ROBERTO FERREIRA CARVALHO.

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FRESAMENTOA operação de fresamento é uma das mais importantes no processo mecânico de fabricação. A operação consiste em remover cavaco de um material com a finalidade de construir superfícies planas retilíneas ou com uma determinada forma.

FRESASA Fresa é uma ferramenta cilíndrica provida de dentes cortantes paralelos á superfície a ser usinada. Através do movimento combinado entre a rotação da ferramenta e o deslocamento da peça é possível produzir uma superfície plana ou com forma determinada. Como exemplo vamos utilizar o desenho ao lado de uma fresa cilíndrica com movimento de rotação e uma peça com o movimento de avanço para explicar o funcionamento da operação. A ferramenta do desenho gira no sentido horário, seus dentes arrancam cavaco da superfície da peça que se desloca no sentido do movimento do avanço. Assim conseguimos produzir uma superfície plana com um certo grau de acabamento.Levando em consideração o movimento de avanço da peça e a rotação da ferramenta podemos ter dois tipos de movimento de usinagem:O movimento concordante e o movimento discordante entre peça e ferramenta. Diferenciam-se no grau de acabamento da superfície produzida

FRESAS

TIPOS DE FRESAS

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Movimento discordante

Movimento concordante

Fresa cilíndrica de desbaste.Gumes interrompidos para quebrar os cavacos.

A maioria das fresadoras trabalham com o movimento de avanço da mesa baseado em uma porca e um parafuso. Com o tempo e desgaste da máquina ocorre uma folga entre eles.No movimento concordante a folga é empurrada pelo dente da fresa no mesmo sentido de deslocamento da mesa. Isto faz com que a mesa execute movimentos irregulares, que prejudicam o acabamento da peça e podem até quebrar o dente da fresa. No movimento discordante, a folga não influi no deslocamento da mesa. Por isso, a mesa tem um movimento de avanço mais uniforme, gerando um melhor acabamento da peça.Quando a forma construtiva da mesa é através de porca e parafuso, é melhor o movimento discordante. Basta observar o sentido de giro da fresa e fazer a peça avançar contra o dente da fresa.A fresadora presta-se para usinar diversas superfícies planas, destacando-se pela rapidez, pois a fresa é uma ferramenta multicortante.

3.2. Máquina Fresadora

As máquinas fresadoras são classificadas, geralmente, de acordo com a posição do seu eixo-árvore (fixação da fresa) em relação à mesa de trabalho (fixação da peça).Em relação ao eixo-árvore são classificadas em horizontal (paralelo à mesa), vertical (perpendicular à mesa) e universal (com dois eixos-árvore: horizontal e vertical).

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FRESADORA UNIVERSAL

FRESADORA HORIZONTAL

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FRESADORA VERTICAL

Outros tipos de fresadoras são:• Fresadora copiadora, a qual trabalha com uma mesa e dois cabeçotes - um cabeçote apalpador e outro de usinagem.

• Fresadora pantoprática ou pantógrafo: permitem a cópia de um modelo, movimento de coordenadas operado manualmente, permitem trabalhar detalhes mais difíceis de serem obtidos através da copiadora.

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• Fresadora CNC e as geradoras de engrenagens, requerem atenção especial por disporem de tecnologia mais diferenciada para comando e operação.

Principais componentesFigura 20: Máquina fresadora — Principais componentes (6)

Principais acessórios

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Os principais acessórios utilizadas em operações de fresamento relacionam-se à fixação da peça na mesa de trabalho. São elas:

Figura 21: Parafusos e grampos de fixação [6]

Figura 22: Calços (6]

Figura 23: Cantoneiras de ângulo fixo ou ajustável [6]

Figura 24: Morsas [6]

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Figura 25: Mesa divisora [6]

Figura 20: Divisor universal e contraponto [0]

É muito importante ressaltar que a instalação de alguns acessórios, na mesa de trabalho da fresadora, devem ser realizadas com muita atenção para evitar erros dimensionais na usinagem. O exemplo clássico é a instalação de uma morsa. Após sua fixação na mesa deve-se fazer seu alinhamento, com auxilio de um relógio comparador, apalpando o seu mordente fixo que deverá ficar paralelo ao movimento da mesa. Também é necessário verificar se não há cavacos que mantenham a morsa ligeiramente inclinada no plano paralelo ao chão.Um outro conjunto de acessórios de grande importância está relacionado com a fixação das ferramentas. Como já foi mencionado, o eixo árvore possui em sua extremidade um cone e chaveta. Neste cone pode-se fixar um mandril ou uma ferramenta de haste cônica. Para garantir a fixação utiliza-se uma haste roscada que atravessa a árvore. As chavetas evitam o deslizamento.Há ferramentas de haste cônica que podem ser fixadas diretamente no cone de fixação do eixo-árvore, que pode ser Morse (menor esforço) ou ISO (maior fixação). Normalmente se tratam de ferramentas relativamente grandes. Para fixar-se ferramentas menores, que possuem outra dimensão de cone, utiliza-se um mandril adaptador, como mostrado na Figura 27. Nesta mesma figura pode-se observar na ponta do mandril a rosca onde fixa-se a haste roscada.

Figura 27: Mandril adaptador para ferramentas de haste cônica [6]Com relação ao mandril, pode-se ter três tipos: universal (Jacobs), porta-pinça e porta-ferramenta. O mandril universal é muito utilizado em furadeiras manuais, mas também pode ser utilizado em fresadoras, mas com ressalvas. Só podem ser fixadas ferramentas de haste

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cilíndrica e cujo esforço não seja elevado, pois a pressão não será suficiente. A Figura 28 apresenta um mandril Jacobs.

Figura 28: Mandril universal tipo Jacobs [6]O mandril porta-pinça possui modo de trabalho similar ao jacobs, mas permite uma força de fixação maior. Também é indicado para ferramentas de haste cilíndrica. A pinça é uma peça única com um furo central no diâmetro da haste a ser fixada e com diversos cortes longitudinais que lhe dão flexibilidade de fechar este furo em alguns décimos de milímetro. Este mandril é composto de duas partes. A primeira, que é o mandril propriamente dito, possui uma cavidade que receberá a pinça. Esta cavidade possui uma superfície cônica de igual formato da pinça. A segunda parte é denominada de porca, e é rosqueada no mandril. A Figura 29 ilustra um mandril porta-pinça e dois modelos de pinça. Durante o rosqueamento a porca força a pinça a entrar na cavidade do mandril, e devido a forma cônica, obriga a pinça a se fechar e fixar a ferramenta.

Figura 29: Mandril porta pinça e dois modelos de pinças [6]Para ferramentas de maior porte, e conseqüentemente, maior esforço de usinagem, é necessário uma maior garantia de que não haja um deslizamento entre o mandril e a própria

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ferramenta. Nestes casos o mandril possui chavetas, que podem ser transversais (quando o mandril é curto) ou longitudinais. A Figura 30 apresenta alguns modelos de mandril.

Figura 30: Alguns modelos de mandril [6]A Figura 31 apresenta um mandril curto com chaveta longitudinal. A Figura 32 ilustra o mandril curto com chaveta transversal. A Figura 33 apresenta um mandril porta-fresa lonqo com chaveta longitudinal, também denominado de eixo porta-fresa de haste longa.

Figura 31: Mandril porta-fresa curto com chaveta longitudinal [6]

Figura 32: Mandril porta-fresa curto com chaveta transversal [6]

Figura 33: Mandril porta-fresa longo com chaveta longitudinal [6]

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O aparelho divisor é um acessória utilizado na máquina fresadora para fazer divisões no movimento de giro da peça. As divisões são muito mais úteis, quando se quer fresar com precisão superfícies, que devem guardar uma distância angular igual à distância angular de uma outra superfície, tomada como referência.Permite dessa forma, usinar quadrados, hexágonos, rodas dentadas ou outros perfis que dificilmente poderiam ser obtidos de outra maneira.Ao fixar a peça, uma das superfícies deve ser presa na placa do cabeçote divisor. Caso o comprimento da peça (L) seja maior que 1,5 vezes a diâmetro da peça (D), deve-se usar na outra extremidade um contraponta. A extremidade da peça a ser fixada pelo contraponta, deve ser furada no tomo com uma broca de centro.

Figura 34: Aparelho divisor [5]

Fresando engrenagens cilíndricas de dentes retosExistem máquinas especiais que são empregadas para produzir engrenagens. Nas fresadoras, as mesmas são fabricadas com fresas de perfil constante chamadas de fresa módulo.

Figura 35: Fresagem de engrenagem de dentes retos [5]O módulo de uma engrenagem é o quociente entre o diâmetro primitivo e o número de dentes (Figura 36).

