. - É obrigatório utilizar sapatos fechados. - É obrigatório trabalhar com calça longa. - Não utilizar correntes ou pulseiras que possam enrolar na peça, placas e demais partes móveis da máquina. - Em caso de cabelos longos, mantê-los amarrados. - Não utilizar camisas ou blusas com mangas largas e longas, que possam entrar em contato com partes móveis da máquina. - Manter o guarda pó abotoado e os cintos muito bem fechados. - Ao apertar ou abrir as castanhas das placas de fixação das peças não esqueça de retirar a chave antes de ligar a máquina. - Somente uma pessoa pode operar a máquina. As demais são apenas observadoras e deverão adotar os mesmos requisitos quanto a segurança. - Evitar a formação de cavacos longos, pois estes podem ferir o operador. - Em caso de dúvidas na utilização de máquinas e equipamentos, consulte um instrutor do USICON.

Outras Datas Importantes

Consulte o programa e cronograma detalhado da sua turma. OBS.: Não serão recebidos trabalhos fora do prazo, assim como não serão realizadas defesas fora do prazo. Isto é, o não cumprimento dos prazos estabelecidos implica na atribuição da nota ZERO ao aluno.

Elaboração do seminário:

1. Os temas a serem abordados estão definidos no programa das aulas teóricas, sendo um total de 11 seminários (SM1 à SM11). 2. Apresentação de 85 minutos, com discussão de 15 minutos (uso de transparências, quadro negro, data show, etc.) 3. Entrega de documento escrito (recomenda-se uma máximo de 40 páginas, segundo normas de apresentação de trabalhos).

Observaçãoes

1. O seminário será realizado em grupos de 2 a 4 pessoas. 2. Todos os integrantes do grupo deverão apresentar uma parte do seminário.

Avaliação do seminário:

Ver observações no ambiente da turma.

Diretrizes para a elaboração dos seminários

Consultar ambiente da turma.

Horários das visitas

Início: 12:30h Duração: aproximadamente 50 minutos. Grupos de até 20 alunos.

1ª Visita - GRUCON

Grupo 1   Grupo 2   Grupo 3

2ª Visita

Grupo 1   Grupo 2   Grupo 3

3ª Visita

Grupo 1   Grupo 2   Grupo 3

4ª Visita

Grupo 1   Grupo 2   Grupo 3

Atendimento

Disciplina: Introdução aos Processos de Usinagem Professores: Lourival Boehs e Rodrigo Stoeterau Aluno Monitor : Paulo Augusto Martins Mortari Horário: Terça-Feira: 10:10/11:50 13:30/16:00 Quarta-Feira: 13:30/16:00 Quinta-Feira: 10:10/11:50 Sexta-Feira: 13:30/18:00 Local: Sala de Ferramentas (USICON) e-mail: paulo.mortari@gmail.com Turmas: 0539A 0539B 0544A 0544B

Aula 1

- Definição de Usinagem. - Breve histórico do desenvolvimento. - A disciplina EMC 5240 e sua importância para engenharia. - Apresentação do programa da disciplina. - Organização didática - pedagógica.

Aula 2

- Caracterização do mecanismo de formação do cavaco. - Fatores que têm influência nas característica dos cavacos(nos tipos ,nas formas etc...) - análise qualitativa. - Fator de Recalque : determinação, significado prático, fatores que têm influência. - Importância prática do estudo dos cavacos ,abordando os diferentes aspectos que devem ser considerados num ambiente industrial. - Destinação dos cavacos: reciclagem e poluição ambiental.

Aula 3

- Diferença entre ponta e quina. - Movimentos da peça e da ferramenta. - Sistemas de referência. - Planos de referência. - Gumes, cunha e ângulos da ferramenta. - Quebra-cavacos. - Classificação e preparação das ferramentas para torneamento. Sugestão: tente confeccionar uma ferramenta para torneamento externo, utilizando como material uma barra de sabão ou um pedaço de madeira não muito dura. Isto lhe auxiliará na fixação dos conceitos desta aula.

