Usinagem Convencional Explicada: Fundamentos, Técnicas e Desafios

Usinagem é um processo de remoção de metal. Remove material e diminui a massa do material, portanto este é um processo subtrativo. O processo de usinagem convencional também é conhecido como processo de usinagem tradicional. É o método básico do processo de remoção de metal que remove material e diminui a massa do metal. Devido ao reforço abrasivo e estrutura inhomogênea, procedimentos de usinagem tradicionais são conhecidos por produzir produtos de baixa qualidade. Como resultado, a usinagem a laser tem algumas vantagens sobre tecnologias de usinagem tradicionais.

Neste artigo, você conhecerá a definição, aplicação, diagrama, exemplos, tipos, funcionamento do processo de usinagem convencional. Também aprenderá as vantagens e desvantagens deste processo de usinagem tradicional.

O que é um Processo de Usinagem Convencional?

Um processo de usinagem convencional é aquele em que a usinagem é feita da maneira tradicional, ou seja, sem o uso de quaisquer métodos sofisticados. Como resultado, este método de usinagem também é conhecido como usinagem tradicional. Ferramentas de corte de ponta afiada, como a ferramenta cônica no torno para conicidade, são empregadas nesta técnica para usinagem. Como o material da ferramenta de corte é mais duro que as peças, e como a ferramenta de corte está em contato direto com a peça, há aumento do desgaste da ferramenta. Para remoção de material, a ferramenta de corte é empregada contra uma peça rotativa ou fixa.

Devido ao reforço abrasivo e estrutura inhomogênea, procedimentos de usinagem tradicionais são conhecidos por produzir produtos de baixa qualidade. Como resultado, a usinagem a laser tem várias vantagens sobre tecnologias de usinagem tradicionais. Exemplos de usinagem convencional incluem tornos, fresadoras, furadeiras verticais, retificadoras, etc.

A moldagem de componentes com canais de conformação é difícil de produzir usando usinagem tradicional. Os canais são construídos usando fresamento e furação em uma configuração o mais próxima possível do sistema conformal, para garantir resfriamento rápido e suave, bem como os benefícios de tempo de ciclo curto e boa qualidade de peça plástica. No entanto, como os canais furados são retos e incapazes de curvar a superfície de moldagem uniformemente, o número de canais é reduzido para o mesmo volume do molde devido a restrições geométricas, e alguma redução de desempenho de resfriamento é esperada. Os canais criados representam um primeiro passo para alcançar um sistema de resfriamento "puro", que só é concebível com tecnologias AM neste formato.

Aplicações

Como existem diferentes tipos de processos de usinagem convencional com várias operações, suas aplicações variam. As mais comumente usadas incluem:

• Knurling, torneamento, faceamento, corte de rosca, operações cônicas em torno
• Alisamento de superfície em fresamento
• Furação de furos em uma peça usando máquina de furação
• Superficiamento, chaveteira interna e externa em plainadora.

Diagrama de um processo de usinagem tradicional:

Componentes do Processo de Usinagem Convencional

Processos de usinagem tradicionais são diferentes em suas características construtivas. No entanto, os seguintes são os elementos básicos de máquinas convencionais:

• Dispositivo de fixação da peça
• Dispositivo de fixação da ferramenta
• Mecanismo de movimento da peça
• Mecanismo de movimento da ferramenta
• Estrutura de suporte

Dispositivo de Fixação da Peça:

Dispositivos de fixação de peça são usados para localizar, suportar e segurar peças durante usinagem, soldagem e atividades de montagem. Mandris, pinças, morsas, dispositivos e fixadores são todos dispositivos comuns de fixação de peça. Em uma ampla gama de aplicações, estes dispositivos típicos são empregados para a maioria das fixações de peça. É um componente crítico de uma variedade de processos de fabricação. Para produção eficiente, segura e de alta qualidade de peças, operadores que sabem operar os diversos dispositivos de fixação de peça são necessários. Quando usado corretamente, aumenta a velocidade de produção enquanto melhora a tolerância e acabamento da peça.

Dispositivo de Fixação da Ferramenta:

Uma máquina é mantida em posição por um porta-ferramenta, que é um componente de usinagem. Visa manter a ferramenta o mais precisa e firmemente em posição possível porque até um pequeno aumento no runout pode destruir seu trabalho ou quebrar sua ferramenta de corte. O runout e balanceamento de diferentes tipos de porta-ferramentas variam. Há também diferença em quanto tempo duram e quão duráveis são.

Mecanismo de Movimento da Peça:

Este é um sistema na máquina que fornece energia ao mecanismo que controla a peça. Frequentemente é movimento rotativo elétrico para qualquer tipo de movimento.

Mecanismo de Movimento da Ferramenta:

Este é um sistema em uma ferramenta de máquina que controla as ferramentas durante a operação.

Estrutura de Suporte:

A parte na máquina suporta toda a carga da ferramenta de máquina tradicional.

