1
Relatrio de Aula Prtica Aula Prtica n. 4 Processo de
Aplainamento e Ajustagem Manual
B-4
Laboratrio de Processos Produtivos IProfessor: Erivelto
Marino
12/04/2011
2
Aula Prtica n. 4 Processo e Aplainamento e Ajustagem Manual
Acadmicos:
Cristian V. Costa Felipe A. C. Leite Fernando J. S. Alcantara
Giuseppe B. Corcione Samuel G. Americano
RA: 108671-9 RA: 093292-1 RA: 115091-1 RA: 108661-0 RA:
100117-1
Professor: Erivelto Marino
Relatrio de aula prtica de Processo de Aplainamento e Ajustagem
Manual, realizada no laboratrio da disciplina de Processos
Produtivos I, da Faculdade de Engenharia, Arquitetura e Urbanismo
(UNIMEP SBO).
3
SUMRIOSUMRIO
............................................................................................................................................
3 LISTA DE FIGURAS
............................................................................................................................
4 1. OBJETIVOS DA PRTICA:
..........................................................................................................
4 2. INTRODUO:
.............................................................................................................................
5 3. DESCRIO DA PRTICA:
.......................................................................................................
11 4. ANLISE DOS RESULTADOS:
...................................................... Erro!
Indicador no definido.4 5. RESPOSTAS S QUESTES DO ROTEIRO DA AULA
PRTICA: ............... Erro! Indicador no definido.5 6. CONCLUSO:
............................................................................................................................
20 7.
BIBLIOGRAFIA:..........................................................................................................................
20
4
LISTA DE FIGURASFigura 1: Plaina limadora
...............................................................................................................5
Figura 2: Movimentos da plaina limadora
.....................................................................................5
Figura 3: Funcionamento da placa com charneira; a: curso til; b:
curso em vazio.......................6 Figura 4: Espera
ajustvel..............................................................................................................6
Figura 5: Acionamento principal
.....................................................................................................7
Figura 6: Ajuste do tamanho do curso atravs da castanha deslizante
.........................................7 Figura 7: Ferramentas
para desbaste
............................................................................................8
Figura 8: Ferramentas para
acabamento........................................................................................8
Figura 9: Ferramentas para outras
aplicaes...............................................................................8
Figura 10: Diagrama das velocidades no mecanismo do acionamento
principal...........................9 Figura 11: Esquemtico para a
determinao do valor de L
.........................................................9 Figura
12: Seo do cavaco
..........................................................................................................9
Figura 13: Esquema para a determinao do valor de
B.............................................................10
Figura 14: Tabela para seleo da velocidade de
corte...............................................................11
Figura 15: Ferramentas utilizadas na usinagem do V(1) e do canal
(2).......................................11 Figura 16: Plaina e
seus
componentes.........................................................................................12
Figura 17:. Tipos de superfcies
usinadas....................................................................................13
Figura 18. Pea a ser confeccionada na
prtica......................................................
...................14 Figura 19: Pea
cabada................................................................................................................14
Figura 20: Esboo da trajetria do
balancim.................................................................................15
Figura 21: Esboo trajetria do balancim com uso de
Pitgoras..................................................15 Figura
22: Esquema da Ferramenta de
Aplainamento.................................................................17
Figura 23: Esquema da Ferramenta de
Debaste..........................................................................18
Figura 24: Lima
Mura..................................................................................................................18
Figura 25: Lima
Bastarda..............................................................................................................18
Figura 26: Lima Picado
Simples...................................................................................................19
Figura 27: Lima Picado
Duplo.......................................................................................................19
5
1. OBJETIVOS DA PRTICA:Compreender os princpios bsicos do
funcionamento da plaina limadora, os tipos de movimentos e operaes
que podem ser realizadas. Alm de tambm apreender como se faz o
acabamento manual em peas.
2. INTRODUO: 2.0 Fundamentos tericosA plaina limadora uma
maquina ferramenta que consiste em realizar as operaes de
aplainamento, rasgos, chavetas, estrias, rebaixos e chanfros atravs
do movimento retilneo alternativo da ferramenta sobre a superfcie a
ser usinada. Normalmente utilizada para operaes de desbaste.
Figura 1: Plaina limadora
2.1 MovimentosA plaina limadora apresenta trs tipos de
movimentos durante suas operaes: O movimento principal, o movimento
de avano e o movimento de ajuste (demonstrados na Figura 2).