Aula 4

FUNÇÃO E INFLUÊNCIA DOS ÂNGULOS DA FERRAMENTA - Ângulos medidos no plano normal(Pn); - Ângulos medidos no plano do gume(Ps); - Ângulos medidos no plano de referência(Pn); - Influência da quina da ferramenta sobre a microgeometria (textura) da superfície usinada. - Relacionamento entre a geometria (tamanho e forma ) do quebra cavaco -condições de usinagem e a forma dos cavacos.

Aula 5

AULA 5 MATERIAIS PARA FABRICAÇÃO DE FERRAMENTAS - Propriedades e características gerais requeridas dos materiais para ferramentas. - Classificação geral (principais grupos) dos materiais para ferramentas. - Tipos, características e aplicação dos aços ferramenta. - Tipos, características e aplicação dos aços rápidos.

Aula 6

MATERIAIS - Tipos, características e aplicação dos metais duros. - Tipos, características e aplicação das ligas fundidas. - Tipos, características e aplicação das CERMETS. - Tipos, características e aplicação dos materiais cerâmicos. - Tipos, características e aplicação do diamante.

Aula 7

USINABILIDADE DOS MATERIAIS - Fatores que têm influência nesta propriedade. - Critérios utilizados para avaliar (determinar) a propriedade usinabilidade. - Índice de usinabilidade. - Tipos de falhas e desgastes que ocorrem nas ferramentas. - Causas(fatores/mecanismos) dessas falhas e desgastes. - Importância prática da propriedade usinabilidade.

Aula 8

VIDA DAS FERRAMENTAS - Vida da ferramenta. Definição - Critério para determinação do fim de vida da ferramenta. - Importância prática para o estudo de vida das ferramentas. - Curvas de desgaste x tempo de usinagem. - Curvas de vida de uma ferramenta. - Equações de Taylor - simples e ampliada. - Determinação da constante e expoentes das equações de Taylor.

Aula 9

OTIMIZAÇÃO DAS CONDIÇÕES DE USINAGEM - Composição dos tempos de execução de um lote de peças. - Equacionamento do tempo necessário para a execução de um lote de peças. - Representação gráfica, em função da velocidade de corte, das várias parcelas - mínimo custo e máxima produção. - Representação gráfica do intervalo de máxima eficiência - análise da sua importância. - Determinar a velocidade de corte e vida da ferramenta para a máxima produção. - Determinar as parcelas de custos de usinagem - custo da hora máquina e custo da ferramenta. - Determinar a velocidade de corte e a vida da ferramenta para o mínimo custo de usinagem. - Representação gráfica dos custos de usinagem em função da velocidade de corte.

Aula 10

FORÇAS E ENERGIA - Forças atuantes na ferramenta no processo de torneamento e sua importância. - Medição das forças no torneamento. - Pressão de corte (força específica) - definição. - Equação de Kienzle. - Determinação da constante e do expoente da equação de Kienzle. - Fatores que têm influência na pressão de corte. - Cálculo das forças de corte, de avanço e passiva. - Cálculo da potência de corte e de acionamento. - Consumo de energia no processo de torneamento

Aula 11

FLUIDOS DE CORTE - Atrito e temperatura na usinagem - Funções dos fluidos de corte. - Objetivos dos fluidos de corte. - Qualidades acessórias dos fluidos de corte. - Classificação dos fluidos de corte. - Critérios para seleção dos fluidos de corte. - Instalações para aplicação/utilização dos fluidos de corte. - Preservação da saúde dos operadores de máquinas e do meio ambiente.

Aula 12

MÁQUINAS - FERRAMENTA - Máquina - ferramenta - Definição. - Máquinas - ferramenta - requisitos básicos quanto a construção e seleção.

Aula 13 - SM1

TIPOS DE TORNOS - Sub-sistemas, componentes individuais e respectivas funções, formas (modelos) de construção, aplicações (com vantagens e limitações) para os seguintes tipos de máquinas: - Torno horizontal Universal. - Torno vertical. - Torno copiador . - Torno revólver. - Torno automático. - Torno com múltiplas ferramentas. - Torno detalonador. Obs: Representar cada um desses sistemas com auxílio de um croqui.