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Figura 36: Engrenagem de dentes retos [5]As dimensões de uma engrenagem são parametrizadas (dependentes) do módulo. A partir do ponto de contato para transmissão entre o par de engrenagens, é traçado o diâmetro primitivo de cada engrenagem Nesse ponto determina-se, pelo perfil da fresa módulo, o chamado ângulo de pressão. Em geral esse ângulo de pressão é 200 (Figura 37).

Figura 37: Ângulo de pressão [5]Em geral, conforme a necessidade de projeto essas características são previamente determinada e encomendadas para a fabricação. O operador da fresadora deve ser informado, através do desenho, o módulo e o número de dentes das engrenagens a serem usinadas.As engrenagens cilíndricas de dentes retos, têm forma de disco e os dentes são paralelos ao cubo da engrenagem. Os parâmetros, para conferir se peça, obtida a partir do tomo estão corretas são as seguintes:

dp = m x Z dp:diâmetro primitivo

de = dp + 2 x m de: diâmetro externo

b = 8 x m b: comprimento do dente

h = 2,166 x m h: altura do dente

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O próximo passo é montar e preparar o cabeçote divisor. Para tanto, faz-se o cálculo do número de furos que o disco deve ter. Através da divisão indireta, há a possibilidade de um maior número de divisões; essa nomenclatura deve-se ao sistema de transmissão de movimento do manipulo para a árvore. Através da expressão abaixo determina-se essa divisão indireta:

n = (RD / Z) RD = relação do divisor

Z = número de divisões a efetuar

Figura 38: Divisor universal [5]A relação do divisor é de 40:1 - 60:1 - 80:1 - 120:1. A mais utilizada e disponível é 40:1, RD = 40.

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Como resultado obtido, tem-se que é preciso dar uma volta e mais 15 furos em um disco de 25 litros. Não existindo disco com circunferência de 25 furos, faz-se uma simplificação da equação 15/25 = 315 procurando uma circunferência cuja quantidade de furos seja múltiplo do denominador, deve-se escolher a o maior valor. Dessa forma está feita a seleção do diâmetro com a quantidade de furos para a usinagem da engrenagem desejada.Tabela 1: Disco divisor [5]

DISCO DIVISOR1 2 3

15 21 3716 23 3917 27 4118 29 4319 31 4720 33 49

Tabela 2: Engrenagens com módulo < 10 [5]ENGRENAGENS COM m <= 10Fresa

MóduloNúmero de dentes da

engrenagem1 12 e 132 14 e 163 17 e 204 21 e 255 26 e 346 35 e 547 55 e 1348 > 135 e cremalheira

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Tabela 3: Engrenagens com módulo > 10 [5]

ENGRENAGENS COM m > 10Fresa

MóduloNúmero de dentes da

engrenagem 1 12 1 ½ 13 2 14 2 ½ 15 e 16 3 17 e 18 3 ½ 19 e 20 4 21 e 22 4 ½ 23 e 25 5 26 e 29 5 ½ 30 e 34 6 35 e 41 6 ½ 42 e 54 7 55 e 79 7 ½ 80 e 134 8 > 135

Fresando engrenagens cilíndricas de dentes helicoidaisPara a fresagem de engrenagens cilíndricas de dentes helicoidais, faz-se necessário conhecer os parâmetros geométricos de uma hélice. Esses parâmetros iniciais são: ângulo de inclinação (....), passo normal (pn), passo frontal (PF) e passo da hélice (ph).A expressão para o cálculo do passo da hélice:

Figura 39: Passo da hélice [5]

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Deve-se fazer a seleção de um conjunto de engrenagens pata obter o movimento sincronizado entre o aparelho divisor, cujo cabeçote fixa-se o disco da engrenagem a ser usinada, com o movimento da mesa para fabricação da hélice. passo constante da fresadora = engrenagens motrizespasso da hélice da engrenagem engrenagens conduzidas

Figura 40: Inclinação da mesa [5]

Determina-se o chamado passo constante da fresadora (pc), conhecendo-se antecipadamente a relação do divisor (RD) e o passo do fuso da mesa (pF).

A escolha da fresa módulo será, para manter o mesmo procedimento para a usinagem de engrenagens cilíndricas de dentes retos, a partir da tabela relacionando o número de dentes da engrenagem a ser usinada, com o seu respectivo módulo. Entretanto, será usada o número de dentes imaginários (Zi):

A coleção de engrenagens, mais comumente utilizadas nas fresadoras são:25—30—40—50—55—60—70—80—90—100—127

Figura 41: Engrenages do divisor (5]

Cálculo do módulo frontal (mf):

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Cálculo do diâmetro primitiva (dp):

Cálculo do diâmetro externo (de), a partir dessa expressão o módulo da engrenagem será designado como módulo normal (mn):de= dp + 2 x mn

Cálculo da altura do dente (h):h= 2,166 x mn

Cálculo da largura da engrenagem (b):b=8 x mn

3.3. Ferramenta para fresarÉ a ferramenta empregada pela fresadora, a qual apresenta uma vantagem em relação a outros tipos de ferramentas de corte, — os dentes que não estão trabalhando estão sendo resfriados, reduzindo o desgaste da ferramenta.

Conforme o ângulo de cunha das fresas, elas são classificadas em tipos W, N e H:

• A fresa tipo W é empregada para usinagem de materiais não ferrosos de baixa dureza: alumínio, bronze e plástico.

• A fresa tipo N, empregada para materiais de dureza média, ou seja, menores de 700 N/mm2 de resistência à tração.

• A fresa tipo H, recomendada para usinar materiais quebradiços ou duros, com mais de 700 N/mm2 A quantidade de dentes entre as fresas deve-se a capacidade de conseguir usinar materiais mais resistentes.

Fresas de perfil constante

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Utilizadas para abrir canais, superfícies côncavas e convexas ou gerar engrenagens.

Fresas planasEmpregadas para trabalhar superfícies planas, abrir rasgos e canais.

Fresas angularesUtilizadas para usinagem de perfis em ângulo, tais como rasgos prismáticos e encaixes tipo rab-de-andorinha.

Fresas para rasgosPara rasgos de chaveta, ranhura reta ou em perfil T.

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Fresas dentes postiçosMais conhecidas como cabeçotes de fresamento, empregam pastilhas de metal duro fixadas por parafusos , pinos ou garras de fácil substituição.

Fresas para desbaste

Utilizadas para desbaste de grande quantidade de material de uma peça.As fresas podem ser classificadas de várias maneiras. A primeira delas seria quanto a forma geral. As fresas podem ser cilíndricas, cônicas ou ainda de forma. A Figura 42 apresenta fresas cilíndricas. As ferramentas mais estreitas sán também chamadas de fresas de disco, enquanto as ferramentas que possuem haste própria são denominadas de fresas de haste ou fresas de topo (lado direito da Figura 42).

Figura 42: Fresas cilíndricas [6]

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As fresas cônicas ou angulares podem possuir apenas um ângulo, como as fresas para encaixes tipo cauda-de-andorinha, ou possuir dois ângulos Neste segundo caso podem ser classificadas como simétricas (ângulos iguais) ou biangulares (ângulos diferentes). Normalmente as fresas para cauda-de-andorinha possuem haste incorporada, enquanto as biangulares não. A Figura 43 ilustra estas ferramentas.

Figura 43: Fresa cauda-de-andorinha e fresa biangular simétrica [6]As fresas de forma possuem o perfil de seus dentes afiados para gerar superfícies especiais tais como dentes de engrenagens (fresa módulo), superfícies côncavas ou convexas, raios de concordância e outras formas especificas de cada caso, e são denominadas fresas especiais.. Alguns autores classificam as fresas cônicas como fresas de forma. As fresas especiais normalmente são fabricadas pela própria empresa que as utiliza, no setor denominado de ferramentaria, ou são encomendadas em empresas especializadas em ferramentas. A Figura 44 ilustra algumas fresas deforma

Figura 44: Fresa para perfil convexo, côncavo, dentes de engrenagens e especiais [6]

Quanto ao sentido de corte a classificação é simples, pois trata do sentido de giro da ferramenta, observado do lado do acionamento (de cima para baixo). Tem-se as fresas de corte à direita (horário) e as fresas de corte à esquerda (anti—horário). Obviamente esta classificação só se emprega em fresas fixas de haste fixa. As fresas que não possuem haste podem, normalmente, ser fixadas tanto em um sentido como em outro.Quanto aos dentes estes podem ser retos, helicoidais ou bihelicoidais, como mostra a Figura 45. Os dentes helicoidais tem como vantagem uma menor vibração durante a usinagem, ou seja, o corte é mais suave pois o dente não atinge a peça de urna só vez como acontece com os dentes retos. Os dentes helicoidais geram uma força axial, e para compensar esta força pode-se recorrer a uma fresa bibelicoidal, ou seja, uma ferramenta que possui um dente

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afiado em um sentido e o dente seguinte afiado no sentido inverso.

