Operações mecânicas - Teoria

Operações mecânicas - Teoria

Eletricista de manutenção
Operações de mecânica - Teoria

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008451 (46.15.11.941-5)

© SENAI-SP, 2009.

4a Edição.
Trabalho avaliado pelo Comitê Técnico de Processo de Usinagem e editorado por Meios Educacionais da
Gerência de Educação da Diretoria Técnica do SENAI-SP.

Avaliação Carlos Eduardo Binati
José Roberto da Silva
Rogério Augusto Spatti
Coordenação editorial Gilvan Lima da Silva

3a Edição, 2008. Editoração.

a
2 Edição, 2007.
Trabalho editorado por Meios Educacionais da Gerência de Educação da Diretoria Técnica do SENAI-SP.

1a Edição, 2003.
Trabalho revisto, organizado e atualizado a partir de conteúdos extraídos da Intranet, por Meios
Educacionais da Gerência de Educação e CFP 1.22 da Diretoria Técnica do SENAI-SP.

Coordenação Airton Almeida de Moraes
Seleção de conteúdos Antônio Moreno Neto
Desenho técnico Flavio Alves Dias
Ivo da Rocha Silva

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Sumário

Paquímetro 9
Leitura do paquímetro em décimo de milímetro 10
Micrômetro 13
Características do micrômetro 15
Leitura do micrômetro no sistema métrico 16
Lima 21
Utilização e conservação 22
Régua graduada 23
Régua sem encosto 24
Régua com encosto 24
Régua de encosto interno 24
Régua de dois encostos 25
Régua de profundidade 25
Leitura da escala segundo o sistema métrico 26
Leitura de escala segundo o sistema inglês 26
Conservação da régua 27
Instrumentos de traçagem 29
Instrumentos e materiais 29
Desempeno 31
Régua, riscador, esquadro 33
Riscador e compasso 33
Martelo e punção 35
Soluções corantes 38
Furadeiras 39
Tipos de furadeiras 39
Manuseio da furadeira 45
Brocas 47
Broca helicoidal com haste cilíndrica 48
Broca helicoidal com haste cônica 48
Características das brocas 50
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Modificações para aplicações específicas 53
Brocas especiais 55
Brocas com pastilha de metal duro para concreto 55
Brocas de hélice rápida 56
Brocas de hélice lenta 56
Brocas de hélice lenta para plásticos termoestáveis 57
Brocas para trabalhos pesados 57
Brocas extracurtas 57
Brocas em aço cobalto para aços-manganês 58
Gabaritos 63
Conservação 64
Machos de roscar 65
Sistema de rosca 66
Aplicação 66
Passo ou número de filetes por polegada 66
Diâmetro externo ou nominal 66
Diâmetro da espiga ou haste cilíndrica 67
Sentido da rosca 67
Classificação dos machos de roscar, segundo o tipo de rosca 68
Seleção de ferramentas para roscar 69
Condições de uso dos machos de roscar 70
Conservação 70
Acessórios de travamento 71
Anéis de retenção 71
Cupilhas 72
Serra manual 73
Arco de serra 73
Lâmina de serra 75
Seleção da lâmina de serra 78
Tesouras e máquinas de corte 81
Tesouras manuais 81
Tesouras de bancada 84
Normas de segurança 86
Viradeiras manuais 87
Rebite de repuxo 91
Parafusos 97
Parafusos 97
Chaves de fenda 101

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Chave de fenda Phillips 103
Recuperação 103
Serra tico-tico portátil 105
Constituição 105
Referências 107

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Paquímetro

É um instrumento de precisão para tomar medidas lineares, ou seja, medidas que
representam comprimento, largura, altura e espessura das peças.

Permite a leitura de frações de milímetros e de polegadas, através de uma escala
chamada vernier ou nônio.

A precisão do paquímetro é de 0,02mm, 1/128” ou 0,001”.

O paquímetro é composto de duas partes principais: Corpo fixo e corpo móvel.

O corpo móvel é chamado de cursor. É no cursor que fica a escala vernier.

Observe na figura os componentes do paquímetro.

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Leitura do paquímetro em décimo de milímetro

A leitura em décimos de milímetros é feita na escala vernier.

O vernier de milímetro tem comprimento total de 9mm.

Está dividido em 10 partes iguais.

Cada divisão do vernier vale, portanto: 9mm : 10 = 0,9mm; assim, cada divisão do
vernier é 0,1mm menor do que cada divisão da escala de milímetros.

Para ler a medição em décimos de milímetros, você deve ler, na escala de milímetros,
os milímetros inteiros antes do zero do vernier.

Conte, depois os traços do vernier até que coincida com um traço da escala de
milímetros, para obter os décimos de milímetro.

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Observe a figura abaixo.

O zero do vernier de milímetros coincide exatamente com um dos traços da escala de
milímetros.

Veja que contando os traços da escala de milímetro desde zero, o 12 é a medida que
coincide com o zero do vernier. Portanto, a medida é 12mm.

Veja, agora, outro exemplo.

Agora, o zero do vernier de milímetros não coincide exatamente com nenhum traço da
escala de milímetros.

O zero do vernier está entre os traços 15 e 16 da escala de milímetros.

Nesse caso, fique com a menor medida, que é 15, ou seja, a medida que aparece
antes do zero de vernier.
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Em seguida, observe onde um dos traços do vernier de milímetros coincide com um
dos traços da escala de milímetros.

Os traços coincidem no número 3 do vernier de milímetros. Então, a medida é 15,33mm.

Observe este novo exemplo.

A medida é 1,35mm porque o 1 da escala de milímetros está antes do zero do vernier
e a coincidência se dá no 3º traço do vernier.

Repare no último exemplo.

Neste caso, a medida é 59,4mm porque o 59 da escala de milímetros está antes do
zero do vernier e a coincidência se dá no 4º traço do vernier

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Micrômetro

Micrômetro é um instrumento que permite a leitura em centésimos e milésimos de
milímetro de maneira simples, mais rigorosa e exata que o paquímetro. O princípio de
funcionamento do micrômetro assemelha-se ao do sistema parafuso e porca.

O parafuso, ao dar uma volta completa em uma porca fixa, provoca um deslocamento
igual ao seu passo.

Desse modo, dividindo-se a “cabeça” do parafuso, podem-se avaliar frações menores
que uma volta e, com isso, medir comprimentos menores do que o passo do parafuso.

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As partes componentes de um micrômetro são: arco, faces de medição, batente, fuso
micrométrico, bainha, bucha interna, porca de ajuste, catraca, tambor, trava e isolante
térmico.

O arco é feito de aço especial ou fundido, tratado termicamente para eliminar tensões
internas.

O isolante térmico evita a dilatação do arco, onde está fixado, porque isola a
transmissão de calor das mãos para o instrumento.

O fuso micrométrico é construído de aço especial temperado e retificado para garantir
exatidão do passo da rosca.

As faces de medição tocam a peça a ser medida e, para isso, apresentam-se
rigorosamente planas e paralelas. Em alguns instrumentos, os contatos são de metal
duro de alta resistência ao desgaste.

A porca de ajuste permite o ajuste da folga do fuso micrométrico quando isso é
necessário.

O tambor é onde se localiza a escala centesimal. Gira ligado ao fuso micrométrico;
portanto, a cada volta seu deslocamento é igual ao passo do fuso micrométrico.

A catraca ou fricção assegura uma pressão de medição constante.

A trava permite imobilizar o fuso numa medida pré-determinada.

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Características do micrômetro

O micrômetro caracteriza-se pela capacidade, pela resolução e pela aplicação.
A capacidade de medição do micrômetro é geralmente de 25mm ou uma polegada,
variando o tamanho do arco de 25 em 25mm ou de 1 em 1”. Pode chegar a 2000mm
ou 80”.

A resolução pode ser de 0,01mm; 0, 001mm; .001” (um milésimo de polegada) ou
.0001” (um décimo de milésimo de polegada). No micrômetro de 0 a 25mm ou de 0 a
1”, quando as faces dos contatos estão juntas, a borda do tambor coincide com o traço
zero da bainha. A linha longitudinal, gravada na bainha, coincide com o zero da escala
do tambor.

A aplicação do micrômetro é variada, segundo a necessidade. Assim, existem
micrômetros de medida externa e de medida interna.

Micrômetro contador mecânico
É para uso comum, porém sua leitura pode ser efetuada no tambor ou no contador
mecânico; facilita a leitura independentemente da posição de observação, evitando o
erro de paralaxe.

