Fabricação Mecânica - Aula 04 - Requisitos técnicos do processo de torneamento.

Antes de fabricarmos uma peça, é necessário ter entendimento das características da peça, ou seja, precisamos conhecer suas dimensões, material e também sua geometria. Dentre as características da peça que o técnico precisa fabricar, podemos observar que sua geometria é cilíndrica, com cones nas extremidades. A parte cilíndrica pode ser chamada de eixo e as partes cônicas, nesse caso, são chanfros. Essa geometria dominante determina que se trata de uma peça de revolução. 

Figura 01 - Peça a ser fabricada por torneamento.

Isso quer dizer que a sua seção longitudinal é revolucionada, ou gira em torno do próprio eixo. Por exemplo, a peça da imagem anterior tem a mesma seção longitudinal, tanto acima da linha de centro quanto abaixo. Essa característica é determinante para fabricação de peças pelo processo de usinagem por torneamento, realizado através de máquinas denominadas torno mecânico.

O processo de torneamento é caracterizado por possibilitar a fabricação de peças com superfícies de revolução. As superfícies de revolução englobam formas como: cilíndricas, cônicas, perfiladas, esféricas, entre outras.

TORNEAMENTO: PROCESSO DE USINAGEM E FERRAMENTAS

Assista ao vídeo a seguir e você vai entender melhor como o processo de torneamento retira material da peça, e conhecer as ferramentas para cada operação.

As principais operações executadas em um torno mecânico são: facear, cilindrar, abrir canais, sangrar, furar, roscar e recartilhar.

• Facear: Neste caso o movimento de avanço da ferramenta se dá no sentido normal ao eixo de rotação da peça. Tem por finalidade  obter uma superfície plana.
• Cilindrar ou torneamento externo: É o torneamento longitudinal da superfície da peça.
• Abrir canais ou torneamento interno: É o torneamento longitudinal do miolo da peça.
• Sangrar: Movimento transversal como no faceamento. Utilizado para separar o material de uma peça (corte de barras).
• Roscar: Chamado, também, como torneamento de rosca. Neste caso, velocidade de corte e avanço são combinadas para produzir um filetamento da peça de trabalho.
• Recartilhar: Processo de acabamento superficial que visa obter uma superfície texturizada através do contato sob pressão de um recartilha com a peça.

Figura 02 - Castelo e porta ferramenta.

A ferramenta, com exceção na operação de furação, é fixada em um dispositivo chamado castelo. Essa fixação pode ser feita diretamente ou através de porta-ferramenta.

Agora que você já viu como ocorre o torneamento, ele produz peças que utilizamos no nosso dia a dia, como: parafusos, porcas, arruelas, eixos de bicicleta, rodas para skates, entre outras.

Há diversos tipos de tornos, entre eles: torno mecânico horizontal, torno revolver, tornos automáticos, torno vertical convencional e com comando numérico computadorizado.

Figura 03 - Torno Horizontal

O torno mecânico horizontal é uma máquina-ferramenta projetada para cortar perfis diferentes em peças giratórias de aço ou madeira. Um torno consiste tipicamente em uma cama ou uma base com um mecanismo de movimentação e um cabeçote fixo em uma extremidade e um cabeçote móvel de apoio no outro. A peça é presa firmemente no cabeçote e girada rapidamente em torno de seu próprio eixo. Uma ferramenta de máquina adequada é então levada a suportar contra a peça de trabalho que corta o perfil desejado.

Figura 04 - Torno Revólver

Este equipamento é amplamente utilizado em operações de usinagem de alta precisão e estão disponíveis em uma ampla gama de tamanhos e modelos.

O torno revólver tem como característica a fabricação em série de peças com auxílio do cabeçote móvel que vem adaptado a várias ferramentas diferentes para executar processos de usinagem com rapidez, em peças pequenas (ex: buchas). É um torno semi-automatizado. Possui uma torre que aloja várias ferramentas, o que traz grande praticidade durante sua operação.

Figura 05 - Torno automático

Os tornos automáticos foram desenvolvidos no final do século 19, tendo os seus carros porta-ferramenta acionados através de cames, e são utilizados até os dias de hoje, de forma econômica, na produção de peças de geometrias simples e em grandes volumes de produção. Existem tornos automáticos com carros porta-ferramenta acionados através de cilindros pneumáticos ou hidráulicos, porém, pelas suas construções caras, tem aplicações antieconômicas.

O torno vertical convencional e com comando numérico computadorizado (CNC) conta com um eixo de rotação vertical e é empregado essencialmente para o trabalho de peças de grande porte, tais como rodas dentadas e volantes. 

Figura 06 - Torno vertical

Com a integração CNC, o funcionamento pode alcançar maior flexibilidade, rendimento e precisão. Tais vantagens são viabilizadas pelo estabelecimento de comunicação entre a máquina e o computador, o que permite que os dados programáveis sejam atendidos na estação de usinagem com maior eficácia. Quando se trata de cnc, o sistema é responsável pela interpretação das instruções pré-gravadas, que são codificadas e, dessa maneira, a máquina pode executar tais ações. Os resultados também são verificados e por esse motivo, a precisão pode ser mantida com maior confiabilidade.

Após conhecermos os principais tipos de tornos, iremos conhecer os eixos existentes e o que eles podem fazer.
DESLOCAMENTO DOS EIXOS NO TORNO MECÂNICO

Figura 07 - Eixos X e Z.

No torneamento é possível deslocar a ferramenta em duas direções e consideramos que são os eixos X e Z.
Perceba na imagem que o eixo X é o deslocamento da ferramenta em direção radial, ou seja, é o que determina o quanto de material vai ser removido, que é a profundidade de corte, possibilitando a execução do diâmetro de uma peça conforme especificação.
O eixo Z é o deslocamento na direção longitudinal, paralelo ao eixo de rotação da peça, possibilitando a execução de comprimento em uma peça.

CARACTERÍSTICAS DO TORNO MECÂNICO
Analise nesse vídeo as principais características do torno universal. Este torno é a base da concepção de todos os outros tipos de tornos.

ACESSÓRIOS
O vídeo a seguir mostra alguns dispositivos para fixação de peça e alguns acessórios utilizados no torno mecânico.

© Direitos de autor. 2015: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 31/07/2015