Figura 45: Fresas de dentes retos, helicoidal e bihelicoidal [6]Mas fresas bihelicoidais só são possíveis em espessuras relativamente pequenas e com ângulos reduzidos de hélice, Para possibilitar usinagem de grandes superfícies sem o efeito da força axial deve-se recorrer a uma montagem de duas fresas de mesmo diâmetro e número de dentes, mas com hélices invertidas, como na Figura 45.

Figura 45: Montagem bihelicoidal [6]

Quanto á construção pode-se classificar as fresas como inteririças, onde toda a ferramenta é construída de um mesmo material. As mais comuns são as de aço rápido e metal duro. Há também a fresa calçada onde o corpo da ferramenta é de um material mais simples e os gumes de corte, soldados ao corpo, são de um material mais nobre, como aço rápido ou metal duro. Finalmente há ás fresas com dentes postiços que são similares as fresas calçada& A diferença é que os dentes de aço rápido, metal duro, diamante ou cerâmicos podem ser trocados em caso de quebra ou desgaste. A Figura 47 apresenta exemplos destas fresas.

Figura 47: Fresa calçada, fresa de dentes postiços e detalhe da fixação da pastilha [6}As fresas também podem ser classificadas quanto às faces de corte (o número de superfícies com afiação) e que definem em que direção a ferramenta pode avançar, ou seja, se poderá executar uma fresagem tangencial (eixo paralelo à peça) elou uma fresagem frontal (eixo perpendicular á peça). Tem-se fresas de um, dois e três cortes. A fresa de um corte possui em uma de suas faces e em sua superfície cilíndrica. Uma fresa de três cortes possui afiação

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nas duas faces e também na superfície cilíndrica. A Figura 48 ilustra urna fresa de dois cortes.

Figura 48: Fresa de dois cortes e os sentidos em que pode usinar [6]

Quanto a aplicação as fresas são classificadas em tipo W ( = 8°, = 57° e = 25°) indicada para materiais de baixa dureza como alumínio, bronze e plásticos. O tipo N ( = 7°, = 73° e = 10°) é indicada para materiais de média dureza, como os aços até 700Nknm2. As fresas do tipo 1-1 ( = 4°, = 81° e = 4°) são indicadas para materiais duros, como os aços acima de 700NImm2. A Figura 49 apresenta uma comparação entre estas fresas.

Figura 49: Tipos de fresas [6]Observa-se que fresas para materiais mais macios podem ter dentes menos resistentes, o que significa possuir um ângulo de cunha menor.. Isto permite colocar menos dentes na ferramenta. Em uma fresa para materiais de alta dureza cada dente remove pouco material. Desta forma é necessário que a fresa possua muitos dentes que, em uma volta, remova uma quantidade significativa de material. Além disto os dentes deverão ter um ângulo de cunha maior para lhes conferir maior resistência.Quanto a fixação pode-se ter fresas de haste cilíndrica ou cônica e fresas para mandril com chaveta longitudinal ou transversal. A Figura 50 apresenta algumas delas.

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Figura 50: Fresas de hastes (cônica e cilíndrica) e de chaveta (transversal e longitudinal)

É posicionar e fixar a morsa na fresadora (fig. 1). Sua montagem permite prender o material a fresar, de forma rápida e fácil.Em casos necessários, pode ser montada s6bre a mesa ou sobre a mesa angular (fig. 3).

1º passo - Limpe a mesa e a base da morsa.OBSERVAÇÃO: Use uma trincha e panos.

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2º passo - Posicione a morsa sobre a mesa.OBSERVAÇÃO: As guias da morsa devem penetrar totalmente na ranhura da me-PRECAUÇÃO: TRANSLADE A MORSA COM AJUDA DE OUTRAS PESSOAS PARA EVITAR ESFÔRÇO EXCESSIVO E QUEDAS3º passo - Coloque os parafusos na ranhura da mesa at que encaixem nos rasgos da morsa4º passo - Fixe a morsa, apertando as porcas ou parafusos.

É fixar o material em posição adequada para fresá-lo na morsa, já montada na fresadora (fig. 1)Realiza-se como passo prévio a operações de fresagem em geral, tais como: fresar superfície plana, fresar ranhuras e mandrilar.

Fig 1

PROCESSO DE EXECUÇÃO1º passo – Abra a mandíbula e limpe a morsa.OBSERVAÇÃO: Se o material tiver rebarbas e impurezas na superfície, elimine—as antes de montá-lo na morsa.2º passo - Posicione e fixe o material, apertando suavemente as mandíbulasOBSERVAÇÃO: Para algumas formas de material, utilizam—se calços ou mordentes especiais, alguns dos quais, indicam-se nas figuras 2 a 7.

Fig. 2 - Calços paralelos, para material de espessura menor que a altura dos mordentes.

Figs. 3 e 4 - Calços em “V”, para material de secção circular

É fixar o eixo porta-fresas e a fresa em posição para fresar o material. Faz-se como operação prévia ao fresado de peças (figs. 1 e 2).

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PROCESSO DE EXECUÇÃO1 – FRESAS COM FURO1º passo — Selecione o eixo porta-fresas, limpe seu cone e o do eixo principal onde se vai montá-lo.2º passo — Introduza o extremo cônico do eixo porta-fresas no furo do eixo principal,de maneira que as ranhuras encaixem nas chavetas de arraste, e aperte o eixo por meio do tirante (figuras 3 e 4).OBSERVAÇÃO: Deve-se sustentar o eixo durante o aperto, para evitar que caia.

3º Passo – Monte a fresaa) Introduza a fresa observando a orientação dos dentes, segundo o sentido de corte previsto (fig. 5).PRECAUÇAO : SEGURE A PRESA COM UM PANO OU COM UMA LUVA, PAPA EVITAR CORTAR-SE.

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OBSERVAÇÕES1) Tratando-se de eixos com anéis separadores, retiram-se os anéis necessários de modo a colocar a fresa em posição.2) Quando se trata de eixos compridos montados no eixo principal, montam-se um ou dois suportes (fig. 6).

b) Fixe a fresa.

2 - PRESAS COM HASTE.1º passo - Limpe o cone do eixo principal, do porta-fresas e a haste da fresa.2º passo - Introduza o porta-fresas no eixo principal e fixe-o por meio do tirante Fig. 7

PRECAUÇAOSEGURE A PRESA COM UM PANO OU COM UMA LUVA, PAR4 EVITAR CORTAR-SE.

3º passo - Monte a fresa no porta-fresas e aperte suavemente (figs. 7 e 8).

É o processo mediante o qual usina-se a parte superior de uma peça com a fresa cilíndrica para fresagem plana, montada em um porta-fresas em posição horizontal. E a forma mais simples de executar a fresagem plana horizontal, seja com a peça monta da na morsa (fig. 1) ou diretamente s6bre a mesa (fig. 2).

PROCESSO DE EXECUÇÃO1º passo - Monte o material.2º passo - Monte o porta-fresas e a fresa cilíndrica para fresagem plana.3º passo - Prepare a fresadora para o corte.a) Regule o numero de rotações por minuto (rpm), com o qual a fresa deve girar.OBSERVAÇÃO

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Antes de por a fresadora em funcionamento, verifique se a ferramenta não esta em contato com o materialb) Ponha a fresadora em funcionamento.c) Aproxime manualmente o material, de maneira que a ferramenta toque na parte mais alta da superfície a fresar.d) Ponha em “zero” o anel graduado do fuso que aciona a mesa no sentido vertical.e) Pare a máquina e baixe a mesa. f) Selecione o avanço da mesa.g) Posicione e fixe os limitadores do movimento automático longitudinal da mesa (fig. 3).

4º passo – Dê um passe.a) Ponha a fresadora em funcionamento.b) Aproxime manualmente a peça para iniciar o corte, pelo extremo “A” (fig. 4), e dê a profundidade de corte, controlando-a por meio do anel graduado (fig. 5).

c) Fixe o carro do movimento vertical (fig. 6) e o carro trans versal (fig. 7)

d) Ponha em funcionamento o avanço longitudinal automático da mesa.

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OBSERVAÇOES1) No caso de ter que deixar uma medida determinada, inicie o corte manualmente (fig. 8) e, em seguida, retroceda a mesa para poder medir diretamente a peça (fig. 9). Depois, aproxime manualmente a peça da fresa e ligue o avanço automático.