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Micrômetro digital eletrônico
Ideal para leitura rápida, livre de erros de paralaxe, próprio para uso em controle
estatístico de processos, juntamente com microprocessadores.

Leitura do micrômetro no sistema métrico

A leitura no sistema métrico considera resoluções de 0,01mm e de 0,001mm.

Micrômetro com resolução de 0, 01mm
A cada volta do tambor, o fuso micrométrico avança uma distância chamada passo. A
resolução de uma medida tomada em um micrômetro corresponde ao menor
deslocamento de seu fuso; para obter a medida, divide-se o passo pelo número de
divisões do tambor.

passo de rosca do fuso micrométri co
Re solução =
número de divisões do tambor

Se o passo da rosca é de 0,5mm e o tambor tem 50 divisões, a resolução será:
0,5mm
R= = 0,01mm
50

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A leitura no micrômetro com resolução de 0,01mm deve obedecer às seguintes etapas:
• Leitura dos milímetros inteiros na escala da bainha;
• Leitura dos meios milímetros, também na escala da bainha;
• Leitura dos centésimos de milímetro na escala do tambor.

Tomando como exemplos as ilustrações a seguir, as leituras serão:

17,00 mm (escala dos mm da bainha)
+0,50 mm (escala dos meios mm da bainha)
0,32 mm (escala centesimal do tambor)
17,82 mm Leitura total

23,00 mm (escala dos mm da bainha)
+0,00 mm (escala dos meios mm da bainha)
0,09 mm (escala centesimal do tambor)
23,09 mm Leitura total

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Micrômetro com resolução de 0,001mm
No caso de micrômetro com nônio, este indica o valor a ser acrescentado à leitura
obtida na bainha e no tambor. A medida indicada pelo nônio é igual à leitura do tambor,
dividida pelo número de divisões do nônio. Se o nônio tiver dez divisões marcadas na
bainha, a resolução será:

0,01
R= = 0,001mm
10

A leitura no micrômetro com resolução de 0,001mm obedece às seguintes etapas:
• Leitura dos milímetros inteiros na escala da bainha;
• Leitura dos meios milímetros na mesma escala;
• Leitura dos centésimos na escala do tambor;
• Leitura dos milésimos som auxílio do nônio da bainha, verificando qual dos traços
do nônio coincide com o traço do tambor.

A leitura final será a soma dessas quatro leituras parciais.

Exemplos

A = 20,000 mm
+ B = 0,500 mm
C = 0,110 mm
D = 0,008 mm
Total = 20,618 mm

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A = 18,000 mm
+ B = 0,090 mm
C = 0,006 mm
Total = 18,096 mm

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Lima

É uma ferramenta empregada para limar, isto é, para desbastar ou dar acabamento em
superfícies metálicas.

É feita de aço-carbono, é temperada, manual e denticulada.

O denticulado ou picado das limas é classificado de acordo com a inclinação e
tamanho dos dentes.

Quanto à inclinação, o picado pode ser simples ou duplo (cruzado).

Quanto ao tamanho dos dentes as limas podem ser: Bastardas ou murças.

Bastarda Murça

As limas mais usuais medem 100, 150, 200, 250 e 300mm de comprimento.

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Utilização e conservação

• Para serem usadas com segurança e bom rendimento, as limas devem estar bem
encabadas, limpas e com o picado em bom estado de corte.
• Para limpeza e desobstrução do picado, use uma vareta ou barra de metal macio,
de cobre ou latão, de ponta achatada.

• Para conservação, evite choques, proteja a lima contra umidade, a fim de evitar
oxidação, e evite o contato entre as limas para não estragar os denticulados.

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Régua graduada

Régua graduada ou escala é uma lâmina de aço, geralmente inoxidável, graduada em
unidades do sistema métrico e/ou sistema inglês. É utilizada para medidas lineares que
admitem erros superiores à menor graduação da régua, que normalmente equivale a
1"
0,5mm ou .
32

As réguas graduadas apresentam-se nas dimensões de 150, 200, 250, 300, 500, 600,
1000, 1500, 2000 e 3000mm. As mais comuns são as de 150mm (6”) e 300mm (12”).

De modo geral, uma escala confiável deve apresentar bom acabamento, bordas retas
e bem definidas e faces polidas. As réguas de manuseio constante devem ser de aço
inoxidável ou de metal tratado termicamente. É necessário que os traços da escala
sejam gravados, uniformes, eqüidistantes e finos. A retitude e o erro máximo admissí-
vel das divisões obedecem a normas internacionais.

Existem cinco tipos de régua graduada: sem encosto, com encosto, de encosto interno,
de encosto externo, de dois encostos e de profundidade.

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Régua sem encosto

Utilizada na medição de peças planas com ou sem face de referência. Neste caso,
deve-se subtrair do resultado o valor do ponto de referência.

Régua com encosto

Destinada à medição de comprimento a partir de uma face externa, utilizada como en-
costo.

Régua de encosto interno

A régua de encosto interno é destinada a medições de peças que apresentam faces
internas de referência.

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Régua de dois encostos

Dotada de duas escalas: uma com referência interna e outra com referência externa. É
utilizada principalmente pelos ferreiros.

Régua de profundidade

Utilizada nas medições de canais ou rebaixos internos.

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Leitura da escala segundo o sistema métrico

Cada centímetro na escala encontra-se dividido em 10 partes iguais e cada parte equi-
vale a 1mm.

Leitura da escala segundo o sistema inglês

No sistema inglês de polegada fracionária, a polegada se divide em 2,4,8,16 ... partes
iguais. As melhores escalas apresentam 32 divisões por polegada, enquanto as de-
1"
mais só apresentam frações de de polegada. Deve-se observar que somente estão
16
indicadas as frações de numerador ímpar.

Sempre que as frações de polegada apresentarem numeradores pares, a fração é
2" 1" 6" 3"
simplificada: = ; =
16 8 16 8
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A leitura consiste em verificar qual traço coincide com a extremidade do objeto, obser-
vando-se a altura do traço, que facilita a indicação das partes em que a polegada foi
1"
dividida. No exemplo que segue, o objeto tem 1 (uma polegada e um oitavo).
8

Conservação da régua

Para boa conservação, deve-se evitar deixá-la em contato com outras ferramentas ou
cair; não flexioná-la ou torcê-la para evitar que empene ou quebre; limpá-la após o uso;
protegê-la contra oxidação usando óleo, quando necessário.

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28 CT040-08

Operações de mecânica - Teoria Avaliado pelo Comitê Técnico de
Processos de Usinagem/2008.

Instrumentos de traçagem

Antes que seja iniciada a usinagem de peças em bruto produzidas por forjamento ou por
fundição, ou de peças pré-usinadas, realiza-se uma operação que indica o local e a
quantidade de material a ser retirado. Essa operação se chama traçagem.

Instrumentos e materiais

Para realizar a traçagem, é necessário ter alguns instrumentos e materiais. Os
instrumentos são muitos e variados: desempeno, escala, graminho, riscador, régua de
traçar, suta, compasso, esquadro e cruz de centrar, punção e martelo, blocos
prismáticos, macacos de altura variável, cantoneiras, cubos de traçagem.

Para cada etapa da traçagem, um desses instrumentos ou grupos de instrumentos é
usado. Assim, para apoiar a peça, usa-se o desempeno.

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Para medir, usa-se a escala e o goniômetro ou calibrador traçador. Para traçar,
usa-se o riscador, o compasso e o calibrador traçador.

Dependendo do formato da peça, e da maneira como precisa ser apoiada, é
necessário também usar calços, macacos, cantoneiras e/ou o cubo de traçagem.

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Para auxiliar na traçagem, usa-se régua, esquadros com base, esquadro de
centrar, suta, tampões, gabaritos.

Para marcar, usam-se um punção e um martelo.

Desempeno

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O desempeno é um bloco robusto, retangular ou quadrado, construído de ferro fundido
ou granito. Sua face superior é rigorosamente plana.

O plano de referência serve para traçado com calibrador traçador ou para a verificação
de superfícies planas.

Os desempenos são tecnicamente projetados e cuidadosamente construídos com ferro
fundido de qualidade especial. As nervuras são projetadas e dispostas de tal forma que
não permitem deformações, mantendo bem plana a face de controle.

Os desempenos apresentam, em geral, as dimensões mostradas no quadro a seguir.

Dimensões (mm)
400 x 250 1.000 x 1.000
400 x 400 1.600 x 1.000
630 x 400 2.000 x 1.000
630 x 630 3.000 x 1.000
1000 x 630

Os desempenos devem ser manuseadas com o máximo cuidado e mantidos bem
nivelados com o auxílio dos pés niveladores. Além disso, não devem sofrer golpes que
possam danificar sua superfície.

