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Ensino

Processos de Usinagem

Prof. M.Sc. Antonio Fernando Mota

BROCHADEIRASBROCHADEIRAS

BROCHADEIRADEFINIÇÃO: Máquina operatriz responsável pela operação de usinagem denominada brocheamento.

Consiste em arrancar linear e progressivamente o cavaco da superfície de uma peça.

FERRAMENTA: Dentes múltiplos dispostos em série, chamada brocha

HISTÓRICO:

Ferreiro Forma e tamanho de furos punção

Sem dentes Golpes de marreta Forjamento ;

1873 Patente E.U.A. Brochadeira ;

1882 1ª Máquina de brochear externamente ;

1914 Máquinas de duplo cabeçote ( vel. 2,5 m/min) ;

1921 Brochadeiras de alta velocidades ( vel. 5,5 m/min)

brochadeiras verticais de tração ou compressão ;

1923 Brochadeira horizontal hidráulica (7 m/min) ;

1925 Produção seriada ;

1926 Brochadeira vertical de superfície ;

Hoje Brochadeiras de 100 ton. ( 15 m/min ).

TIPOS DE BROCHAMENTO

Acabamento ou semi-acabamento à peça.

Modificação de um furo feito previamente. Criação de rasgos de chavetas e perfis estriados, quadrados, hexagonais, etc.

FORMAÇÃO DO CAVACO

Alojamento incorreto do cavaco ou falta de afiação da ferramenta aumentam o esforço do corte, causando a ruptura ou o aprisionamento do cavaco (por falta de espaço)

TIPOS DE BROCHADEIRAS

- Força de tração

- Possibilita trabalhos com ferramentas de grandes comprimentos

- Montagem deve ser cuidadosa par evitar flexão da brocha

Brochadeira Horizontal

TIPOS DE BROCHADEIRAS

- Força de tração ou compressão ou ambas

- Brochamento interno ou externo

- Indicada para locais com pouco espaço físico

Brochadeira Vertical

VELOCIDADE DE CORTE

VELOCIDADE DE CORTE

Fatores que Influenciam na Velocidade de Corte

    Ângulos de incidência e de saída da cunha do corte;

è    Perfil da aresta cortante;

è    Acabamento das faces dos dentes;

è    Natureza do material e da ferramenta;

è    Dureza e resistência do material da peça;

è    Profundidade de corte;

è    Uso ou não de refrigeração;

è    Material a ser brochado;

è    Abrasividade.

Profundidade de Corte

Fatores que Afetam a Profundidade de Corte

    Dureza e tenacidade do material a brochar;

    Tipo de operação de brochamento;

    Grau de acabamento superficial desejado;

    Tolerância especificada para a peça;

    Quantidade total de material a ser removido;

    Comprimento da superfície a usinar;

    Rigidez da peça;

    Dimensões da brocha.

REFRIGERAÇÃO DO CORTE

Brochadeiras

EXEMPLOS DE BROCHEAMENTO INTERNO E EXTERNO:

Brocheamento intermitente movimento retilíneo alternativo da ferramenta :

Brocheamento contínuo movimento relativo entre peça e a ferramenta pode ser retilíneo ou circular.

Brocheamento retilíneo só pode produzir orifícios, rasgos ou ranhuras retas e superfícies planas ;

Brocheamento circular é feito pelo movimento da peça sobre a ferramenta estacionária ou pelo movimento da ferramenta sobre a peça estacionária

Brocheamento circular é feito pelo movimento da peça sobre a ferramenta estacionária ou pelo movimento da ferramenta sobre a peça estacionária

Força Total de Brocheamento

F1= resistência ao corte=força cortante principal ;

F2= reação da peça absorvida pela brocha e pela própria peça ;

F3= resistência do atrito entre a ferramenta e a peça ;

F = F1 + F3

F = S . re

na qual

S = seção de corte em mm²;

re = resistência específica do corte em kgf/mm²;

sendo

S = p. b

p= profundidade de corte , em mm (diferença entre 2 dentes)b= largura de corte, em mmn = nº máximo de dentes em corte , simultaneamentec = coeficiente relativo ao refrigerante de corte , onde c= 1,0 para óleos solúveis em água ou para corte a seco c= 0,9 para óleos minerais c= 0,8 para óleos vegetais , então

F= S . re. n. c = p. b. re. n. c (kgf)

Obs: O comprimento da superfície a usinar constitui fator que obriga a adoção de maiores profundidades de corte, para permitir que todo o material a ser removido por dente possa ser acomodado na cavidade de cavacos.

BROCHAMENTO EXTERNO E INTERNO

BROCHAMENTO EXTERNO

Processo de brochamento executado numa superfície externa da peça.

BROCHAMENTO INTERNOÉ o processo mais comum, consiste na transformação de um furo redondo em um furo de perfil qualquer de maneira progressiva. Sendo executado num furo passante da peça.

BROCHAMENTO INTERNO

PERFIL DOS DENTES

Afiação de brochas

APLICAÇÕES DAS BROCHADEIRASAPLICAÇÕES DAS BROCHADEIRAS

Ensaio de Impacto CHARPY

ENSAIO DE IMPACTO CHARPY– CORPOS DE PROVAS

Dimensões dos CP.s 10x10x55mm

BROCHADEIRAS - USINAGEM DO ENTALHE

CP

Projetor de perfil – controle de qualidade do CP

CP

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Métodos de Brochear :

Os métodos de operação são classificados de acordo com :

a) tipo de superfície gerada : interno e externo ;

b) direção do movimento da ferramenta ou da peça: horizontal e vertical ;

c) modo de transmitir o esforço de corte à ferramenta : por tração ou compressão ;

d) situação de trabalho da ferramenta: ferramenta móvel ou estacionária ;

e) ciclo de operação : intermitente ou contínuo ;

d) espécie do movimento da ferramenta : retilíneo ou circular

Brocheamento interno superfícies fechadas ;

Brocheamento externo superfícies abertas ;

Brocheamento horizontal peças de grandes dimensões e fabricação de pequenas séries ;

Brocheamento por tração brocha puxada através da peça ;

Brocheamento por compressão brocha empurrada através da peça ;

O QUE PROVOCA AS FALHAS:

• Deficiências do projeto;

• Processo inadequado dos materiais (impurezas, defeitos internos, microestruturais e superficiais, tratamentos térmicos incorretos, etc.);

• Operação incorreta do equipamento pelo homem (sobrecarga, reparação ineficiente, colisões, etc.).

ANÁLISE DAS CAUSAS DAS FALHAS:

• INTERPRETAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DA SUPERFÍCIE

DE FRATURA (MAPA TOPOGRÁFICO)

FRACTOGRAFIA

CONHECER A CAUSA DA FALHA

PREVENÇÃO DE NOVAS OCRRÊNCIAS

Em 1944 forjou-se o termo“fractografia” para descrevera ciência que estuda a superfíciede fratura.