2) Use refrigerante, de acordo com o material que está sendo usinadoe) Pare a fresadora, baixe a mesa e desloque-a longitudinalmente, levando o material à posição inicial (fig. 4).5º passo — Dê outros passes, se necessárioa) Verifique se a superfície ficou totalmente plana (fig. 10).b) Repita o quarto passo, caso seja necessário

E a ação de posicionar e fixar este acessório na fresadora. Com ele se consegue ter um eixo que forme qualquer ângulo em re1aço mesa da fresadora (fig. 1).Neste eixo se faz a montagem das fresas para operações de fresagem em geral e, também, muito utilizado nos casos de fresagem de ranhuras helicoidais, espirais e de superfícies planas inclinadas.

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PROCESSO DE EXECUÇÃ01º passo - Monte o eixo intermediário para acoplar o cabeçote universal ao eixo principal da máquina (fig. 2).a) Limpe o cone do eixo intermediário e o do eixo principal.b) Introduza o eixo intermediário e fixe-o por meio do tirante.OBSERVAÇÃOObserve que as ranhuras do eixo devem penetrar nas chavetas de arraste do eixo principal.

2º passo - Posicione o cabeçote universal, fazendo coincidir as referências que indiquem a posição correta.OBSERVAÇÕES1 Limpe as superfícies de contato do cabeçote universal e da máquina.2 Alguns eixos intermediários tem em seu extremo uma chaveta de arraste, estrias ou uma roda dentada. Em cada caso, deve observar-se o acoplamento correto com os órgãos internos do cabeçote universal.PRECAUÇÃOAO TRASLADAR O CABEÇOTE UNIVERSAL, GERALMENTE MUITO PESADO, UTILIZE UM GUINDASTE OU PEÇA AJUDA AOS SEUS COMPANHEIROS.3º passo - Fixe o cabeçote universal.a) Introduza os parafusos e di inicialmente um aperto suave.b) Ao final, dê o aparto definitivo.

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É usinar um material para obter uma superfície plana paralela mesa, utilizando uma fresa frontal montada no cabeçote universal da fresadora (figura 1).Faz-se para produzir superfícies planas, na construção de órgãos de máquinas, ferramentas e acessórios.

PROCESSO. DE EXECUÇÃO1º passo - Monte o cabeçote universal.PRECAUÇÃOSOLICITE A AJUDA DE UM COMPANHEIRO, POR TRATAR-SE DE UM ACESSÓRIO MUITO PESADO.2º passo - Monte o material.3º passo - Monte a fresa.PRECAUÇÃOAO MONTAR A PRESA, PROTEJA A MÃ0 COM UM PANO OU USE UMA LUVA PARA EVITAR SE CORTAR.4º passo - Prepare a máquina.a) Regule o número de rotações por minuto (rpm).b) Ponha a fresadora em funcionamentoOBSERVAÇÃOAntes de por a fresadora em funcionamento, verifique se a fresa está em contato com o material.c) Aproxime manualmente o material, de maneira que a fresa toque na parte mais alta da superfície que se quer fresar.d) Acerte em “zero” o anel graduado do fuso que aciona a mesa no sentido vertical.e) Pare a máquina.f) Selecione o avanço da mesa.g) Posicione e fixe os limitadores do movimento autortítico lon gitudinal.5º passo – Dê um passe.a) Ponha a fresadora em funcionamento.b) Aproxime, manualmente, a peça da fresa para iniciar o corte por um extremo e dê a profundidade de corte, controlando com o anel graduado.c) Fixe o carro do movimento vertical e o carro transversal.d) Ponha em funcionamento o avanço automático longitudinal da mesa.

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OBSERVAÇÕES1) No caso de ter que deixar uma medida determinada, inicie o corte manualmente e, em seguida, retroceda a mesa para medir a peça. Depois, aproxime manualmente a peça da fresa e ligue o avanço automático.PRECAUÇÃOMEÇA SOMENTE COM A MÁQUINA PARADA.2) Use refrigerante de acordo com o material que está usinando.e) Pare a máquina, baixe a mesa e desloque-a longitudinalmente para levar o material posição inicial.6º passo - Dê outros passes, se necessário.a) Verifique as medidas.b) Repita o 5º passo.

I CABEÇOTE UNIVERSALO cabeçote universal é um acessório da máquina de fresar. O eixo principal que possui o cabeçote pode ser colocado formando qualquer superfície da mesa.Este acessório acopla-se ao eixo principal da máquina. Por suas especiais características, dá a fresadora suas principais condições de universalidade, permitindo realizar as mais variadas operações de fresagem.CONSTITUIÇÃOEstá composto de três (3) corpos A, B e C (fig. 1).O Corpo A que se fixa no corpo da máquina, apresenta uma superfície circular de apoio (1-A), na qual pode girar o resto do cabeçote em um plano vertical. Uma graduação permite a leitura do ângulo que se deseja fixar.O Corpo B que se adapta à base apoiada no corpo da máquina. Apresenta outra superfície circular de apoio na qual está colocado o terceiro corpo (1-B).Corpo C. É o corpo que contem o eixo principal secundário. Este corpo é fixado ao corpo B através da superfície circular e que pode girar em um plano perpendicular ao da superfície circular do corpo A. (1-C).

FUNCIONAMENTO

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O movimento de rotação chega ao eixo principal secundário no cabeçote universal, através do eixo intermediário (fig. 2) que se monta no eixo principal da máquina, no qual se acopla o sistema de engrenagens do mecanismo interior do cabeçote.

II — CABEÇOTE VERTICALEste um aparelho similar ao cabeçote universal que se monta na fresadora horizontal (fig. 3). Suas possibilidades são mais limitadas que as do cabeçote universal, pois só pode girar em um plano vertical. O sistema de engrenagens do mecanismo interior está em uma relação tal, que lhe permite ter no eixo principal secundário, velocidades maiores que as do eixo principal da máquina e do cabeçote universal.

CONDIÇÕES DE USOCom estes acessórios se deve ter as seguintes precauções para conservá-los em ótimas condições de funcionamento:- Ao utilizá-los evitar golpes que possam danificar as superfícies de apoio.- Conservar um ajuste correto nos órgãos móveis de seu mecanismo- Mantê-los lubrificados de acordo com as instruções do fabricante- Limpar bem o cone do eixo principal antes da montagem de qualquer porta-ferramenta.- Antes de por a máquina em funcionamento, é conveniente fazê-lo girar manualmente para verificar se a montagem foi feita corretamente- Quando se tiver que apertar ou soltar o porta-ferramenta com o tirante, deve-se engrenar a mínima velocidade de rotação.

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É obter uma superfície plana perpendicular mesa, mediante fresagem frontal ou tangencial (figs. 1 e 2).De acordo com o tipo de montagem exigido pelo processo, a forma mais conveniente para conseguir urna superfície plana.Uma de suas aplicações está na fresagem de superfícies planas perpendiculares entre si, sem necessidade de fazer nova montagem.

PROCESSO DE EXECUÇAO1º passo - Monte o material.2º passo - Monte o porta-fresas e a fresa frontal3º passo - Prepare a fresadora para o corte.a) Regule as rpm e a velocidade de avanço.b) Ponha a fresadora em funcionamento e aproxime manualmente o material ferramenta, até que toque na parte mais alta da superfície a fresar.c) Pare a máquina e ponha em “zero” o anel graduado do fuso que aciona o avanço transversald) Afaste a peça da ferramenta e leve a mesa posição inicial.4º passo - Dê um passe.a) Ponha a fresadora em funcionamento e d a profundidade de corte.b) Ligue o avanço automático e, terminado o passe, pare a máquina.5º passo - Efetue outros passes, caso a superfície obtida não tenha ficado totalmente plana.É obter uma superfície plana perpendicular mesa, mediante fresagem frontal ou tangencial (figs. 1 e 2).De acordo com o tipo de montagem exigido pelo processo, a forma mais conveniente para conseguir uma superfície plana. Uma de suas aplicações está na fresagem de superfícies planas perpendiculares entre si, sem necessidade de fazer nova montagem.

PROCESSO DE EXECUÇÂO

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1º passo - Monte o material.2º passo - Monte o porta-fresas e a fresa frontal.3º passo - Prepare a fresadora para o corte.a) Regule as rpm e a velocidade de avanço.b) Ponha a fresadora em funcionamento e aproxime manualmente o material à ferramenta, até que toque na parte mais alta da superfície a fresar.c) Pare a máquina e ponha em “zero” o anel graduado do fuso que aciona o avanço transversald) Afaste a peça da ferramenta e leve a mesa posição inicial.4º passo - Dê um passe.a) Ponha a fresadora em funcionamento e d a profundidade de corte.b) Ligue o avanço automático e, terminado o passe, pare a máquina.5º passo - Efetue outros passes, caso a superfície obtida no tenha ficado totalmente plana.