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É aconselhável alternar a superfície de uso do desempeno para que o desgaste seja
regular em todo o seu plano. Ele deve ser mantido limpo, untado com óleo anti-
corrosivo e protegido com um tampo de madeira.

Régua, riscador, esquadro

A régua de traçar é fabricada de aço-carbono, sem escala, com faces planas e
paralelas. Tem uma das bordas biselada, ou seja, chanfrada. Ela serve de guia para o
riscador, quando se traçam linhas retas.

O esquadro que serve de guia ao riscador quando são traçadas linhas
perpendiculares a uma face de referência, é chamado de esquadro com base. Ele é
constituído de aço-carbono retificado e, às vezes, temperado.

Riscador e compasso

O riscador também é fabricado com aço-carbono e tem a ponta temperada. Pode
também ter a ponta feita de metal duro afilada em formato cônico num ângulo de 15o.

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Geralmente o riscador tem o corpo recartilhado para facilitar a empunhadura ao riscar.
Seu comprimento varia de 120 a 150mm.

Riscador Compasso

O compasso é um instrumento construído em aço-carbono ou em aço especial, dotado de
duas pernas que se abrem ou se fecham por meio de uma articulação. Ele é constituído
por um pino de manejo, um sistema de articulação e um sistema de regulagem que
permitem a fixação das pernas na abertura com a medida desejada.

Ele é usado para traçar circunferências e arcos de circunferências.

Para melhor conservação, após o uso, todos esses instrumentos devem ser limpos,
lubrificados e guardados em local apropriado livre de umidade e de contato com outras
ferramentas.

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Martelo e punção

O martelo é uma ferramenta manual que serve para produzir choques. O martelo pode
ser de dois tipos: de pena e de bola.

Tanto o martelo de bola quanto o martelo de pena apresentam as partes mostradas na
ilustração a seguir.

A face de choque (pancada) é ligeiramente abaulada.

A bola (semi-esférica) e a pena (arredondada na extremidade) são usadas para
trabalhos de rebitagem e de forja.
O olhal, orifício de seção oval, onde se introduz a espiga do cabo é geralmente
estreitado na parte central.

A cabeça e a bola (ou a pena) são tratadas termicamente, para terem a dureza
aumentada e para resistirem aos choques.

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A madeira do cabo deve ser flexível, sem defeitos e de boa qualidade. Sua seção é
oval para possibilitar maior firmeza na empunhadura. O comprimento vai de 30 a
35cm.

O engastamento no olhal é garantido por uma cunha de aço cravada na extremidade
do cabo. Essa cunha abre as fibras da madeira de modo que a ponta do cabo fique
bem apertada contra a superfície do olhal.

O estreitamento do cabo aumenta a flexibilidade e ajuda o golpe pois age como
amortecedor e diminui a fadiga do punho do operador.

A figura a seguir mostra a posição correta de segurar o martelo. A energia é bem
aproveitada quando a ferramenta é segurada pela extremidade do cabo.

O punho de quem martela é que faz o trabalho no martelamento. A amplitude do
movimento do martelo é de cerca de um quarto de círculo, ou seja, 90º.

O punção é outro instrumento usado na traçagem. É um instrumento fabricado de aço-
carbono, temperado, com um comprimento entre 100 e 125mm, ponta cônica e corpo
cilíndrico recartilhado ou octogonal (com oito lados).

O corpo do punção recartilhado ou octogonal serve para auxiliar a empunhadura da
ferramenta durante o uso, impedindo que ele escorregue da mão.

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Essa ferramenta é usada para marcar pontos de referência no traçado e centros para
furação de peças. A marcação é feita por meio de pancadas dadas com martelo na
cabeça do punção.

O punção é classificado de acordo com o ângulo da ponta. Existem punções de 30º,
60º, 90º, 120º.

Os punções de 30º e 60º são usados quando se deseja marcar os centros e os pontos
de referência com mais intensidade. Os punções de 90º e 120º são usados para fazer
marcações leves e guias para pontas de brocas.

Tipos Usos

Marca traços de referência.

Marca centros que servem de guias
para pontas de brocas.

Para marcar, o punção deve ser apoiado sobre o ponto desejado e inclinado para a
frente, a fim de facilitar a visão do operador.

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Em seguida, o punção é colocado na posição perpendicular à peça para receber o
golpe do martelo. Esse golpe deve ser único e sua intensidade deve ser compatível
com a marcação desejada e com a espessura do material puncionado.

Soluções corantes

Para que o traçado seja mais nítido, as superfícies das peças devem ser pintadas com
soluções corantes. O tipo de solução depende da superfície do material e do controle
do traçado.

O quadro a seguir resume as informações sobre essas soluções.

Substância Composição Superfície Traçado
Goma-laca, álcool,
Verniz Lisa ou polida Rigoroso
anilina.
Alvaiade, água ou
Solução de alvaiade Em bruto Sem rigor
álcool
Gesso, água, cola
comum de madeira,
Gesso diluído Em bruto Sem rigor
óleo de linhaça,
secante.
Gesso seco Gesso comum (giz) Em bruto Pouco rigoroso
Já preparada no
Tinta Lisa Rigoroso
comércio

Créditos Comitê Técnico de Processos de Usinagem/2008
Elaborador: Regina Célia Roland Novaes Carlos Eduardo Binati
Selma Ziedas José Roberto da Silva
Conteudista: Abilio José Weber Rogério Augusto Spatti
Adriano Ruiz Secco
Ilustrador: José Joaquim Pecegueiro
José Luciano de Souza Filho
Leury Giacomeli

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Furadeiras

Furadeira é uma máquina-ferramenta que permite executar operações como furar,
roscar com machos, rebaixar, escarear e alargar furos. Essas operações são
executadas pelo movimento de rotação e avanço das ferramentas fixadas no eixo
principal da máquina.

O movimento de rotação é transmitido por um sistema de engrenagens ou de polias,
impulsionados por um motor elétrico. O avanço é transmitido por um sistema de
engrenagem (pinhão e cremalheira) que pode ser manual ou automático.

Tipos de furadeiras

A escolha da furadeira está relacionada ao tipo de trabalho que será realizado. Assim,
temos:
• Furadeira portátil;
• Furadeira sensitiva;
• Furadeira de bases magnética;
• Furadeira de coluna;
• Furadeira radial;
• Furadeira múltipla;
• Furadeira de fusos múltiplos.

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A furadeira portátil é usada em montagens, na execução de furos de fixação de
pinos, cavilhas e parafusos em peças muito grandes como turbinas e carrocerias,
quando há necessidade de trabalhar no próprio local devido ao difícil acesso de uma
furadeira maior.

Esse tipo de furadeira também é usado em serviços de manutenção para a extração de
elementos de máquinas tais como parafusos e prisioneiros. Pode ser elétrica e também
pneumática.

A furadeira sensitiva é a mais simples das máquinas-ferramentas destinadas à
furação de peças. É indicada para usinagem de peças de pequeno porte e furos com
diâmetros de até 15mm.

Tem o nome de sensitiva porque o avanço é feito manualmente pelo operador, o qual
regula a penetração da ferramenta em função da resistência que o material oferece.
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A furadeira de coluna tem esse nome porque seu suporte principal é uma coluna na
qual estão montados o sistema de transmissão de movimento, a mesa e a base. A
coluna permite deslocar e girar o sistema de transmissão e a mesa, segundo o
tamanho das peças. A furadeira de coluna pode ser:

a. de bancada (também chamada de sensitiva, porque o avanço da ferramenta é
dado pela força do operador) - tem motores de pequena potência e é empregada
para fazer furos de até 15mm de diâmetro. A transmissão do movimento é feita por
meio de sistema de polias e correias.

Furadeira de coluna de bancada

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b. de piso - geralmente usada para a furação de peças grandes com diâmetros
maiores do que os das furadeiras de bancada. Possui uma mesa giratória que
permite maior aproveitamento em peças com formatos irregulares. Apresenta,
também, mecanismo para avanço automático do eixo árvore. Normalmente a
transmissão de movimento é feita por engrenagens.

Furadeira de coluna de piso

A furadeira radial é empregada para abrir furos em peças pesadas volumosas e
difíceis de alinhar. Possui um potente braço horizontal que pode ser abaixado e
levantado e é capaz de girar em torno da coluna. Esse braço, por sua vez, contém o
eixo porta-ferramenta que também pode ser deslocado horizontalmente ao longo do
braço. Isso permite furar em várias posições sem mover a peça. O avanço da
ferramenta também é automático.