Aula 14

USINAGEM DE ROSCAS - Principais finalidades das roscas. - Identificação das partes principais (elementos) de uma rosca. - Principais grupos de processos utilizados para fabricar roscas. - Identificação da especificação de uma rosca. - Identificação das seguintes roscas: M35 X 2,5 W3" X 1/4 Tr35 X 3,0 - Estabelecer uma comparação entre as roscas obtidas pelos dois grupos de processos, abordando propriedades, qualidade e custos. - Representar, com auxílio de croqui, as principais formas de filetes de roscas. - Representar com auxílio de croqui, as formas das ferramenta para usinagem de cada um desses filetes. - Caracterizar os processos e/ou ferramentas utilizadas para a usinagem de roscas, realizar uma breve descrição de cada um deles. - Caracterizar as providências necessárias para usinar uma rosca num torno. - Explicitar como usinar as roscas não existentes na tabela da Caixa Norton do torno.

Aula 15

REVISÃO E EXERCÍCIOS - Revisão e exercícios correspondente as aulas de número 01 a 14. OBS: para que você tenha um bom proveito desta aula é fundamental que tenha estudado bem a matéria correspondente as referidas aulas.

Aula 16

AUDITORIA - 1a PROVA - Lembre-se: para um bom desempenho na prova é fundamental que você tenha acompanhado atentamente cada uma das aulas precedentes, que tenha realizado os exercícios recomendados e que tenha utilizado o método de estudo proposto. Vamos realizar uma auditoria para avaliar a qualidade do "nosso produto". Caso não tenhamos alcançado a qualidade necessária seremos obrigados a retrabalhar esse produto. Mas não se esqueça - isto diminui a produtividade e aumenta o nosso custo de produção. BOA SORTE!

AULA 17 - SM2

FURAÇÃO - Caracterização dos tipos (modelos) de furadeiras: - Furadeira portátil (manual); - Furadeira de bancada; - Furadeira de coluna; - Furadeira radial; - Furadeira com cabeçote único/múltiplos, eixos (fusos); - Furadeiras com múltiplos cabeçotes e com múltiplos eixos; - Unidades de furação. - Aplicação de cada tipo - identificação das vantagens e limitações. - Sub-sistemas e seus componentes individuais de cada tipo de máquina. - Cálculo da força e potência na furação. FERRAMENTAS PARA FURAÇÃO - Brocas - Aplicação. - Brocas chatas. - Brocas helicoidais: - comparação broca helicoidal X ferramentas de torneamento. - geometria (ângulo ) das brocas. - formas esapeciais de afiação. - condição de trabalho. - formas de fabricação das brocas. - erros de geometria. - reafiação das brocas. - tipos especiais de brocas. - Brocas de centro. - Brocas canhão . - Alargadores. - tipos e geometria - aplicações

AULA 18 - SM3

FRESAMENTO - Fresadoras: tipos e aplicação - Fresadora universal; - Fresadora horizontal; - Fresadora vertical; - Fresadora ferramenteira (de ferramentaria); - Fresadora de produção. - Sub-sistemas, componentes individuais e funcionamento. - Cálculo da força e potência de fresamento. FERRAMENTAS PARA FRESAMENTO - Fresas - De corte frontal e de corte tangencial (periférico); - Caracterização dos tipos formas/geometria e aplicação

AULA 19 - SM4

PLAINAS E MANDRILADORAS - Tipos (modelos) de plainas - Plainas limadoras; - Plainas de mesa; - Plainas verticais. - Tipos (modelos) de mandriladoras - Mandriladora horizontal universal (mandriladora/fresadora). - Sub-sistemas, seus componentes e funcionamento de cada tipo de máquina. - Aplicação, vantagens e limitações de cada tipo de máquina.

AULA 20 - SM5

BROCHAMENTO - Aplicação do processo. - Brochamento X aplainamento. - Tipos de processos de brochamento. - Tipos e características das ferramentas para brochamento. - Etapas do projeto e construção de uma brocha. - Brochadeiras verticais. - Brochadeiras horizontais: Características e formas de funcionamento. - Vantagens e limitações do processo de brochamento em relação a outros processos de usinagem. - Cálculo da força e potência de brochamento.