Consiste em obter uma superfície plana com fresagem frontal ou tangencial, de maneira que resulte paralela ou perpendicular a outra que se toma como referência. É aplicada na construção de peças com forma de prismas retangulares (fig. 1).

Fig. 2 - Superfície de referência do material (SR) apoiada na base da morsa para oh ter, com a fresagem, uma superfície paralela.Fig. 3 - Superfície de referência do material (SR) apoiada na mandíbula móvel para se obter, com a fresagem, uma superfície perpendi—PROCESSO DE EXECUÇÃO1º passo - Monte a morsa.2º passo - Monte o material apoiando a superfície de referência (SR) na base da morsa ou na mandíbula fixa, tal como se indica nas figuras 2 e 3.

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OBSERVAÇÃOQuando as superfícies em contato com mandíbulas não são rigorosamente paralelas, ou quando a mandíbula móvel tem folga em suas guias, convém utilizar-se um calço ci1ndrico, como se indica na figura 4.

3º passo - Monte a fresa.4º passo - Frese a superfície plana horizontal.5º passo - Verifique o paralelismo ou a perpendicularidade.a) Para o paralelismo utilize o paquímetro.b) Para a perpendicularidade utilize o esquadro.Para definir a velocidade de corte na fresadora, toma-se como referência um ponto situado na aresta cortante da fresa.Nas fresas cilíndricas, todos os pontos de sua aresta cortante têm a mesma velocidade em qualquer ponto que se considere. Porém, nas fresas cônicas ou de perfis combinados, cada ponto de suas arestas de corte terá uma velocidade diferente. Nestes casos considera-se à velocidade que ter o ponto mais distante do eixo da fresa; esta distância será igual a metade do diâmetro maior da fresa. Em conseqüência, pode-se definir a velocidade de corte nas fresas, dizendo que é a velocidade linear em metros por minuto de um ponto situado sobre uma aresta de corte da fresa; nas fresas cônicas ou de perfis combinados, toma-se como referência o ponto de uma aresta cortante situado sobre o diâmetro maior da fresa.Vários fatores influem para determinar a velocidade de corte, entre os mais importantes estio os seguintes:— o tipo de fresa e suas dimensões— o material a cortar— o avanço e a profundidade de corte

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— o uso de fluidos de corte— o tipo de montagem do materialA velocidade de corte vem estabelecida em tabelas, elaboradas depois de numerosas experiências e investigações.A velocidade de corte (Vc) mede-se em metros por minuto (m/min.) e pode-se calcular da seguinte maneira:

Vc=d . π .N1000

sendo: d = Diâmetro da fresa em milímetros.N = Número de rotações por minuto (rpm)

Exemplo:Calcular a velocidade de corte de uma fresa de 75mm de diâmetro que gira a 120 rpm.

Vc=d . π .N1000 = 75x 3,14 x1201000 =28,26 m/min

O que se deve fazer em cada caso, escolher a velocidade de corte de acordo com as condições do trabalho e calcular o número (N) de rpm, para colocá-la na máquina, com a finalidade de que a fresa trabalhe com a velocidade selecionada.Para obter o número de rotações por minuto (rpm), procuram-se os valores na tabela de velocidade de corte correspondente, levando em consideração os fatores antes mencionados e aplica-se a fórmula seguinte:

N = Vc .1000d .π rpm

ExemploCalcular o número de rotações por minuto (rpm) que deve girar uma fresa de 8Omm de diâmetro com a velocidade de corte de 20m/min.

N = Vc .1000d .π = 20 .100080.3,14 = 79,6 rpm

No caso de não existir na fresadora o número calculado, escolhe-se o imediatamente inferior.A tabela anexa indica as velocidades de corte recomendados, segundo o material e o tipo da fresa.VELOCIDADE DE CORTE EM m/nin.NOTA: Para fresas de carboneto a velocidade de corte deve ser três (3) vezes maior.

Operação

Fresas e materiais

DESBASTE ACABAMENTO

DE ATE DE ATE

FRESAS CILÍNDRICASAço duroAço semiduro

810

1012

1014

1418

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Aço doceFerro fundidoMetais levesBronze

1210

15030

1412

20040

1814

20040

2218

30060

FRESAS COM HASTEAço duroAço semiduroAço doceFerro fundidoMetais levesBronze

12141614

14030

14161816

18040

16182018

15050

18202420

18060

FRESAS CILINDRICAS FRONTAISAço duroAço semiduroAço doceFerro fundidoMetais levesBronze

8101210

15030

10121412

25040

12162016

20040

40182218

30060

FRESAS COM DENTES POSTIÇOSAço duroAço semiduroAço doceFerro fundidoMetais levesBronze

10121512

20040

12152018

30060

15202520

20050

20253025

40080

FRESAS DE DISCOAço duroAço semiduroAço doceFerro fundidoMetais levesBronze

8101210

15030

10181412

20040

10141814

20040

14182218

30060

FRESAS-SERRAAço duroAço semiduroAço doceFerro fundidoMetais levesBronze

15253520

20040

20304030

30060

25354530

30030

30405040

40040

É orientar a morsa de maneira que a superfície plana da mandíbula fixa coincida com a direção de deslocamento da mesa (fig. 1). Também pode-se alinhar, usando o próprio

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material, se este tem uma face de referência. Constitui uma etapa prévia indispensável para a fresagem de faces, rebaixos e ranhuras cuja posição tem referência com um determinado eixo ou face.

PROCESSO DE EXECUÇÃO1º passo - Monte e oriente a morsa, colocando as mandíbulas na direção de translação da mesa.2º passo - Monte o comparador na base magnética (fig. 2), ou no cabeçote universal (fig. 3).

3º passo - Verifique o alinhamento.a) Ponha o apalpador em contato com a superfície a alinhar (figura 4)OBSERVAÇÃODeixe o apalpador pressionado, de tal maneira que o ponteiro tenha deslocamento suficiente para indicar as variações positivas e negativas.b) Translade a mesa de maneira que o apalpador se desloque em todo comprimento da superfície tomada como referência.

OBSERVAÇÃOVerifique para que lado e quando se desloca o ponteiro do indicador de quadrante (figs. 5 e 6).

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c) Desaperte as porcas de fixação da morsa base e faça um giro para corrigir, segundo o sentido e a medida da variação assinalada pelo ponteiro do indicador de quadrante.d) Repita este processo até conseguir que as variações assinaladas pelo ponteiro estejam dentro do limite de tolerância especificado.e) Aperte as porcas para manter a morsa alinhada.OBSERVAÇÃOVerifique se o aperto modificou a posição final da mandíbula.4º passo - Controle a perpendicularidade da mandíbula fixa (fig. 7).a) Ponha em contato o apalpador do indicador de quadrante com a mandíbula fixa.b) Faça a translação da mesa no sentido vertical observando se o ponteiro do indicador de quadrante move-se dentro dos limites admissíveis de tolerância.5º passo - Monte o material e verifique seu alinhamento.

É montar o cabeçote divisor sobre a mesa da fresadora e prepará-lo para sustentar a peça e fazê-la girar de maneira controlada.Nos casos de peças compridas, utiliza-se, ainda, a contraponta como elemento auxiliar de apoio (fig. 1).O cabeçote divisor é empregado na construção de certos tipos de peças, tais como: eixos estriados, rodas dentadas e prismas de secção poligonal.

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PROCESSO DE EXECUÇÃO1º passo - Monte o cabeçote divisor sobre a mesa da fresadora, de forma similar à montagem da morsa.PRECAUÇÃOPEÇA AJUDA A UM COMPANHEIRO, PORQUE SE TRATA DE ACESSÓRIO PESADO (fig. 2).

2º passo - Prepare o cabeçote divisor.CASO I - PARA DIVIDIR DE FORMA DIRETAa) Desacople o parafuso sem-fim da coroa, para que o eixo principal do cabeçote divisor gire livremente.b) Solte o pino ou a cunha que se possa introduzi-los nos furos ou rasgos que dividem o disco em partes iguais.OBSERVAÇÃOEste disco, que serve de referência, em geral está montado sobre o eixo principal do cabeçote, atrás da placa do cabeçote divisor (fig. 3 b).