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A furadeira múltipla possui vários fusos alinhados para executar operações
sucessivas ou simultâneas em uma única peça ou em diversas peças ao mesmo
tempo. É usada em operações seriadas nas quais é preciso fazer furos de diversas
medidas.

A furadeira de fusos múltiplos é aquela na qual os fusos trabalham juntos, em feixes.
Cada um dos fusos pode ter uma ferramenta diferente de modo que é possível fazer
furos diferentes ao mesmo tempo na mesma peça. Em alguns modelos, a mesa gira
sobre seu eixo central. É usada em usinagem de uma só peça com vários furos, como
blocos de motores, por exemplo, e produzida em grandes quantidade de peças
seriadas.

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Partes da furadeira de coluna
As principais partes de uma furadeira de coluna são: motor, cabeçote motriz, coluna,
árvore ou eixo principal, mesa porta-peças e base.

O motor fornece energia que impulsiona o sistema de engrenagens ou de polias.

O cabeçote motriz é a parte da máquina na qual se localiza o sistema de
engrenagens ou polias e a árvore (ou eixo principal). O sistema de engrenagens ou
polias é responsável pela transformação e seleção de rotações transmitidos à árvore
ou eixo principal.

A árvore (ou eixo principal), montada na cabeça motriz, é o elemento responsável
pela fixação da ferramenta diretamente em seu eixo ou por meio de um acessório
chamado de mandril. É essa árvore que transmite o movimento transformado pelo
sistema de engrenagens ou polias à ferramenta e permite que esta execute a operação
desejada.

A coluna é o suporte da cabeça motriz. Dispõe de guias verticais sobre as quais
deslizam a cabeça motriz e a mesa porta-peça.

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A mesa porta-peça é a parte da máquina onde a peça é fixada. Ela pode ter
movimentos verticais, giratórios e de inclinação.

A base é o plano de apoio da máquina para a fixação no piso ou na bancada. Pode ser
utilizada como mesa porta-peça quando a peça é de grandes dimensões.

O movimento de avanço de uma broca ou de qualquer outra ferramenta fixada no eixo
principal da furadeira de coluna pode ser executado manual ou automaticamente.

As furadeiras com avanço manual são as mais comuns. Nessas furadeiras, o avanço é
controlado pelo operador, quando se executa trabalhos que não exigem grande
precisão.

As furadeiras de coluna de piso, radiais, múltiplas e de fusos múltiplos têm avanço
automático. Isso permite a execução de furos com melhor acabamento. Elas são
usadas principalmente na fabricação de motores e máquinas.

Manuseio da furadeira

Para obter um bom resultado nas operações com a furadeira, a ferramenta deve estar
firmemente presa à máquina a fim de que gire perfeitamente centralizada. A peça, por
sua vez, deve estar igualmente presa com firmeza à mesa da máquina.

Se o furo a ser executado for muito grande, deve-se fazer uma pré furação com
brocas menores.

Uma broca de haste cônica não deve jamais ser presa a um mandril que é indicado
para ferramentas de haste cilíndrica paralela.

Para retirar a ferramenta deve-se usar unicamente a ferramenta adequada.

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Adriano Ruiz Secco
Leury Giacomeli

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Brocas

A broca é uma ferramenta de corte geralmente de forma cilíndrica, fabricada com aço
rápido, aço carbono, ou com aço carbono com ponta de metal duro soldada ou fixada
mecanicamente, destinada à execução de furos cilíndricos.

Essa ferramenta pode ser fixada em máquinas como torno, fresadora, furadeira,
mandriladora.

Nos tornos, as brocas são estacionárias, ou seja, o movimento de corte é promovido
pela peça em rotação. Já nas fresadoras, furadeiras e nas mandriladoras, o movimento
de corte é feito pela broca em rotação.

A broca do tipo helicoidal de aço rápido é a mais usada em mecânica. Por isso, é
preciso conhecer suas características de construção e nomenclatura.

As brocas são construídas conforme a norma NBR 6176. A nomenclatura de suas
partes componentes e seus correspondentes em termos usuais em mecânica estão
apresentados a seguir.

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Broca helicoidal com haste cilíndrica:

A broca de haste cilíndrica é colocada no mandril, que por sua vez está encaixado no
eixo principal da furadeira. Esse tipo de broca é usado para furos de pequeno diâmetro
que demandam pequeno esforço de corte.

Broca helicoidal de haste cilíndrica

Broca helicoidal com haste cônica:

A broca de haste cônica é usada para fazer furos que demandam grande esforço de
corte. Essa broca é encaixada diretamente no eixo principal da furadeira, sob pressão:
desse modo, suporta grandes esforços.

Broca helicoidal de haste cônica

Vejamos a seguir, a nomenclatura das partes que compõem uma broca helicoidal,
conforme NBR 6176:

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Nomenclatura Nomenclatura
Termos usuais Termos usuais
NBR 6176 NBR 6176
1. comprimento da ponta --- 12. superfície de saída ---
13. largura da superfície largura do
2. comprimento utilizável comprimento de corte
lateral de folga rebaixo
14. comprimento da
3. comprimento do canal --- superfície lateral de
folga
diâmetro do
4. comprimento da haste --- 15. guia
rebaixo
5. comprimento do
comprimento do pescoço 16. aresta transversal
rebaixo
6. comprimento total --- 17. diâmetro da broca filete cilíndrico
7. superfície principal de
superfície detalonada 18. quina centro morto
folga
8. ponta de corte --- 19. canal ---
20. espessura k do
9. largura da guia largura do filete cilíndrico ---
núcleo
21. superfície lateral de
10. aresta lateral --- ---
folga
11. aresta principal de
--- alma na porta
corte

Fonte: Manual Técnico SKF Ferramentas S/A, 1987, p. 7.

Para fins de fixação e afiação, a broca é dividida em três partes: haste, corpo e ponta.

A haste é a parte que fica presa à máquina. Ela pode ser cilíndrica ou cônica,
dependendo de seu diâmetro, conforme ilustrado anteriormente.

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O corpo é a parte que serve de guia e corresponde ao comprimento útil da ferramenta.
Quando se trata de broca helicoidal, o corpo tem dois canais em forma de hélice
espiralada. Devido a esta forma helicoidal e ao giro da broca, os cavacos produzidos
pelas arestas cortantes são elevados e lançados para fora do furo. No caso de broca
canhão, ele é formado por uma aresta plana.

A ponta é a extremidade cortante que recebe a afiação. Forma um ângulo de ponta (σ)
que varia de acordo com o material a ser furado.

A broca corta com as suas duas arestas cortantes como um sistema de duas
ferramentas. Isso permite formar dois cavacos simétricos.

Além de permitir a saída do cavaco, os canais helicoidais permitem a entrada do
líquido de refrigeração e lubrificação na zona de corte.

As guias que limitam os canais helicoidais guiam a broca no furo. Elas são cilíndricas e
suficientemente finas para reduzir o atrito nas paredes do orifício. As bordas das guias
constituem as arestas laterais da broca.

A aresta principal de corte é constituída pela superfície de saída da broca e a
superfície de folga.

Características das brocas

A broca é caracterizada pelas dimensões, pelo material com o qual é fabricada e pelos
seguintes ângulos:

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1. Ângulo de hélice (indicado pela letra grega γ, lê-se gama) - auxilia no
desprendimento do cavaco e no controle do acabamento e da profundidade do
furo. Deve ser determinado de acordo com o material a ser furado: para material
mais duro, ângulo mais fechado; para material mais macio, ângulo mais aberto. É
formado pelo eixo de simetriada broca e a linha de inclinação da hélice. Conforme
o ângulo γ a broca e classifica em N, H, W.

Classificação quanto ao Ângulo da
Ângulo da broca Aplicação
ângulo de hélice ponta (σ)
Materiais prensados,
80º ebonite, náilon, PVC,
mármore, granito.
Tipo H - para materiais Ferro fundido duro,
duros, tenazes e/ou que 118º latão, bronze, celeron,
produzem cavaco curto baquelite.
(descontínuo).

140º Aço de alta liga.

130º Aço alto carbono.

Tipo N - para materiais de
tenacidade e dureza
Aço macio, ferro
normais. 118º
fundido, aço-liga.

Tipo W - para materiais
Alumínio, zinco, cobre,
macios e/ou que produzem 130º
madeira, plástico.
cavaco longo.