Tipos de Processos de Usinagem Tradicionais e suas Operações

Abaixo estão os vários tipos de processos de usinagem convencional e suas operações

Torno:

Torneamento é um método de usinagem no qual a peça é girada enquanto ferramentas de corte viajam sobre ela em um torno. Para fazer cortes com profundidade e largura exatas, as ferramentas de corte movem-se ao longo de dois eixos de movimento. Tornos manuais tradicionais e tornos automatizados de controle numérico computadorizado (CNC) são os dois tipos de tornos disponíveis.

Retificadora

Retificação é uma técnica para remover pequenas quantidades de material de superfícies planas e cilíndricas. Retificadoras de superfície alimentam a peça de uma mesa para uma roda de retificação em movimento reciprocante. A profundidade de corte da roda é normalmente entre 0,00025 e 0,001 polegadas. Retificadoras cilíndricas giram a peça enquanto aplicam a periferia de uma roda abrasiva rotativa nela. Retificação sem centro é uma técnica para produção em massa de peças pequenas na qual a superfície retificada não tem ligação com qualquer outra superfície além de si mesma.

Máquina de Fresamento

Em contraste com processos de torneamento, onde a ferramenta não gira, fresamento remove material usando fresas rotativas. As peças são posicionadas em mesas móveis em máquinas de fresamento tradicionais. As ferramentas de corte são estacionárias nestas máquinas, enquanto a mesa move o material para fazer os cortes desejados. Mesas e ferramentas de corte são componentes móveis em outras máquinas de fresamento.

Plainadora:

Plainamento é tipicamente usado para fresar grandes superfícies planas, especialmente aquelas que serão raspadas, como caminhos de ferramentas de máquina. Peças pequenas agrupadas em um dispositivo também são plainadas economicamente.

Furadeira de Coluna

Furação usa brocas para gerar furos cilíndricos em materiais sólidos; é uma das técnicas de usinagem mais essenciais pois os furos criados são tipicamente usados para auxiliar na montagem. Furadeiras de coluna são frequentemente empregadas; no entanto, tornos também podem ser usados. Furação é um passo preparatório na maioria das operações de fabricação para produzir furos acabados, que são então rosqueados, reamer, alargados, etc. para gerar furos rosqueados ou trazer dimensões de furos dentro de tolerâncias aceitáveis. Devido à flexibilidade da broca e tendência a buscar o caminho de menor resistência, brocas frequentemente cortam furos maiores que seu tamanho nominal e furos que nem sempre são retos ou redondos. Como resultado, a furação é frequentemente especificada abaixo do tamanho e seguida por um processo de usinagem para trazer o furo ao seu tamanho final.

Princípio de Funcionamento

Toda usinagem convencional trabalha no mesmo princípio, como ilustrado abaixo: o branco e a ferramenta de corte são apropriadamente instalados (em dispositivos) e movidos em uma poderosa ferramenta de máquina que permite a remoção gradual de camadas de material da superfície de trabalho, resultando nas dimensões e acabamento superficial desejados. Adicionalmente, um lubrificante e ambiente de resfriamento conhecido como fluido de corte é comumente utilizado para facilitar a usinagem.

Funções Básicas das Ferramentas de Máquina

Ao usinar peças com o uso de ferramentas de corte, ferramentas de máquina produzem superfícies geométricas como planas, cilíndricas ou qualquer contorno em brancos preparados.

As funções físicas de uma Ferramenta de Máquina na usinagem são as seguintes:

• Transferir movimentos para a ferramenta e o branco segurando firmemente o branco e a ferramenta
• Controle dos parâmetros de usinagem, como velocidade, avanço e profundidade de corte
• Fornecer energia ao par ferramenta-peça para ação de usinagem

Assista ao vídeo abaixo para saber mais sobre o processo de ferramenta de máquina convencional:

Vantagens e Desvantagens do Processo de Usinagem Convencional

Vantagens

Abaixo estão os benefícios de um processo de usinagem tradicional em suas várias aplicações.

• Diferentes materiais podem ser usinados
• Equipamento pode ser facilmente configurado
• Menor custo de capital
• Método básico de usinagem

Desvantagens

Apesar das vantagens do processo de usinagem tradicional, algumas limitações ainda ocorrem. Abaixo estão as desvantagens dos processos de usinagem convencional em suas várias aplicações.

• Menor acabamento superficial é produzido
• Formas complexas não podem ser usinadas
• Desgaste da ferramenta ocorre frequentemente
• Baixa precisão dimensional
• Operações ruidosas resultam em poluição sonora
• Lubrificação é necessária.

Conclusão

Um processo de usinagem tradicional é um processo convencional que não faz uso de quaisquer métodos sofisticados. É um processo de remoção de metal. Remove material e diminui a massa do material, portanto este é um processo subtrativo. Este artigo discutiu a definição, aplicação, diagrama, exemplos, tipos, funcionamento de um processo de usinagem convencional. Você também aprendeu as vantagens e desvantagens deste processo de usinagem tradicional.

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