CASO II - PARA DIVIDIR DE FORMA INDIRETAa) Monte o disco perfurado sobre o eixo, como mostra a figura 3 (a e b).OBSERVAÇÃOO disco deve ser o que contêm a circunferência com o número de furos determinado pelo cálculo.b) Monte a manivela, de maneira que o pino retrátil possa introduzir-se nos furos da circunferência selecionada.c) Fixe os braços do setor.OBSERVAÇÃOA abertura do setor deve compreender tantos arcos entre furos, como indica o numerador da fração no cálculo.3º passo - Verifique a inclinação do eixo principal do cabeçote divisor. Observe se a divisão que corresponde ao ângulo (α) desejado, na escala móvel, coincide com a referência (fig. 4).

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OBSERVAÇOESNormalmente, o eixo principal do cabeçote divisor se encontra a 0 graus4º passo - Monte a placa universal ou a placa arrastadora e a ponta, segundo o tipo de montagem do material

OBSERVAÇOES1) As roscas da placa e do eixo principal, os cones de ajuste e a ponta devem ser bem limpos antes da montagem.2) A montagem da contraponta é similar do cabeçote divisor. Depois de colocada na posição, é fixada com os parafusos alojados na ranhura da mesaÉ obter superfícies planas formando ângulo em um material montado no cabeçote divisor ou na mesa circular (figs. 1 e 2).Utiliza-se esta operação para fresar as faces laterais de peças com forma de prismas de secção poligonal, porcas e cabeças de parafusos.

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PROCESSO DE EXECUÇÃO1º passo - Monte o cabeçote divisor e prepare-o para fazer as divisões.2º passo - Monte o material.OBSERVAÇÃOSegundo sua forma e dimensões, fixe-o na placa universal ou entrepontas.3º passo - Monte a fresa.4º passo — Coloque a manivela do cabeçote divisor na posição inicial.a) Introduza a ponta do pino retrátil no furo da circunferência escolhida.OBSERVAÇÃOAo aproximar o pino retrátil do furo, faça-o girando a manivela no mesmo sentido que irá girar o material.b) Aproxime o setor até encostar no pino retrátil, para que a manivela percorra todo arco compreendido entre os braços do setor, no sentido previsto.

5º passo - Frese a primeira superfície.a) Regule as velocidades de avanço e rpm.b) Dê a profundidade de corte.c) Dê o passe com avanço automático.6º passo - Faça a primeira divisão.a) Retire e pino retrátil.b) Faça com a manivela, o giro calculado.

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OBSERVAÇÂOAo girar a manivela, cuidado para não ultrapassar o furo que indica o outro braço do setor. Se isso acontecer, gire a manivela uns 900 em sentido contrário e volte a tentar encaixar o pino retrátil.Se houver necessidade de voltar a girar o material, deve-se deslocar o setor de maneira que o braço que marca a origem se apóie no pino retrátil.7º passo - Frese a segunda superfície.NOTAS1) Desejando fresar outra superfície, formando o mesmo ângulo, repita o 6º e 7º passos.2) De uma forma similar, podem-se obter superfícies planai em ângulo, montando o material sobre a mesa circular. O material pode ser montado diretamente sobre a mesa ou através da placa universal (fig.5).

É fresar ranhuras em forma de “T’ para alojamento de parafusos e peças que devem deslocar-se guiadas. Esta operação é aplicada nas mesas, acessórios e dispositivos de máquinas-ferramenta (fig. 1).

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PROCESSO DE EXECUÇAO1º passo- Monte e alinhe o material.2º passo- Selecione e monte a fresa para fresar a ranhura retangular inicial.OBSERVAÇÃODe preferência, use uma fresa de três cortes.3º passo- Selecione e regule a rpm e o avanço.4º passo - Frese a ranhura retangular.OBSERVAÇÃODê a largura definitiva a esta ranhura e deixe 0,5 mm a menos na profundidade (h) (fig. 2).

5º passo - Troque a fresa para fresar a ranhura em “T”.OBSERVAÇÃOSelecione uma fresa de menores dimensões que as da ranhura em “T”.6º passo - Desbaste a ranhura perpendicular a anterior.a) Centre a fresa em relação ao eixo da ranhura feita e coloque a ferramenta na altura (h-0,5mm) (fig. 3).b) Dê o corte.

OBSERVAÇÕES1) Refrigere de forma abundante para assegurar a eliminação dos cavacos2) No caso de ter que fresar materiais sem usar refrigerante, pare a máquina para retirar os cavacos da ranhura.7º passo - Troque a fresa.OBSERVAÇÃOSe possível, monte uma fresa que tenha as dimens6es definitivas da ranhura

8º passo - Termine a ranhura em “T”, centrando a fresa e colocando-a na altura (h) definitiva (fig. 4).

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OBSERVAÇÕES1) Dê o mínimo de avanço durante esta etapa.2) Do mesmo modo que no desbaste, refrigere de forma abundante e retire os cavacos da ranhura.

E um dos sistemas de divisão que permite obter com o cabeçote divisor universal, um determinado número de divisões, os quais não podem ser feitos com a divisão direta. É aplicável na fresadora e apresenta-se em dois casos que são:1 - Quando a divisão a ser efetuada é expressa em numero de divisões (divisão indireta).II - Quando vem expressa em medida angular (divisão angular).Em ambos os casos, a disposição do cabeçote divisor universal é a mesma se o mesmo dispõe de discos para divisões angulares, caso contrário, efetuam-se cálculos tomando como base a relação existente entre o parafuso sem-fim e o número de dentes da coroa (ver mecanismo, fig. 1).

CÁLCULOCASO 1 - DIVISÃO INDIRETAA regra para determinar o número de voltas, o número de furos e a série de furos, é a seguinte:Considerando a relação 1/40, ou seja, que a coroa tem 40 dentes e o para fuso sem-fim uma entrada, ao darmos uma volta completa no parafuso sem-fim, a coroa ter girado um espaço correspondente a um dente, o que quer dizer que o eixo principal onde está montada a coroa e conseqüentemente a peça, terá dado 1/40 de volta.Se girarmos a manivela 20 voltas, a coroa ter deslocado 20 dentes e portanto o eixo principal do divisor terá dado 1/2 Volta; assim, se quisermos deslocar o eixo principal uma volta completa será necessário dar 40 voltas na manivela.

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CONCLUSÃOPara saber o número de voltas a ser dado na manivela com o objetivo de conseguir um número determinado de divisões no eixo principal, operamos com a seguinte fórmula:

KN

=F

K = número de dentes da coroaN = número de divisões a efetuarF = número de voltas da manivelaExemplo:Fazer 3 divisões eqüidistantes em uma peça montada em um cabeçote divisor universal cuja coroa tem 40 dentes.

Desenvolvimento: KN

=F = 403

= 13 13 F = 13 1

3

Como vimos, teremos que dar 13 voltas mais 1/3 de volta. As voltas completas se darão partindo de um furo qualquer do disco divisor e voltando ao mesmo furo, porém, para a fração de volta, necessita-se dispor de urna circunferência cujo número de furos seja múltiplo da fração, neste caso 1/3. Multiplica-se ambos os termos por um mesmo número para conseguir que o denominador coincida com uma série de furos disponíveis no disco divisor.

Exemplo 13 x 11

11=1133

Com este resultado, pode-se utilizar a circunferência de 33 furos: abrindo o setor em um arco que abranja 11 arcos dos 33 arcos em que está dividida a circunferência (fig. 2).

CASO II - DIVISÃO ANGULARCom este método se faz girar o eixo principal do cabeçote divisor universal um número determinado de graus; determina-se o disco e o número de divisões operando com o resultado da divisão de 360º pelo número de dentes da coroa (40 ou 60).

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Este resultado será o ângulo de deslocamento do eixo principal em uma volta do parafuso sem-fim. Portanto, se se quer deslocar um número determinado de graus aplicar-se-á a seguinte fórmula:

F = GAG = valor angular da divisão a fazerA = deslocamento angular da coroa em uma volta do sem-fimF = numero de voltas da manivela

ExemploEm uma peça necessitam-se fazer três ranhuras equidistantes a 23º (fig. 3); a coroa do divisor tem 60 dentes. Quantas voltas terá que dar a manivela para que a peça gire o ângulo indicado?Desenvolvimento:

A = GF = 36060 = 6º

F = GA = 236 = 356

Aplicando o mesmo procedimento do caso I teremos:56 x 77=

3542

Resultado:3 voltas e 35 furos no disco com circunferência de 42 furos.Há casos em que a dimensão angular vem dada em minutos ou em segundos; quando isso suceder, opere reduzindo a minutos ou a segundos o deslocamento angular por volta do sem-fim.

É um acessório da fresadora universal. Consta de um corpo de ferro fundido que se monta na face vertical do corpo da fresadora acoplado por meio de um eixo intermediário ao eixo principal da máquina (fig. 1). Possui um sistema de guias prismáticas por onde desliza o porta-ferramenta com movimento retilíneo alternativo. Utiliza-se na abertura de rasgos de chavetas, ranhuras em anéis, dentes internos e contornos em geral (fig. 2 a 6) e para perfilar furos.