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2. Ângulo lateral de folga (representado pela letra grega α, lê-se alfa) - tem a função
de reduzir o atrito entre a broca e a peça. Isso facilita a penetração da broca no
material. Sua medida varia entre 6 e 27º, de acordo com o diâmetro da broca. Ele
também deve ser determinado de acordo com o material a ser furado: quanto mais
duro é o material, menor é o ângulo de folga.

3. Ângulo de ponta (representado pela letra grega σ, lê-se sigma) - corresponde ao
ângulo formado pelas arestas cortantes da broca. Também é determinado pela
resistência do material a ser furado.

É muito importante que as arestas cortantes tenham o mesmo comprimento e formem
ângulos iguais em relação ao eixo da broca (A = A').

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Existem verificadores específicos para verificar o ângulo ε da broca.

Modificações para aplicações específicas

Quando uma broca comum não proporciona um rendimento satisfatório em um trabalho
específico e a quantidade de furos não justifica a compra de uma broca especial, pode-se
fazer algumas modificações nas brocas do tipo N e obter os mesmos resultados.

Pode-se, por exemplo, modificar o ângulo da ponta, tornando-o mais obtuso. Isso
proporciona bons resultados na furação de materiais duros, como aços de alto
carbono.

Para a usinagem de chapas finas são freqüentes duas dificuldades: a primeira é que
os furos obtidos não são redondos, às vezes adquirindo a forma triangular; a segunda
é que a parte final do furo na chapa apresenta-se com muitas rebarbas.

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A forma de evitar esses problemas é afiar a broca de modo que o ângulo de ponta
fique mais obtuso e reduzir a aresta transversal de corte.

Para a usinagem de ferro fundido, primeiramente afia-se a broca com um ângulo
normal de 118º. Posteriormente, a parte externa da aresta principal de corte, medindo
1/3 do comprimento total dessa aresta, é afiada com 90º.

Para a usinagem de cobre e suas ligas, como o latão, o ângulo lateral de saída (ângulo
de hélice) da broca deve ser ligeiramente alterado para se obter um ângulo de corte de
5 a 10º, que ajuda a quebrar o cavaco. Essa alteração deve ser feita nas arestas
principais de corte em aproximadamente 70% de seu comprimento.

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A tabela a seguir mostra algumas afiações especiais, conforme norma NBR 6176.

Afiações especiais Tipo de afiação Aplicações

Formato A
Para aços até 900 N/mm2
Redução da aresta transversal

Formato B Aço com mais de 900 N/mm2
Redução da aresta transversal Aço para molas
com correção da aresta principal Aço ao manganês
de corte Ferro fundido

Formato C 2
Aço com mais de 900 N/mm
Afiação em cruz

Formato D
Ferro fundido
Afiação com cone duplo

Ligas de alumínio, cobre e
Formato E zinco
Ponta para centrar Chapa fina
Papel

Brocas especiais

Além da broca helicoidal existem outros tipos de brocas para usinagens especiais.

Além das brocas helicoidais comuns com haste cilíndrica ou cônica, há, no comércio,
outros tipos de brocas para serviços especiais. Tais brocas também apresentam haste
cilíndrica ou cônica e alguns tipos são descritos a seguir.

Brocas com pastilha de metal duro para concreto

A ponta desses tipos de brocas é dimensionada para propiciar maior rendimento
possível, combinando a alta resistência à ruptura com a alta resistência ao desgaste.

O corpo dessas brocas é construído em aço-cromo temperado e seus canais são
projetados para assegurar um transporte fácil do pó, evitando o risco de obstrução e
aquecimento da broca.

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O ângulo da ponta dessas brocas é de 115º e o comprimento da haste pode ser
normal, longo, extra-longo ou reduzido.

Brocas de hélice rápida

Estas brocas são indicadas para a usinagem eficiente de ligas de alumínio, cobre e
outros metais não-ferrosos, porém são indicadas somente nos casos em que as peças
encontram-se fixas enquanto as brocas giram.

A hélice rápida, por ter maior ângulo de corte nas arestas principais, melhora tanto o
rendimento como a rápida saída dos cavacos, o que evita a obstrução dos canais.

Os canais são mais largos que o normal, exatamente para evitar a obstrução, e as
guias da broca são mais estreitas a fim de reduzir o atrito e minimizar o incrustamento
de material.

Brocas de hélice lenta

São projetadas para usinar latão, bronze fosforoso, etc. A hélice lenta, por ter menor
ângulo de corte nas arestas principais, produz o cavaco desejado para essa classe de
materiais.

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Como nas brocas com hélice rápida, as guias são mais estreitas e os canais mais
largos que os das brocas normais.

Brocas de hélice lenta para plásticos termoestáveis

Estas brocas possuem as mesmas características que as brocas de hélice lenta para
latão, exceção feita ao ângulo da ponta que, geralmente, é de 60º. São recomendadas
para furar baquelite, ebonite, vulcanite e outros tipos de plásticos termoestáveis, isto é,
plásticos que resistem às deformações causadas pelo aquecimento.

Brocas para trabalhos pesados

São indicadas para usinar aços inoxidáveis muito duros e outros aços de difícil
usinagem. Por terem o núcleo reforçado em relação às brocas normais, podem
suportar maiores esforços de corte.

A geometria dos canais assegura uma adequada saída dos cavacos, inclusive nos
casos em que se usinam furos com profundidades superiores a três vezes o diâmetro.

Brocas extracurtas

São brocas com corte à direita ou à esquerda cujo comprimento do canal é igual à
metade do comprimento do canal das séries curtas. Isso as torna mais robustas e

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especialmente indicadas para uso em furadeiras manuais em que se requer uma maior
rigidez. Devido ao seu comprimento reduzido, estas brocas são preferencialmente
utilizadas em tornos revólver e tornos automáticos, em que o espaço é muito restrito.

Brocas em aço cobalto para aços-manganês

Estas brocas são utilizadas para usinar aços-manganês (12% a 14% de manganês), os
quais não podem ser usinados satisfatoriamente com brocas normais devido às
características de extrema dureza destes materiais. As brocas são fabricadas
em aço-rápido com teor de cobalto, haste cônica maior que o normal,
comprimento de canal curto, núcleo normal, hélice lenta e ângulo da ponta
obtuso.

Este tipo de broca também pode ser utilizado para usinar chapa blindada e aços com
alta resistência à tração, sendo essencial à rigidez tanto da máquina como da fixação
da peça a ser usinada.

Elas são por exemplo:
1. Broca de centrar - é usada para abrir um furo inicial que servirá como guia no
local do furo que será feito pela broca helicoidal. Além de furar, esta broca produz
simultaneamente chanfros ou raios.

Ela permite a execução de furos de centro nas peças que vão ser torneadas, fresadas
ou retificadas. Esses furos permitem que a peça seja fixada por dispositivos entre
pontas e tenha movimento giratório.

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2. Broca escalonada simples e múltipla - serve para executar furos e rebaixos em
uma única operação. É empregada em grande produção industrial.

3. Broca canhão - tem uma única aresta cortante. É indicada para trabalhos
especiais como furos profundos, garantindo sua retitude, onde não há possibilidade
de usar brocas helicoidais.

4. Broca com furo para fluido de corte - é usada em produção contínua e em alta
velocidade, principalmente em furos profundos. O fluido de corte é injetado sob alta
pressão. No caso de ferro fundido, a refrigeração é feita por meio de injeção de ar
comprimido que também ajuda a expelir os cavacos.

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5. Broca com pastilha de metal duro para metais - é utilizada na furação de aços
com resistência à tração de 750 a 1.400N/mm2 e aços fundidos com resistência de
700 N/mm2. è empregada também na furação de peças fundidas de ferro, alumínio,
latão.

6. Broca com pastilha de metal duro para concreto - tem canais projetados para
facilitar o transporte do pó, evitando o risco de obstrução ou aquecimento da broca.
Diferencia-se da broca com pastilha de metal duro para metais pela posição e
afiação da pastilha, e pelo corpo que não apresenta guias cilíndricas.

7. Broca para furação curta - é utilizada em máquinas-ferramenta CNC, na furação
curta de profundidade de até 4 vezes o diâmetro da broca. É provida de pastilhas
intercambiáveis de metal duro. Possui, em seu corpo, furos para a lubrificação
forçada. Com ela, é possível obter furos de até 58mm sem necessidade de pré-
furação.

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8. Broca trepanadora - é uma broca de tubo aberto com pastilhas de metal duro
intercambiáveis. É utilizada na execução de furos passantes de grande diâmetro. O
uso dessa broca diminui a produção do cavaco porque boa parte do núcleo do furo
é aproveitada para a confecção de outras peças.