Figura 2: Movimentos da plaina limadora; a-b: movimento
principal, c:movimento de avano e d: movimento de ajuste
O movimento principal o movimento executado pela ferramenta,
subdividido em curso til e curso em vazio. O cavaco retirado da pea
durante o curso til e a ferramenta volta para o incio do curso sem
retirar cavaco durante o curso em vazio. O movimento de avano
movimento realizado pela mesa, onde a pea esta fixada,
perpendicular ao movimento principal. J o movimento de ajuste um
movimento vertical feito pela ferramenta ou pela mesa e serve para
regular a espessura do cavaco.
6
2.2 - Componentes da plaina limadoraA base da mquina suporta a
mesa, o cabeote e os mecanismos de acionamento principal e de
avano.
2.2.1 - CabeoteO cabeote da plaina limadora o componente onde
esta localizada o porta-ferramenta que esta sobre uma placa com
charneira (duas peas com eixo comum em torno do qual uma pelo menos
mvel). Isto significa que em uma operao qualquer, no curso til a
placa articulada comprimida pelo esforo de corte contra o suporte
enquanto no curso em vazio, a placa levantada um pouco em funo da
sua articulao com charneira, assim, evitando qualquer dano
ferramenta e superfcie que esta sendo usinada.
Figura 3: Funcionamento da placa com charneira; a: curso til; b:
curso em vazio
No cabeote tambm esta localizada a espera do porta-ferramenta
que ajustvel para o aplainamento de superfcies inclinadas e com
esta finalidade esta dotada de uma escala graduada.
Figura 4: Espera ajustvel
7
2.2.2 - Acionamento principalO acionamento principal responsvel
por produzir o movimento retilneo alternativo do movimento
principal. O movimento de rotao do motor transformado para
movimento retilneo alternativo atravs de um balancim oscilante com
uma castanha deslizante.
Figura 5: Acionamento principal
O motor imprime ao volante e a manivela, atravs de um mecanismo
de engrenagens um movimento de rotao uniforme, no volante esta
localizado uma manivela onde se encontra o pino da manivela, com
uma porca que pode deslocar-se em direo ao centro por meio de um
fuso, este pino transporta a castanha deslizante. A castanha
desliza na guia do balancim, em funo do movimento de rotao do
volante, o balancim, que tem seu centro de rotao a base a maquina
oscila com o seu extremo livre para um lado e para outro (movimento
retilneo alternativo), uma articulao transmite ao cabeote este
movimento oscilante. Ento possvel ajustar o comprimento do curso e
a velocidade de corte por meio do deslizamento da porca com o pino
da manivela. Devido a este mecanismo do acionamento principal, a
velocidade do curso til menor do que a velocidade do curso em
vazio, isto uma vantagem porque no curso em vazio no se retira
cavaco, um movimento passivo, por isso este mecanismo chamado de
mecanismo de retorno rpido.
Figura 6: ajuste do tamanho do curso atravs da castanha
deslizante
8
A figura 6 representa dois casos do ajuste do tamanho do curso
influenciando nas velocidades do curso til e do curso em vazio. Na
situao a temos um curso mais longo implicando um aumento do ngulo
que inversamente proporcional velocidade do curso til, quanto maior
o ngulo menor a velocidade do curso til, isto tambm implica que a
velocidade do curso em vazio ser maior, pois o ngulo esta
diminuindo. Enquanto na situao b os valores dos ngulos e esto
prximos, implica que as velocidades do curso til e do curso em
vazio tambm esto prximas e tambm se pode destacar que quanto menor
a diferena entre os valores destes ngulos, menor o tamanho do
curso.
2.2.3 - Acionamento do avanoComandado intermitentemente antes de
cada curso til, quando acionado manualmente pode produzir
superfcies imperfeitas, em funo do avano regular. Porm isto pode
ser evitado por meio do avano forado regulado. Ento o avano
regulado por meio do deslocamento da cavilha e seu valor mnimo dado
pela razo entre o passo do fuso da mesa e o nmero de dentes da roda
de catraca, este valor de avano mnimo o valor do avano se apenas um
dente da roda de catraca fosse avanado, enquanto o valor do avano
para mais dentes dado pelo valor de avano mnimo multiplicado pelo
nmero de dentes avanados. Para operaes de desbaste o trinquete deve
avanar vrios dentes, enquanto para operaes de acabamento recomenda
se apenas um dente. Tambm se deve destacar que girando o trinquete
180 pode-se inverter o sentido avano.