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NOMENCLATURA (fig. 7).1. Porta-ferramenta2. Eixo de biela 3. Biela4. Guias de ajuste5. Eixo excêntrico6. Volante (disco manivela)7. Eixo do aparelho

FUNCIONAMENTOO movimento do aparelho contornador transmitido pelo eixo principal da fresadora, através do eixo intermediário e o movimento do porta-ferramenta, é dado por um sistema de biela - manivela, que transforma o movimento rotativo em retilíneo alternativoA regulagem do percurso é dada através do eixo excêntrico (5:fig.7) que dispõe de um mecanismo que permite aproximá-lo ou afastá-lo do centro do disco manivela. Quanto mais próximo do centro estiver, menor será o percurso do porta-ferramenta.PORTA-FERRAMENTA

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São acessórios construídos de aço em forma cilíndrica ou quadrada que têm em um de seus extremos um furo onde se aloja a ferramenta fixada por um parafuso (fig. 8 e 9).

FERRAMENTASAs ferramentas utilizadas no aparelho contornador, são de aço rápido; freqüentemente, para economizar material se empregam plaquetas soldadas a uma barra de aço. Nestes casos, não se utiliza o porta-ferramentas. As plaquetas soldadas podem ser de carboneto metálico, se tivermos que trabalhar metais duros ou tenazes. Nestes casos o ângulo de saída (α) é negativo (até 10º)As formas das ferramentas variam conforme o perfil da ranhura ou o contorno que se deseja fazer. As ilustrações abaixo mostram ferramentas de formas usualmente empregadas nas oficinas (fig. 10).

CONDIÇÕES DE USOO aparelho contornador, para estar em condições de uso é necessário que tenha as guias prismáticas bem ajustadas, livres de sulcos ou rebarbas, e os parafusos de fixação do porta-ferramentas em bom estadoCONSERVAÇÃOO aparelho contornador deve ser lubrificado periodicamente. Deve-se retirar o porta-ferramenta depois de ser usado para evitar que o parafuso e o porta-ferramenta permaneçam sob tensão. Deve-se limpar cuidadosamente as superfícies de apoio, as guias prismáticas e também o cone do eixo intermediário. Depois de ser usado, recomenda-se limpar e aplicar uma película de óleo ou graxa para evitar a oxidação. Deve ser guardado em lugar apropriado e isento de pó.De acordo com as classificações baseadas na forma do corpo e dos dentes, esta engrenagem seria a que se estabelece entre rodas cilíndricas, com dentes retos. Este tipo de engrenagem é o mais comum devido ao seu baixo custo e as inúmeras aplicações que tem.

DETERMINAÇÃO DA RODA

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Ainda que o fresador, normalmente receba todos os dados necessários para construir as rodas da engrenagem, muitas vezes, deve deduzi-los de uma roda gasta ou quebrada. Por esse motivo deve conhecer as relações, fórmulas e normas que o permitam obter todos os dados necessários.

Notações convencionais (fig. 1).NOME NOTAÇÃO NOME NOTAÇÃO

Número de dentesDiâmetro internoMóduloPassoCircunferência primitivaDiâmetro exteriorDiâmetro primitivoLargura do denteDistância entre eixos

ZDiMP

Cp.DeDp.αL

Altura da cabeça do denteAltura do pé do dente Altura total do denteEspessura circunferencial do denteEspessura circunferencial do vãoÂngulo de pressão

abheitψ

Valores normalizados para dentes comuns.Ângulo de pressão. Os mais comuns são: ψ = 14º 30’ e ψ = 20ºAltura da cabeça do dente a = MAltura do pé do dente b = 1,17 M para ψ = 14° 30’ b = 1,25M para ψ =200Altura do dente h = a + b ; h = 2,17 M para ψ = 14° 30’ h = 2,25M para ψ =20°Passo dos dentes p = M . π

Espessura circunferencial do dente e = p2

= M . π .2

Espessura circunferencial do vão i = M . π .2

Largura do dente 1 (pode ser determinado entre os valores em mm de 6, 8, 10, 12, ou 16 vezes o módulo)Fórmulas para dimensionar a roda

50

A circunferência primitiva, como toda circunferência, tem um comprimento Cp = Dp . πPorém é também Cp = p . Zentão, Cp = Dp . π = p . Z = M . π . Z, de onde se pode determinar o Dp e resulta Dp = M . ZObservando a figura 1 se deduz, que o diâmetro externo pode ser conhecido, somando duas alturas da cabeça do dente, ao diâmetro primitivo.Então: De = Dp + Za ; como a = MDe = M . Z + 2M = M(Z+2) De =M(Z+2)Também se deduz da figura 1, que o diâmetro interno pode ser calculado, diminuindo do diâmetro primitivo, duas alturas do pé do dente.Di = Dp - 2bOutra dimensão importante na engrenagem, é a distância entre eixos, tal como se observa na figura 1, e que é igual a soma dos raios das circunferências primitivas. Então seu valor é:

L = Dp2

+ Dp2

= M Z+M Z

2 = M (Z+Z)

2Exemplo 1.Calcular as dimensões necessárias para construir uaa roda para engrenagem cilíndrica reta que deve ter 40 dentes de módulo 3.Dados: Z = 40 M = 3Para preparar a roda:De = M(Z+2) = 3(40+2) = 126mm£ = 10 . M = 30mmPara fresar dentes:h = 2,25 . M = 2,25 x 3 = 6,75 mm

e = M . π .2

= 3.3,1416

2 = 4,71 mm

Exemplo 2.De uma engrenagem gasta se pode deduzir que tem um diâmetro externo de 33mm e 20 dentes. Calcular as dimensões para fazer uma nova.Dados: De = 33 Z = 20Cálculo do módulo:Da fórmula De = M (Z + 2)

Deduz-se M = De .Z+2 =

3320+2 = 1,5

h = 2,25 M = 2,25 . 1,5 = 3,375 mm

e = M . π .2

= 1,5.3,1416

2 = 2,36 mm

ENGRENAGEM PINHÃO - CREMALHEIRAHá um caso particular de engrenagem; o que está constituído por uma roda cilíndrica, o pinhão e outra com os dentes em uma superfície plana chamada cremalheira (fig. 2).

51

A cremalheira pode ser considerada como uma roda de diâmetro infinitamente grande, e neste caso, cada circunferência característica da roda é uma reta. Por isso a circunferência primitiva do pinhão tangente linha primitiva da cremalheira.ENGRENAGEM INTERNAOutro caso especial de engrenagem é aquele em que a coroa tem dentes internos. A circunferência primitiva do pinhão é tangente interna à da coroa (fig. 3). A diferença que pode confundir, esta em que a circunferência externa da coroa passa pelo fundo dos vãos e a interna pela crista dos dentes.

Por isso as dimensões (a) e (b) do dente são:De−Dp2

= b

b = 1,17 para i4 = 14°30’b = 1,25 para ‘p = 20ºDp−Di2

= a = M

Resumo de fórmulas práticasDp = M . ZDe = M(Z+2) z = De -2h = 2,25M para ip = 20ºh = 2,17M para q = 14°30’l = de 6 a 12 módulos

52

L = M (Z+Z)

2

Z = DpM

Z = DeM

- 2

M = DeZ+2

MÓDULOS MÉTRICOS NOMALIZADOS (Normalização I. S. O.)Valores que devem ser usados preferencialmente:1 – 1,25 – 1,50 – 2 – 2,50 – 3 – 4 – 5 – 6 – 7 – 8 – 10 – 12 – 16 – 20 Valores secundários1,125 — 1,375 — 1,75 – 2,25 — 2,75 – 3,50 — 4,50 — 5,50 — 7 — 9 — 11 —14 — 18Valores que devem ser evitados, se possível3,25 – 3,75 – 6,5 DIAMETRAL PITCHNos casos em que as dimensões da roda se espressam em polegadas, o cálculo das engrenagens se faz com outro número, chamado “Pitch” (P). Define-se como o quociente que resulta em dividir o numero de dentes pelo diâmetro primitivo.ExemploUma roda de engrenagem tem 5” de diâmetro primitivo e 50 dentes;Calcular seu diametral Pitch.