Existe uma variedade muito grande de brocas que se diferenciam pelo formato e
aplicação. Os catálogos de fabricantes são fontes ideais de informações detalhadas e
atualizadas sobre as brocas, ou quaisquer outras ferramentas.

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Adriano Ruiz Secco
Leury Giacomeli

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Gabaritos

São acessórios ou instrumentos auxiliares que servem para verificar, controlar ou
facilitar certas operações de perfis complicados, furações, suportes e montagens para
determinados trabalhos em série.

São fabricados geralmente em aço-carbono.

Suas formas, tipos e tamanhos variam de acordo com o trabalho a realizar.

Veja, nas figuras abaixo, alguns gabaritos para contorno.

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A figura a seguir mostra um gabarito para curvar o corpo da bobinadeira.

Os gabaritos, para serem usados, deverão estar com as faces de contato sempre
perfeitas.

Conservação

Os gabaritos devem estar sempre limpos e ser guardados após o uso.

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Machos de roscar

São ferramentas de corte usadas para remoção dos materiais e para roscar peças
internamente.

São constituídas de aço-carbono ou aço rápido.

O aço rápido é o que apresenta melhor resistência ao desgaste, característica básica
de uma ferramenta de corte.

Os machos de roscar são formados por uma haste cilíndrica que termina em uma
cabeça de encaixe quadrada.

Os machos de roscar podem ser para uso manual ou para máquinas.

Os machos de roscar manuais são apresentados em jogo de duas ou três peças,
sendo variáveis a entrada de rosca e o diâmetro efetivo.

A norma ANSI (American National Standard Institute) apresenta o macho em jogo de
três peças, com variação apenas na entrada, conhecido como perfil completo.

A norma DIN (Deutsche Industrie Normen) apresenta o macho em jogo de duas ou três
peças com variação do chanfro e do diâmetro efetivo da rosca, conhecido como
seriado.

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Observação
Nas roscas cilíndricas, o diâmetro do cilindro é imaginário.

Sua superfície intercepta os perfis dos filetes em uma posição tal que a largura do vão
nesse ponto é igual à metade do passo.

Nas roscas, cujos filetes tem perfis perfeitos, a interseção se dá em um ponto onde a
espessura do filete é igual à largura do vão.

Os machos para roscar a máquina são apresentados em uma única peça.

Seu formato é normalizado pela DIN, isto é, apresenta seu comprimento total maior
que o macho manual.

Os machos de roscar são classificados a partir de seis características: Sistema de
rosca, aplicação, passo ou número de filetes por polegada, diâmetro externo ou
nominal, diâmetro da espiga ou haste cilíndrica e sentido da rosca.

Sistema de rosca

Há três tipos de roscas de machos: Métrico, Whitworth e Americano (USS)

Aplicação

Os machos de roscar são fabricados para roscar peças internamente.

Passo ou número de filetes por polegada

Esta característica indica se a rosca é normal ou fina.

Diâmetro externo ou nominal

Refere-se ao diâmetro externo da parte roscada.

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Diâmetro da espiga ou haste cilíndrica

É uma característica que indica se o macho de roscar serve ou não para fazer rosca
em furos mais profundos que o corpo roscado, pois existem machos de roscar que
apresentam diâmetro da haste cilíndrica igual ao da rosca ou inferior ao diâmetro do
corpo roscado.

Veja, nas figuras abaixo, esses tipos de machos.

Sentido da rosca

Refere-se ao sentido da rosca, isto é, se é direita ( rigth ) ou esquerda ( left ).

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Classificação dos machos de roscar, segundo o tipo de rosca

⎧ Rosca ⎧normal
⎪ Sistema Métrico ⎪
⎨
⎪ ⎪fina
⎪ ⎩
⎪
⎪
⎪
⎪
⎪
⎪ ⎧ ⎧normal - BSW
⎪para parafusos ⎨
⎪ Rosca Sistema ⎪ ⎩fina - BSF
⎪ Whitworth ⎪
⎪ ⎨
Machos ⎪ ⎪para tubos − BSP − BSPT
⎪ ⎪
de ⎨ ⎪
roscar ⎪ ⎩
⎪ Rosca Sistema
⎪ Americano (USS)
⎪ ⎧ ⎧normal - NC
⎪ ⎪para parafusos ⎨
⎪ ⎪ ⎩fina - NF
⎪ ⎪
⎨
⎪ ⎪paratubos − NPT
⎪ ⎪
⎪ ⎪
⎪ ⎩
⎪
⎪
⎪
⎩

Adriano Ruiz Secco
Leury Giacomeli
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Seleção de ferramentas
para roscar

Para roscar com machos é importante saber selecionar os machos e a broca com a
qual se deve fazer a furação.

Deve-se também selecionar o tipo de lubrificante ou refrigerante que será usado
durante a abertura da rosca.

Os lubrificantes ou fluidos de corte têm duas finalidades: Refrigerar a ferramenta e a
peça e lubrificar a ferramenta, para proporcionar maior durabilidade e melhor
acabamento.

Os lubrificantes podem ser óleos de corte ou soluções de corte.

Os óleos de corte são óleos minerais, aos quais se adicionam compostos químicos.
São usados como se apresentam comercialmente.

Há um tipo de óleo específico para cada material.

As soluções de corte são misturadas preparadas com água e outros elementos como
óleo solúvel, enxofre, bórax, etc.

A tabela seguinte indica o tipo de solução adequada a cada trabalho.

Tabela: Tipo de solução refrigerante e material a ser trabalhado
Tipo de trabalho
Material
Furar Roscar
Água com 5% de óleo Óleo mineral com 1% de enxofre
Aço-carbono 1010 a 1035
solúvel pó
Óleo mineral com 1% de enxofre
Ferro fundido A seco
pó
Querosene com 3% de óleo Querosene com 3% de óleo
Alumínio e suas ligas
mineral mineral
Água com 5% de óleo Óleo mineral com 1% de enxofre
Bronze e latão
solúvel pó
Querosene com 3% de óleo Querosene com 3% de óleo
Cobre
mineral mineral

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Alguns fluidos de corte têm substâncias que fazem mal à pele e à saúde.

Lave sempre as mão com água e sabão após o uso dos fluidos e não aspire os gases
emanados da refrigeração.

Os machos de roscar devem ser escolhidos de acordo com as especificações do
desenho da peça que estamos trabalhando ou de acordo com as instruções recebidas.

Podemos, também, escolher os machos de roscar, tomando como referência o
parafuso que vamos utilizar.

A tabela seguinte apresenta os diâmetros nominais (diâmetro externo) dos machos de
roscar, assim como os diâmetros das brocas que devem ser usadas na furação.

Tabela: Diâmetro da broca e diâmetro nominal do macho
Diâmetro da broca Macho
mm Polegada Polegada
2,5 7/64” 1/8”
3,7 5/32” 3/16”
5,0 13/64” ¼”
6,5 17/64” 5/16”
8,0 5/16” 3/8”
9,25 3/8” 7/16”
10,5 27/64” 1/2”

Condições de uso dos machos de roscar

Para serem usados, eles devem estar bem afiados e com todos os filetes em bom
estado.

Conservação

Para conservar os machos de roscar em bom estado, é preciso limpá-los após o uso,
evitar choques e guardá-los separados em seus estojos.

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Acessórios de travamento

Anéis de retenção

São travas rápidas, feitas em aço e têm, geralmente, forma arredondada.

Servem para travar eixos em seus alojamentos, mancais, rolamentos de esfera, etc.

Os anéis de retenção são utilizados em eletrodomésticos e máquinas-ferramentas
portáteis, pois facilitam a montagem e desmontagem.

Observe, nas figuras abaixo, alguns modelos.

Anel de retenção Anel de retenção
para eixos para furos

Anel de retenção Anel de
para eixos lisos travamento
(sem ranhura) para eixos.

Há alicates próprios para a montagem e desmontagem de certos tipos de anéis.

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Veja, na figura, o tipo mais comum.

Cupilhas

São grampos feitos em aço, em diversos diâmetros e comprimento.

Têm uma das hastes menor do que a outra.

Servem para limitar percursos mecânicos, travar porcas, etc.

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Serra manual

Serra manual é uma ferramenta de corte. É provida de uma lâmina com dentes,
utilizada para separar ou seccionar um material. A serra manual é constituída de duas
partes: o arco de serra e a lâmina de serra.

Arco de serra

O arco de serra é uma armação feita de aço carbono, que pode ser inteiriça ou
apresentar um mecanismo ajustável ou regulável.