2.3 - Ferramentas de corteAs ferramentas de aplainar so
fabricadas normalmente de ao rpido. A forma do gume da ferramenta
escolhida de acordo com o trabalho a ser executado. H ferramentas
para desbaste, que devem retirar em curto tempo a maior quantidade
possvel de cavaco, ferramentas para acabamento que devem produzir
uma superfcie aplainada com aspecto perfeito, por esta razo os seus
gumes so arredondados ou chatos e as ferramentas especiais que so
necessrias para aplainamento de peas com formas variadas, como
perfis inclinados, rasgos entro outras.
Fig. 7: Ferramentas para acabamento Fig. 8: Ferramentas para
desbaste
Fig. 9: Ferramentas para outras aplicaes
9
2.4-Velocidade de corteDurante qualquer operao utilizando a
plaina limadora, a velocidade de corte no constante devido ao
mecanismo do acionamento principal. Sendo assim, deve-se trabalhar
com velocidades mdias (comprimento do curso/tempo).
Figura 10: Diagrama das velocidades no mecanismo do acionamento
principal
A velocidade de corte que normalmente aparece nas tabelas
fornecidas pelos fabricantes ou em tabelas tcnicas dada pela equao:
V c = 2.L.n Onde L o comprimento do curso e n dado pelo nmero de
cursos duplos por minuto ou pela rotao do volante em rpm. O
comprimento do curso representado pela figura abaixo e dado pela
equao: L= La +Lp + L
Figura 11: Esquemtico para a determinao do valor de L
2.5 - Determinao do avano e profundidade de corteO avano e a
profundidade de corte so escolhidos em funo do tipo de operao que
ser feito, para desbaste recomenda-se uma profundidade de corte de
3 a 5 vezes maior do que o avano e no acabamento ambos devem ser
reduzidos. Tambm seguem uma proporo em funo da seo do cavaco dado
pela equao: Seo do Cavaco = a.pFigura 12: Seo do cavaco
10
2.6 - Determinao do tempo de aplainamentoConsiderando que
estamos trabalhando com velocidades mdias de corte e de retorno, no
possvel calcular o tempo exato de usinagem, mas sim um tempo
aproximado. Sendo assim, o tempo de aplainamento dado pela equao:
Tp = Z* t Onde t o tempo que leva para completar um curso duplo e Z
o nmero de cursos duplos necessrios para usinar a pea, obtido pela
equao: Z = B/a B representado pelo seguinte esquema:
Figura 13: Esquema para a determinao do valor de B
E dado pela equao: B = b + 2.b1
2.7 Clculo de gpm em funo da velocidade de corteQuando o
trabalho de usinagem feito por aplainamento o movimento da mquina
linear, ento se calcula o gpm, ou seja, o nmero de golpes que a
ferramenta d por minuto. Para esse clculo usa-se a frmula:
EQ. 1
C: o curso da mquina, ou seja, o espao que ela percorre em seu
movimento linear. O curso igual ao comprimento da pea mais a folga
de entrada e sada da ferramenta. Vc: o valor da velocidade de corte
tabelado.
11
Designao ABNT1010 1020 1035 1045 1055 1060 1070 1095 1030 1040
1050
Velocidade de corte em metros por minuto Velocidade de corte (m
/ min) MATERIAL % Carbono Ferramenta de Ferramenta de ao rpido
metal duroAo carbono extramacio Ao carbono macio Ao carbono meio
duro Ao carbono duro Ao carbono muito duro Ao carbono extraduro
Bronze comum Bronze fosforoso Bronze de aluminio Ao inoxidvel Ferro
fundido cinzento Ferro fundido duro Aluminio e lato mole Ligas de
aluminio e lato duro Cobre Materiais plsticos 0,08 - 0,13 0,08 -
0,23 0,28 - 0,44 0,32 - 0,38 0,37 - 0,44 0,43 - 0,50 0,48 - 0,55
0,50 - 060 0,55 - 0,65 0,65 - 0,75 0,90 - 1,03 18 16 14 10 8 5 32
12 8 5 15 12 100 60 26 26 80 60 50 40 25 20 150 60 30 20 60 50 300
350 100 120
SAE - 63 SAE - 64 e 65 SAE - 68
Figura 14: Tabela para seleo da velocidade de corte Esse valor
multiplicado por 2 porque o movimento de vaivm. A plaina dever ser
regulada para o gpm inferior mais prximo.
3.0 Descrio da Prtica 3.1 Equipamentos e materiais Plaina;
Ferramenta; Paqumetro. Pea de ao 1020, conforme desenho anexo.
Figura 15: Ferramentas utilizadas na usinagem do V(1) e do canal
(2).
