Módulo I - Processos de Fabricação

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<p>QUESTÃO 1</p><p>QUESTÃO 2</p><p>QUESTÃO 3</p><p>QUESTÃO 4</p><p>QUESTÃO 5</p><p>QUESTÃO 6</p><p>QUESTÃO 7</p><p>QUESTÃO 8</p><p>QUESTÃO 9</p><p>QUESTÃO 10</p><p>QUESTÃO 11</p><p>QUESTÃO 12</p><p>QUESTÃO 13</p><p>QUESTÃO 14</p><p>QUESTÃO 15</p><p>QUESTÃO 16</p><p>QUESTÃO 17</p><p>QUESTÃO 18</p><p>QUESTÃO 19</p><p>QUESTÃO 20</p><p>A usinagem é um dos mais importantes processos de manufatura, podendo ser</p><p>aplicada a uma grande variedade de materiais e formas geométricas. É</p><p>frequentemente usada como processo complementar, ou de acabamento, quando o</p><p>material foi produzido por fundição, conformação plástica ou metalurgia do pó. Na</p><p>usinagem, uma ferramenta de corte é usada para remover excesso de material de um</p><p>sólido, de tal maneira que o material remanescente tenha a forma da peça desejada.</p><p>A usinagem pode ser dividida em processos de corte, que geralmente envolvem</p><p>ferramentas mono e multicortantes, processos abrasivos e processos avançados de</p><p>usinagem.</p><p>A figura a seguir ilustra cinco processos básicos de usinagem.</p><p>CASTRO, W. B.; KIMINAMI, C. S.; OLIVEIRA, M. F. Introdução aos processos de fabricação de produtos</p><p>metálicos.</p><p>São Paulo: Blucher, 2013 (com adaptações).</p><p>A partir da figura apresentada e considerando as características dos processos de</p><p>usinagem, avalie as afirmações a seguir.</p><p>I. As figuras (a), (b) e (c) representam, respectivamente, os processos de</p><p>torneamento, fresamento de topo e aplainamento.</p><p>II. As figuras (d) e (e) representam, respectivamente, os processos de furação e</p><p>fresamento paralelo.</p><p>III. O tempo total de usinagem por peça envolve o tempo de corte, o tempo</p><p>improdutivo (carga, descarga, preparação das peças e posicionamento da</p><p>ferramenta) e o tempo de troca de ferramentas.</p><p>IV. O custo da hora-máquina envolve a depreciação, as despesas com a</p><p>manutenção, a área ocupada, a quantidade de horas em operação e as</p><p>despesas com os operadores.</p><p>É correto apenas o que se afirma em</p><p>A. I. B. III. C. I e II. D. II e IV. E. III e IV.</p><p>1Questão 21 – Enade 2019.</p><p>1. Introdução teórica</p><p>1.1 Usinagem</p><p>Nem sempre um processo primário confere à peça as dimensões e os</p><p>acabamentos que a aplicação requer. Logo, em seguida, as peças podem sofrer um</p><p>processo de usinagem, a fim de que sejam obtidas as dimensões finais.</p><p>A usinagem é um processo de fabricação em que, a partir de uma peça com</p><p>dimensões maiores do que aquelas que desejamos produzir, é removido material, com</p><p>auxílio de ferramentas de corte, para ser obtida a peça com as formas e as dimensões</p><p>desejadas.</p><p>Para Stoeterau (2021), a usinagem é uma operação que confere à peça forma,</p><p>dimensões ou acabamento superficial, ou, ainda, uma combinação destes, por meio</p><p>da remoção de material sob a forma de cavaco.</p><p>1.2 Classificação das operações de usinagem</p><p>As operações de usinagem, em geral, são classificadas em dois tipos:</p><p>• operações de desbaste;</p><p>• operações de acabamento.</p><p>As operações de desbaste são caracterizadas por grande retirada de material</p><p>em curto espaço de tempo. As operações de acabamento, caracterizadas pela pequena</p><p>remoção de material, visam a dar a peça suas dimensões finais com o acabamento</p><p>esperado (DINIZ, 2002).