O arco de serra com mecanismo ajustável ou regulável tem a vantagem de permitir a
fixação de lâminas de serra com comprimentos variados.

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O cabo do arco de serra é feito de madeira, de plástico rígido ou de alumínio, com
empunhadura adequada.

O arco de serra apresenta dois suportes de fixação: um fixo e outro móvel, sendo que
o móvel pode se localizar próximo ao cabo ou na outra extremidade, dependendo do
modelo do arco de serra. O suporte móvel é constituído por um pino, um esticador e
uma porca borboleta esticadora.

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Quando acionada manualmente, a porca borboleta esticadora permite tensionar, isto é,
esticar a lâmina de serra para execução do trabalho.

Em todos os modelos de arco de serra, há um dispositivo nos extremos que permite
girar a lâmina num ângulo de 90º, de modo que o operador possa realizar cortes
profundos.

Lâmina de serra

A lâmina de serra para arcos é uma peça estreita e fina, com dentes em uma das
bordas, e feita de aço rápido ou aço carbono temperado. Quando a têmpera abrange
toda a lâmina, esta recebe o nome de lâmina de serra rígida e deve ser usada com
cuidado, pois quebra-se facilmente ao sofrer esforços de dobramento ou torção.
Quando apenas a parte dentada é temperada, a lâmina recebe o nome de lâmina de
serra flexível ou semiflexível.

A lâmina de serra caracteriza-se pelo comprimento, largura, espessura e número de
dentes por polegada (25,4mm).

As lâminas de serra mais comuns podem ser encontradas na tabela a seguir.

Comprimento Largura Espessura Número de dentes
203,2mm (8”) 12,7mm (1/2”) 0,635mm (.025”) 14, 18, 24 ou 32
254mm (10”) 12,7mm (1/2”) 0,635mm (.025”) 14, 18, 24 ou 32
304,8mm (12”) 12,7mm (1/2”) 0,635mm (.025”) 14, 18, 24 ou 32

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Algumas lâminas de serra encontradas no comércio apresentam uma numeração em
uma das faces que as caracteriza em função do comprimento e do número de dentes.

A lâmina de serra funciona; cortando por meio de atrito, destacando pequenos cavacos
do material.

A forma ideal dos dentes de uma lâmina de serra é aquela que apresenta o ângulo de
cunha β igual a 65º ; o ângulo de saída γ igual a 5º e o ângulo de folga α igual a 20º.

Contudo, nem sempre um dentado atende a todas as necessidades da operação de
serrar. Por exemplo, no caso de materiais duros como aço de alto teor de carbono e
ferros fundidos duros, o ângulo de cunha β da lâmina de serra deverá ser bem grande
para que os dentes não se engastem no material, rompendo-se pelo esforço e
inutilizando a lâmina.

Os dentes da lâmina de serra para trabalhar aços apresentam um ângulo de cunha
β = 50º e um ângulo de folga α = 40º. Nessas lâminas, o ângulo de saída γ não existe.

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Para trabalhar metais leves e macios como alumínio e cobre, recomendam-se lâminas
de serra com dentes bem distanciados e grande ângulo de saída, a fim de permitir bom
desprendimento dos cavacos.

Os dentes das serras têm travas, que são deslocamentos laterais em forma alternada,
dados aos dentes.

As travas permitem um corte mais largo, de modo que a espessura do corte se torna
maior que a espessura da lâmina; isso facilita muito a operação de serrar, pois os
cavacos saem livremente e a lâmina não se prende no material.

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O espaçamento ou passo entre os dentes tem uma influência importante no
desempenho da lâmina de serra. Com um número menor de dentes por polegada são
adequados para superfícies largas pois permitem corte rápido com espaço para
cavaco.

Por outro lado, um número maior de dentes por polegada são recomendados para
superfícies estreitas, pois pelo menos dois dentes estarão em contato com as paredes
do material, evitando que os dentes da lâmina se quebrem ou travem.

Seleção da lâmina de serra

A lâmina de serra deve ser escolhida de acordo com a espessura e o tipo de material a
ser trabalhado. Para auxiliar a seleção, observe-se o quadro a seguir.

Material a serrar Número de dentes por polegada (25,4mm)
Muito duro ou muito fino 32 dentes
Dureza ou espessura médias 24 dentes
Macio e espesso 18 dentes

Metais muito macios como chumbo, estanho e zinco não devem ser serrados com
lâminas de serra indicadas para aço porque acontece o encrustamento do material
entre os dentes, dificultando o corte; recomenda-se o uso de lâminas de serra com 10
a 14 dentes por polegada.

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Cuidados a observar
Alguns cuidados devem ser tomados com a lâmina de serra para garantir sua
conservação:
• Ao tensionar a lâmina de serra no arco, usar apenas as mãos e não empregar
ferramentas;
• Evitar utilizar lâmina de serra com dentes quebrados.

CT040-08


SENAI-SP Carlos Eduardo Binati
José Roberto da Silva
Rogério Augusto Spatti

CT040-08


Tesouras e máquinas
de corte

Nas operações de corte, executadas na área mecânica, são utilizadas tesouras
manuais, tesouras de bancada, tesourões de bancada, guilhotinas e tesouras portáteis.

Tesouras manuais

São ferramentas que apresentam duas lâminas móveis e articuladas por meio de um
parafuso e uma porca.

Tais ferramentas são construídas em aço-carbono temperado e cada lâmina apresenta
uma aresta cortante ou gume.

Sendo acionadas pela ação progressiva da força muscular do operador, as arestas
cortantes das tesouras penetram no material promovendo o corte por cisalhamento.

As tesouras manuais funcionam como uma alavanca interfixa de braços desiguais
conforme mostra a figura abaixo.

CT040-08 81


O ponto de apoio é o parafuso. O braço de potência (BP) é a distância entre o parafuso
e a região do cabo onde se aplica a força manual ou força potente (P) e o braço de
resistência (BR) é a distância entre o parafuso e a região das lâminas que estão
cortando ou vencendo as forças resistentes (R) oferecidas pelo material que estiver
sendo cortado.

Sendo uma alavanca interfixa de braços desiguais, o braço de potência (BP) de uma
tesoura manual é sempre maior que o braço de resistência (BR) representado pelo
comprimento longitudinal das lâminas cortantes.

Portanto, aplicando-se uma força potente (P) de pequena intensidade sobre o cabo da
tesoura (BP), essa força se multiplica e seu efeito será tanto mais eficaz quanto maior
for o cabo e menor for o comprimento longitudinal das lâminas (BR).

De fato, para as alavancas, vale a seguinte relação:

P . BR = R . BR

Vamos supor que uma tesoura manual tenha um cabo de 180mm(BP) de comprimento
e que o ponto de corte ao ponto de apoio (parafuso) seja de 30mm (BR). Qual deve ser
a força potente (P) a ser aplicada no cabo dessa tesoura para cortar uma chapa que
oferece uma resistência (R) de 90N?

Solução

P . BP = R . BR

R . BR
P=
BP

90N . 30mm
P=
180mm

P = 15N

Portanto, aplicando-se uma força potente de 15N na tesoura em questão consegue-se
vencer uma força resistente de 90N. Isto é possível porque a tesoura é uma alavanca.

Dependendo da natureza do material, as tesouras manuais permitem cortar chapas
metálicas finas de até 5mm de espessura conforme tabela a seguir:
82 CT040-08


Tabela: Espessura máxima das chapas que a tesoura manual consegue cortar
Material Espessura máxima das chapas
aço até 1,0mm
alumínio até 2,5mm
cobre até 1,2mm
chumbo até 5,0mm
latão até 0,8mm
ligas de alumínio até 1,0mm
zinco até 1,5mm

O ângulo de abertura das tesouras manuais deve ser menor que 20°, pois se esse
ângulo for demasiadamente grande, o material será empurrado para fora, até chegar a
um ângulo de aproximadamente 14° (ponto de corte) que mantém o material
aprisionado para dar início ao corte.

Quanto mais o material for empurrado para fora, mais desfavorável será a relação
entre os braços da alavanca da tesoura e maior será a força requerida para o corte.

O trabalho de cortar com tesouras manuais será realizado mais facilmente quanto mais
perto da articulação estiver o ponto de corte. Por isso é necessário situar o material o
mais dentro possível na abertura das lâminas.

Abaixo encontram-se alguns tipos de tesouras manuais e seus empregos.