12
3.2 Descries dos ProcedimentosNo incio foi apresentado ao grupo
a plaina limadora, seus componentes e ajustagem, dessa forma o
grupo pode conhecer a mquina ferramenta que ser estudada na prtica
e entender seu processo de funcionamento e operao. O processo de
aplainamento consiste em obter superfcies planas, em posio
horizontal, vertical ou inclinada. As operaes de aplainamento so
realizadas com o emprego de ferramentas que tm apenas uma aresta
cortante que retira o sobremetal (formando o cavaco) com movimento
linear, dessa forma o instrutor em seguida deu nfase s ferramentas
que podem ser utilizadas na plaina e para os tipos de operao que
elas podem realizar.
(1) corpo; (2) base; (3) cabeote mvel ou torpedo; (4) cabeote da
espera; (5) porta-ferramentas; (6) mesa. Figura 16: Plaina e seus
componentes
Em seguida, foram destacados os movimentos que ocorrem no
processo de aplainamento: movimento principal: realizado pela
ferramenta que se movimenta atravs da ida e volta do torpedo. No
movimento de ida, tambm chamado de curso til, o cavaco retirado,
depois a ferramenta volta ao incio do curso sem retirar o cavaco,
no chamado curso vazio; movimento de avano: realizado pela mesa,
onde a pea esta fixada, perpendicular ao movimento principal;
movimento de ajuste: realizado verticalmente pela ferramenta ou
pela mesa e serve para regular a espessura do cavaco, ou seja, a
profundidade do desbaste na pea.
13
Figura 17:. Tipos de superfcies usinadas
Durante a operao devem-se tomar alguns cuidados, entre eles
evitar ajustar a profundidade de rasgo da ferramenta para um valor
muito alto para economizar tempo, pois dessa forma provvel que a
ferramenta no agente o esforo e impacto sofrido e ela seja perdida,
alm do acabamento que ser menos qualificado em relao etapas
subdivididas; dessa forma fica evidente que o ideal para o
aplainamento dividir as etapas em passos para que o processo no
seja falho ou com perdas. Aps as consideraes iniciais e noes do
processo, segui-se para a confeco da pea solicitada atravs dos
passos que seguem: 1) Fixao da pea na mesa; 2) Regulagem do torpedo
com folga mnima de 10 mm para frente e 20 mm para trs da pea; 3)
Ajuste da ferramenta de ao rpido na extremidade da pea para
realizao do faceamento; 4) Faceamento total da superfcie da pea; 5)
Aps o faceamento e com a plaina j desligada, demos incio ao
processo de confeco do RASGO 1 de 6 mm e profundidade 2 mm; 6)
Ajuste da ferramenta do tipo bedame de 6 mm no centro do
comprimento da pea com auxlio de um paqumetro; 7) Ajuste do curso
do torpedo e da altura da ferramenta na superfcie da pea;; 8) Zerar
a rgua de altura da ferramenta e inicia-se a usinagem do Rasgo 1
com o passo de profundidade de 0,1 mm a 56 gpm;
14
9) Conferncia da profundidade do rasgo com o paqumetro. Ajuste
transversal da mesa horizontalmente, para que a ferramenta fique
posicionada transversalmente ao Rasgo 1; 10) Aps a usinagem do
Rasgo 1, iniciou-se a usinagem do RASGO 2 de 6 mm e profundidade 2
mm; 11) Ajuste da ferramenta no centro da pea com auxlio do
paqumetro; 12) Regular curso do torpedo para que a ferramenta no
toque no canal do outro rasgo, 13) Ajuste da altura da ferramenta
na superfcie; 14) Zerar a escala de altura do movimento de ajuste
da ferramenta e inicia-se a usinagem do Rasgo 2 com o passo de
profundidade de 0,1 mm a 56 gpm; 15) Conferncia da profundidade do
rasgo com o paqumetro; 16) Retirada das rebarbas e ajustagem das
dimenses com a lima manual para o acabamento final.
4. ANLISE DOS RESULTADOS:Ao final do processo de confeco da pea
foram realizadas medies com o paqumetro e foi constatado que os
resultados foram alcanados com sucesso quanto ao que foi solicitado
atravs do desenho. As diferenas geomtricas da encontradas na pea
foram praticamente descartadas, haja vista que no havia tolerncias
exigidas no trabalho.