P = ZDp

= 505 ¿ = 10

(Normalização I.S.O.)Valores que devem ser usados preferencialmente:20 – 16 – 12 – 10 – 8 – 6 – 5 – 4 – 3 – 2,5 – 2 – 1.5 – 1,25 – 1 Valores secundários18 — 14 — 9 — 7 — 5,5 — 4.5 — 3,5 — 2,75 — 2,25 — 1,75

JOGO DE FRESAS PARA ENGRENAGENSPara a fresagem dos dentes das engrenagens, teoricamente teríamos que dispor de uma fresa para cada módulo e para cada número de dentes. Como isso é impossível utilizamos jogos de oito fresas para cada módulo, assim discriminadas:

Fresa nº 1 2 3 4 5 6 7 8Número de dentes por construir (Z)

12e

13

14à

16

17à

20

21à

25

26à

34

35à

54

55à

134

135à

cremalheira

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Consiste em produzir ranhuras retas regulamente distribuídas sobre a superfície lateral do cilindro, com direções paralelas ao seu eixo (fig. 1). Esta operação é feita com fresas especiais, de tal forma que o material entre duas ranhuras consecutivas constitua o dente da roda dentada.

PROCESSO DE EXECUÇÃO1º passo - Monte e prepare o cabeçote divisor.2º passo - Monte o material.OBSERVAÇÃOVerifique previamente as dimensões do material.3º passo - Verifique a centragem do material.a) Apóie o apalpador do verificador de quadrante sobre a superfície lateral do cilindro, em direção radial (fig. 2).b) Observe a posição do ponteiro e tome a referência.c) Gire o material uma volta completa e observe o deslocamento do ponteiro.OBSERVAÇÕES1) Se a excentricidade for maior que a tolerância, devem-se fazer as correções pertinentes.2) Pode-se também fazer a verificação com o graminho, observando-se, durante o giro, a luz entre a superfície e a ponta da agulha.

4º passo - Monte a fresa.OBSERVAÇÃOA fresa deve corresponder ao módulo e ao numero de dentes a construir.5º passo - Posicione a fresa em um plano que corresponda ao eixo da roda (caso do plano vertical).a) Trace sobre a superfície lateral do material uma geratriz (1), deslizando o graminho sobre a mesa da fresadora (fig. 3a).

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OBSERVAÇOES1) A ponta da agulha do graminho deve ficar a um ou dois milímetros acima ou abaixo do eixo da roda a fresar.2) O pino retrátil da manivela do divisor deve ficar no furo que se considera o início das divisões.b) Gire o material meia volta (180º), de forma que a geratriz traçada passe para a posição (2) (fig. 3b).c) Translade o graminho, conservando a altura inicial, e trace a geratriz (3) (fig. 3c).

d) Gire o material um quarto de volta (90º) no mesmo sentido que o giro anterior.e) Posicione a fresa entre essas duas geratrizes e faça contato no material com a fresa em movimento.f) Tome referência no anel graduado referente ao movimento vertical6º passo - Prepare a máquina.a) Regule as velocidades de rotação da fresa (rpm) e o avanço do material.b) Situe e fixe os limitadores do avanço automático.c) Posicione a manivela e o compasso sobre o disco, na posição inicial.d) Dê a profundidade de corte com a fresa fora do material.OBSERVAÇÃOSegundo o módulo e o material a cortar, poderio ser necessários um ou mais passes para a profundidade total da ranhura.7º passo - Faça a primeira ranhuraa) Inicie o corte manualmenteb) Ligue o movimento automático e complete o passe.8º passo - Gire o material para cortar a ranhura seguinte.9º passo - Faça todas as ranhuras, repetindo o 7º e 8º passos.OBSERVACÃONos casos de serem necessários vários passes, volte a fresar as ranhuras até alcançar a profundidade total.10º passo - Meça o primeiro dente terminado, com calibre especial, para verificar suas dimensões (fig. 4)

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ENGRENAGENS — Conceitos BásicosTipos de EngrenagensEngrenagens Cilíndricas Retas: Possuem dentes paralelos ao eixo de rotação daengrenagem. Transmitem rotação entre eixos paralelos. Um exemplo é mostrado na Fig. 5.1.

Engrenagens Cilíndricas Helicoidais: Possuem dentes inclinados em relação ao eixo de rotação da engrenagem. Podem transmitir rotação entre eixos paralelos e eixos concorrentes (dentes hipoidais). Podem ser utilizadas nas mesmas aplicações das E.C.R.. Neste caso são mais silenciosas. A inclinação dos dentes induz o aparecimento de forças axiais. Um exemplo é mostrado na fig. 52.

Engrenagens Cônicas: Possuem a forma de tronco de cones. São utilizadas principalmente em aplicações que exigem eixos que se cruzam (concorrentes). Os dentes podem ser retos ou inclinados em relação ao eixo de rotação da engrenagem. Exemplos deste tipo de engrenagens estão mostrados na Fig. 5.3.

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Parafuso sem fim - Engrenagem coroa (Sem fim-coroa): O sem fim é um parafuso acoplado com uma engrenagem coroa, geralmente do tipo helicoidal. Este tipo de engrenagem é bastante usado quando a relação de transmissão de velocidades é bastante elevada (Fig. 5.4).

Pinhão-Cremalheira: Neste sistema, a coroa tem um diâmetro infinito, tornando-se reta. Os dentes podem ser retos ou inclinados. O dimensionamento é semelhante às engrenagens cilíndricas retas ou helicoidais. Na Fig. 5.5 está mostrado um exemplo destas engrenagens. Consegue-se através deste sistema transformar movimento de rotação em translação.

NomenclaturaA nomenclatura de engrenagens está mostrada na fig. 56

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Fio. 5.6: Nomenclatura — Engrenagens Cilíndricas RetasCircunferência Primitiva: É urna circunferência teórica sobre a qual todos os cálculos são realizados. As circunferências primitivas de duas engrenagens acopladas são tangentes. O diâmetro da circunferência primitiva é o diâmetro primitivo (d).

Passo frontal (p): É a distância entre dois pontos homólogos medida ao longo da circunferência primitiva.Módulo (m): É a relação entre o diâmetro primitivo e o número de dentes de uma engrenagem. O módulo é a base do dimensionamento de engrenagens no sistema internacional. Duas engrenagens acopladas possuem o mesmo módulo. A figura 5.7 mostra a relação entre o módulo e o tamanho do dente. O módulo deve ser expresso em milímetros.Passo Diametral (P): É a grandeza correspondente ao módulo no sistema inglês. É o número de dentes por polegada.

Altura da Cabeça do Dente ou Saliência (a): É a distância radial entre a circunferência primitiva e a circunferência da cabeça.Altura do pé ou Profundidade (b): É a distância radial entre a circunferência primitiva e a circunferência do pé.Altura total do dente (hj): É a soma da altura do pé com a altura da cabeça, ou seja, ht = a+ b.

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Ângulo de ação ou de pressão (Ø): É o ângulo que define a direção da força que a engrenagem motora exerce sobre a engrenagem movida. A figura 5.8 mostra que o pinhão exerce uma força na coroa, formando um ângulo (Ø) com a tangente comum às circunferências primitivas (tracejadas na figura).

Circunferência de base: É a circunferência em torno da qual são gerados os dentes.Equações Básicas:

m = dN

N é o número de dentes da engrenagem

p = π .dN

= π .m

p = Nd

= 25,4m

O diâmetro da circunferência de base (dB) é calculado pela equação:db = d cós ØUm par de engrenagens onde o pinhão gira com rotação de np rpm e a coroa com rotação de nc rpm apresenta a seguinte relação cinemática: npnc

= NcNp

= dcdp

Sistema de dentesUm sistema de dentes é um padrão, normalizado, engrenagem são fixadas em função do módulo. A tabela 5.1 mostra as dimensões para ângulos de ação de 20, 22 1/2 e 25°.Tab. 5.1: Padrões de dentes — E.C.R — m = módulo

SistemaÂngulode ação

Altura dacabeçado dente

Altura do pédo dente

Normal20° 1 mm 1,25 mm

22 1/2° 1 mm 1,25 mm25° 1 mm 1,25 mm

Rebaixado 20° 0,8 mm 1 mm

Módulos padronizados (mm):0,2 ≤ m ≤ 1,0 Variação: 0,1 mm1,0 ≤ m ≤ 4,0 Variação: 0,25 mm

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4,0 ≤ m ≤ 7,0 Variação: 0,5 mm7,0 ≤ m ≤ 16,O Variação: 1,0 mm16,0 ≤ m ≤ 24,0 Variação: 2,0 mm24,0 ≤ m ≤ 45,0 Variação: 3,0 mm45,0 ≤ m ≤ 75,0 Variação: 5,0 mmMódulos mais usados: 1—1,25—1,5—2— 2,5—3—4—5—6—7—8—1O—12—18—20—25—32—40—50 mmSegunda Escolha: 1,125—1,375—1,75—2,25—2,75—3,5—4,5—5,5—7—9—11—14—18—22—28—36—45 mm.

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