AULA 21

FABRICAÇÃO DE ENGRENAGENS - Fabricação de engrenagens em fresadoras: - Elementos (parâmetros) básicos de uma engrenagem cilíndrica de dentes retos; - Fresas módulos e diametral pich; - Cabeçote divisor- funções, divisão direta, divisão diferencial; fresamento helicoidal. - Montagem da fresadora + cabeçote divisor. - Processos de geração de engrenagens: - Processo Pfauter - Processo Maag - Processo Felows - Processo Gleason - Ferrramentas para geração de engrenagens. - Retificação de engrenagens

AULA 22 - SM6

RETIFICAÇÃO - FERRAMENTAS - Usinagem com ferramenta de geometria não definida: - Mecanismo de formação de cavaco. - Usinagem com ferramenta de geometria definida X usinagem com geometria não definida. - Rebolos: - Estrutura dos rebolos; - Tipos e características fisicas/químicas dos abrasivos; - Tamanho de grão - forma de classificação; - Ligantes para fabricação dos rebolos; - Dureza do rebolo; - Estrutura do rebolo; - Especificação dos rebolos; - Formas de rebolos e aplicações. - Fabricação dos rebolos. - Critérios básicos para a seleção dos rebolos. - Mecanismos de desgaste dos rebolos: - Ação térmica; - Ação mecânica; - Ação química. - Cuidados no armazenamento e transporte/manuseio dos rebolos. - Cuidados na instalação e observância das normas de segurança durante a utilização dos rebolos.

AULA 23

PROCESSOS DE ACABAMENTO - Brunimento: definição e aplicação. - Brunimento: interno e externo. - Tipos de abrasivos e tamanho de grãos. - Lapidação: definição e aplicação. - Lapidação manual e automática. - Tipos de abrasivos e tamanho de grãos. - Tamboreamento - Jateamento. - Escovação.

AULA 24

VIAGEM DE ESTUDOS

AULA 25

COMANDO NUMÉRICO - Aplicação e vantagens do comando numérico. - Máquina com comando numérico X máquina convencional. - Evolução das máquinas CNC. - Conceitos básicos de programação CNC. - CAD/CAM/CAPP/CIMM.

AULA 26 - SM7

ELETROEROSÃO - Definição - caracterização do processo de usinagem por eltroerosão. - Aplicação do processo, vantagens e limitações. - Tipos de processos suas vantagens e limitações. - Tipos de máquinas, principais componentes suas caractrísticas, funções e gerenciamento principal parâmetros do processo. - Cuidados que devem ser observados para o bom desempenho do processo. - Ferramentas - materiais - fabricação .

AULA 27

ANÁLISE DE SUPERFÍCIES USINADAS - Definição de superfície. - Superfície geométrica nominal ; superfície real; superfície efetiva. - Conceito de texturas e Integridade. - Textura: defeitos macro e microgeométricos . - A textura gerada por processos de usinagem . - Importância da textura da superfície em relação a aplicação e desempenho. dos componentes mecânicos. - Principais parâmetros utilizados para caracterizar a textura. - Principais tipos de métodos e instrumentos utilizados para medir os parâmetros da textura. - Limitações existentes quanto a utilização dos diferentes métodos e instrumentos de medição. - Cuidados a serem observados na medição dos parâmetros da textura.

AULA 28

USINAGEM DE UMA PEÇA EM MÁQUINA CNC - Esta aula tem como objetivo mostrar a usinagem de uma peça em uma máquina CNC, destacando: aspectos do seu funcionamento; programação, simulação gráfica da trajetória da ferramenta; medição e troca de ferramentas, fixação da peça; aplicação do fluido de corte, transporte de cavacos e aspectos de segurança para o operador da máquina.

AULA 29

GERENCIAMENTO DE FERRAMENTAS BANCO DE DADOS DE USINAGEM

AULA 30

REVISÃO E EXERCÍCIOS - Revisão e exercícios correspondente as aulas de número 17 a 29. OBS: para que você tenha um bom proveito desta aula é fundamental que tenha estudado bem a matéria correspondente as referidas aulas

AULA 31

AUDITORIA - 2a PROVA

Os exercícios estão disponíveis no xerox do bloco B da Engenharia Mecânica. 20.06.06, às 11:oo horas.

Duvidas

As duvidas referente a solução dos problemas podem ser sanadas através dos seguintes e-mails: lb@grucon.ufsc.br