Tesoura tipo cabo com gancho.
É apropriada para efetuar cortes
retos.
Tesoura tipo americano. É
apropriada para efetuar cortes
retos e curtos, podendo ser
utilizada para cortes curvos
externos.
Tesoura reforçada para cortes
curvos. É utilizada para efetuar
cortes curvos internos.

CT040-08 83


Tesoura modelo universal. É
bastante versátil para efetuar
cortes retos curtos.

As tesouras manuais, em geral, são fabricadas para cortar materiais do lado direito do
operador, isto é, as aparas saem normalmente do seu lado direito. Quando vistas de
cima, no sentido do corte, as tesouras que cortam do lado direito apresentam a lâmina
inferior do lado esquerdo.

Por outro lado, há tesouras que cortam do lado esquerdo. Tais tesouras, quando
vistas de cima, no sentido do corte, apresentam a lâmina inferior do lado direito.

A razão de existirem tesouras manuais para cortar à direita e à esquerda reside na
necessidade de não se deformar o material, a ser utilizado, após o corte.
Durante o corte, com tesouras manuais, quem deve sofrer deformações é a apara.
Tais deformações são provocadas pela lâmina superior das tesouras manuais.

Tesouras de bancada

As tesouras de bancada também são alavancas, porém do tipo inter-resistente, pois a
força resistente (R), oferecida pelo material, encontra-se entre o eixo de rotação
(parafuso) e a força potente (P).

Observe no esquema abaixo a localização do braço de potência (BP) e a localização
do braço de resistência (BR).
84 CT040-08


Nas tesouras de bancada, o braço de resistência varia constantemente durante o
corte, aumentando à medida que a lâmina cortante for sendo acionada para baixo.

Na tesoura de bancada somente a lâmina superior, ligeiramente curvada, é móvel
enquanto a inferior é fixa. A ligeira curvatura da lâmina superior permite a manutenção
do ângulo de abertura durante o cisalhamento.

Cada tipo de tesoura de bancada possui uma dada capacidade de corte. Tal
capacidade de corte aparece gravada em uma etiqueta metálica que cada tipo de
tesoura traz fixada em sua base. É evidente que não se devem cortar materiais
metálicos que ofereçam resistência superior à capacidade de corte da tesoura.

Defeitos comuns que ocorrem quando se manuseiam tesouras e máquinas de corte.
Defeitos Causas Correções
As lâminas não estão afiadas. As Afiar as lâminas. Regular a
Há formação de rebarbas no corte
lâminas, durante o corte, não tesoura. Ao utilizar uma tesoura
das chapas finais.
deslizam constantemente uma manual, aplicar força de forma tal
contra a outra em toda a sua que as lâminas mantenham-se em
longitude. contato.
O corte efetuado com uma tesoura
de bancada não segue exatamente Em sua posição mais alta, a
a linha do traçado. Introduzir uma cunha entre a
lâmina superior se separa da
lâmina inferior e a mesa e levantar
inferior. Em cada corte, após o
a lâmina inferior. Montar
avanço da chapa, produz-se um
novamente as lâminas.
novo corte em qualquer direção.

A borda cortada fica fora de
esquadro. Aparecem rebarbadas
As lâminas não estão afiadas. O
Afiar as lâminas. Colocar o fixador
fixador está demasiadamente alto
na altura correta. Ajustar as
ou não foi utilizado. As lâminas
lâminas.
estão separadas em demasia.

A superfície de corte apresenta a
As lâminas não estão afiadas; o
zona de ruptura demasiadamente Afiar as lâminas.
corte foi insuficiente.
extensa.
As bordas do material cortado Uma das lâminas (ou ambas)
apresentam deformações apresenta deformação localizada
localizadas. causada pelo corte de material
Afiar as lâminas.
redondo ou pelo corte de material
muito duro em relação à dureza do
material que constitui as lâminas.
CT040-08 85


Normas de segurança

• Usar óculos de segurança e luvas para proteger as mãos ao efetuar operações de
corte com tesouras manuais, de bancada, tesourões, guilhotinas e tesouras
portáteis.
• Após o corte devem-se eliminar as rebarbas com uma lima apropriada.
• As tesouras manuais, após o uso, devem ser limpas com uma estopa e recobertas
com uma fina película de óleo e guardadas em locais apropriados. As tesouras
manuais não devem sofrer choques, pancadas e quedas.
• Materiais metálicos temperados não devem ser cortados com as tesouras.
• Ao operar com a tesoura de bancada ou com o tesourão de bancada, verificar se
há pessoas dentro da área de segurança. Se houver, pedir para que elas saiam de
dentro da área para não serem atingidas pelas alavancas.
• Consultar, sempre, os catálogos e os manuais dos fabricantes para conhecer a
capacidade de corte das ferramentas e máquinas e os cuidados necessários.

86 CT040-08


Viradeiras manuais

Viradeiras e dobradeiras manuais são máquinas utilizadas para dobrar e curvar chapas
metálicas. Tais máquinas são bastante utilizadas nas indústrias que confeccionam
gabaritos, perfis, gabinetes de máquinas, armários, etc.

Nas viradeiras manuais a força aplicada para o dobramento ou curvamento é exercida
por um ou mais operadores.

No comércio há inúmeros modelos de viradeiras manuais e todas funcionam
basicamente do mesmo modo; contudo, entre os modelos há certas diferenças. Essas
diferenças residem:
• No sistema de fixação das chapas a serem dobradas ou curvadas;
• Na regulagem do raio mínimo de dobra;
• Nas réguas que podem ser lisas ou com dedos extensores.

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Observe os modelos de viradeiras manuais abaixo e a nomenclatura das partes
comuns e não comuns.

A nomenclatura apresentada para os modelos citados é válida para os demais
modelos e as funções das partes comuns e não comuns são as seguintes:
• Mesa basculante - parte da viradeira encarregada de dobrar ou curvar a chapa no
ângulo desejado.
• Montante - suporte de todos os demais órgãos da máquina.
• Contra-peso - auxilia o movimento basculante da mesa favorecendo a aplicação
das forças de dobramento ou curvamento.
• Mesa superior - funciona como barra de pressão para fixar a chapa.
• Volante manual - serve para levantar e baixar a mesa superior.
• Régua Iisa - é um componente da mesa superior e serve, também, para prender a
chapa. Normalmente esse componente é intercambiável e deve ser retificado
periodicamente.
88 CT040-08


• Régua com dedos extensores - possui a mesma função da régua lisa; porém,
permite que sejam efetuadas dobras ou curvas sem o uso de calços,
especialmente se a chapa já apresenta outras dobras ou curvas, como mostra a
ilustração abaixo:

• Alavanca I - serve para movimentar a mesa basculante durante as operações de
dobramento e curvamento. É acionada por um ou dois operadores, o que
dependerá do comprimento da viradeira.
• Alavanca II - exerce a função de volante, permitindo que a mesa superior suba ou
desça para a fixação da chapa.
• Alavanca III - permite o deslocamento da mesa basculante para obter o raio
mínimo de dobra desejado.
• Esticador - serve para regular a pressão do aperto entre a mesa superior e a
chapa.

Para traçar, os seguintes passos deverão ser observados:

1. Ter em mãos o desenho do projeto a ser executado. Por exemplo:

CT040-08 89


2. Calcular o comprimento da chapa para obter a peça desejada.

3. Decidir sobre a melhor maneira de fixar a chapa na viradeira para definir a
localização das linhas de dobra. A localização definirá, por sua vez, as distâncias a
serem cotadas.

Se o comprimento da aba for menor que 10E, recomenda-se prender a chapa através
da própria aba; caso contrário, recomenda-se prender a chapa pela sua parte mais
extensa. No caso do nosso exemplo, a chapa deverá ser presa pela aba.

4. Traçar na chapa as linhas de dobra.

Observe que, no nosso exemplo, a distância (a) corresponde à parte reta (a) da aba.

Obedecidos esses passos, a chapa está pronta para ser dobrada.

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Rebite de repuxo

O rebite de repuxo, conhecido pelo nome de rebite "pop", é um elemento especial de
união empregado para unir peças com rapidez, economia e simplicidade.

A operação é realizada por apenas um lado, o que não se consegue com rebites
comuns.

A escada ilustrada abaixo mostra os rebites de repuxo unido as várias peças que a
compõem.

O rebite de repuxo se caracteriza pelos seguintes elementos:
• Tipo de mandril de repuxo
• Espécie de material metálico em sua fabricação;
• Tipo de cabeça que pode ser de aba abaulada ou de aba escareada;
• Comprimento de corpo;
• Diâmetro do corpo.

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Operações mecânicas - Teoria

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