Figura 18. Pea a ser confeccionada na prtica
Figura 19. Pea acabada na prtica
15
5. RESPOSTAS S QUESTES DO ROTEIRO DA AULA PRTICA1. Nesse tipo de
mquina o retorno da ferramenta mais rpido. Explicar como isso
acontece e calcular os tempos proporcionais de ida e retorno da
ferramenta em uma operao da prtica. O retorno da ferramenta, tambm
chamado de curso vazio, mais rpido pois nesse movimento ela no
arranca cavacos da pea. De acordo com as dimenses medidas na mquina
pode-se fazer o esquema ao lado que representa a trajetria do
balancim.
Utilizando Pitgoras:
Y = 85,50 o =2. = 171
Figura 20: Esboo da trajetria do balancim Figura 21: Esboo
trajetria do balancim com uso de Pitgoras
16
Calculando o permetro: Permetro = x Permetro = x 80 = 251,32mm O
ngulo total de 360 corresponde ao permetro calculado acima.
Portanto o movimento de avano e recuo em relao ao grau, calculado
em relao aos ngulos avano() e recuo().Retorno da ferramenta () 360o
171o
Avano da ferramenta () = 360 y = 360 171 = 189 360o 189o 251,32
X2
-
251,32 X1
X = 119,4 mm
X2 = 132 mm
Como foi utilizado 56golpes / min
Um golpe corresponde ao permetro, assim:Tempo de retorno 251,32
119,4 1,0714 Tr Tempo de avano 251,32 - 1,0714 132 Ta Ta = 56s
Tr = 0,51 s
17
2. Fazer esquema (desenho) da ferramenta utilizada na plaina
indicando os ngulos de ponta e de posio. Ferramenta usada para
Aplainamento
Figura 22: Esquema da Ferramenta de Aplainamento
18
Ferramenta usada para Debaste
Figura 23: Esquema da Ferramenta de Debaste
3. Quando se deve usar as limas mura , bastarda, com picado
simples e com picado duplo? Lima Mura Se deve usar limas mura para
dar o acabamento final, pois retira-se menos material (cavaco )
resultando num acabamento melhor.
Figura 24: Lima Mura
Lima Bastarda J o uso da lima bastarda ocorre para retirar mais
material, de modo que se retira mais material, sem ter tanta
preciso como o na lima mura, o deixando a superfcie mais
rstica.
Figura 25: Lima Bastarda
19
O uso de ambas podem ter dois tipos de picado :Lima Picado
Simples Picado simples usado para se retirar mais material e
respectivamente seu esforo para tal tarefa tambm maior
Figura 26: Lima Picado Simples
Lima Picado Duplo Picado dublo j usado para se retirar menos
material e consequentemente seu esforo ser menor em relao a Lima de
Picado Simples.
- Figura 27: Lima Picado Duplo
6. CONCLUSO:O objetivo desta prtica era a confeco de uma pea na
plaina limadora, atravs do processo de aplainamento para obter os
rasgos exigidos e o acabamento manual final atravs do trabalho
feito com a lima. O objetivo foi realizado com sucesso, visto que
as dimenses finais ficaram prximas das dimenses requeridas. Essa
aula prtica no laboratrio possibilitou ao grupo o conhecimento do
funcionamento da plaina e das diversas partes que a compem, alm das
suas aplicaes para a usinagem. Do ponto de vista histrico, o grupo
reconhece que essa maquina foi uma das primeiras mquinas ferramenta
que surgiram para a usinagem. Mas atualmente no atende a demanda de
mercado atual, e logo no mais produzida no mercado,exceto alguns
exemplares usados e/ou reformados. O grupo concluiu no final da
prtica que a plaina se trata de uma mquina ferramenta pioneira e de
grande importncia para o segmento da usinagem, porm por se tratar
de uma mquina de pouca variabilidade nas suas aplicaes e de certa
forma lenta para a produo, atualmente pouco utilizada. Por isso foi
sendo substituda nas empresas, mesmo nas de produo em baixa escala,
haja vista que outras mquinas, como a fresadora (que utiliza
ferramentas multicortantes), por exemplo, podem executar o mesmo
processo com maior flexibilidade e de maneira mais rpida, precisa e
com melhor acabamento, alm de uma melhor ergonomia para o
operador.
20
7. BIBLIOGRAFIA:- FERRARESI, D. Fundamentos da Usinagem dos
metais. So Paulo: E. Blcher, 1981. - SENAI-SP. Mecnica Trator
Tecnologia Aplicada I. SENAI-SP, 1997. - SENAI-SP. Mecnica Trator
Operaes I. SENAI-SP, 1997. -GERLING,Heinrich. Mecnica Industrial
Ilustrada: volta da mquina-Ferramenta. 1 Edio. Rio de Janeiro:
Livro Ibero-Americano, 1967.