</p><p>As principais operações de usinagem podem ser classificadas em torneamento,</p><p>aplainamento, fresamento, furação, brochamento e retificação. A figura 1 apresenta</p><p>alguns desses processos de usinagem.</p><p>Figura 1. Processos de usinagem.</p><p>SOUZA, 2021 (com adaptações).</p><p>A figura 1(a) representa o processo de torneamento, a figura 1(b), o processo</p><p>de aplainamento, a figura 1(c), o processo de furação, e a figura 1(d), o processo de</p><p>fresamento.</p><p>Com relação ao processo de fresamento, ele pode basicamente ser dividido em</p><p>dois tipos:</p><p>• fresamento tangencial;</p><p>• fresamento frontal.</p><p>O fresamento tangencial ocorre quando o eixo de rotação da fresa é paralelo à</p><p>superfície usinada, e o fresamento frontal ocorre quando esse eixo é perpendicular.</p><p>Em geral, no fresamento tangencial, é usada uma fresa conhecida como fresa cilíndrica</p><p>e, no frontal, é usada uma fresa conhecida como fresa de topo. O item (a) da figura 2</p><p>mostra o fresamento radial e o item (b), o fresamento de topo.</p><p>Figura 2. Fresamento tangencial e fresamento frontal.</p><p>JASINEVICIUS, 2021 (com adaptações).</p><p>1.3 Tempo de usinagem</p><p>Segundo Coppini (2015), o tempo total de fabricação de uma peça (𝑡𝑡) pode ser</p><p>determinado pela expressão:</p><p>𝑡𝑡 = 𝑡𝑝𝑎𝑠𝑠 + 𝑡𝑐 + (</p><p>𝑛𝑡</p><p>𝑧</p><p>∙ 𝑡𝑡𝑓)</p><p>Na expressão:</p><p>• tpass é o total dos tempos passivos para fabricação de uma peça;</p><p>• tc é o tempo de corte para fabricação de uma peça;</p><p>• nt é o número de trocas de arestas de corte para cortar todas as peças do lote;</p><p>• Z é o número de peças do lote;</p><p>• ttf é o tempo de troca para cada aresta de corte da ferramenta.</p><p>Os tempos passivos para a fabricação de uma peça são os tempos em que não</p><p>existe modificação na peça. São os tempos usados para a preparação, o carregamento</p><p>e o descarregamento da peça na máquina, entre outros.</p><p>O tempo de corte é o tempo efetivamente usado na usinagem da peça.</p><p>O tempo de troca da aresta de corte é o tempo usado na troca de</p><p>ferramentas para a usinagem de um lote de peças.</p><p>Note que, no cálculo do tempo total de fabricação de uma peça, existem alguns</p><p>tempos em que não há produção efetiva de peças. Os tempos em que não houver</p><p>registro de produção deverão ser considerados como tempos ociosos e lançados como</p><p>despesa na contabilidade da empresa. Isso significa que existe um custo que é</p><p>associado ao número de horas em que a máquina não produz peças (COPPINI, 2015).</p><p>2. Indicações bibliográficas</p><p>● CHIAVERINI, V. Tecnologia mecânica – Processos de fabricação e tratamentos. São</p><p>Paulo: McGraw-Hill, 1986. v. 2.</p><p>● COPPINI, N. L. Usinagem enxuta – Gestão do processo. São Paulo: Artliber, 2015.</p><p>● DINIZ, A. E.; MARCONDES, F. C.; COPPINI, N. L. Tecnologia da Usinagem dos</p><p>Metais. São Paulo: Artliber, 2002.</p><p>● JASINEVICIUS, R. G. Processos de usinagem. Disponível em</p><p>Acesso em 22 jun. 2022.</p><p>● MACHADO, A. R. et al. Teoria da usinagem dos materiais. São Paulo: Blucher, 2015.</p><p>● SOUZA, A. J. Processos de fabricação por usinagem – Parte I. Disponível em</p><p>. Acesso em 22 jun. 2022.</p><p>● STEMMER, C. E. Ferramentas de Corte I. Florianópolis: Editora da UFSC; 2005.</p><p>● STOETERAU, R. L. Fundamentos dos processos de usinagem. Disponível em</p><p>. Acesso em 22 jun. 2022.</p><p>3. Indicações bibliográficas</p><p>● BRASIL – MINISTÉRIO DO TRABALHO E EMPREGO (MTE). NR-6 - Equipamentos</p><p>de proteção individual. Disponível em</p><p>06.pdf>. Acesso em 15 jun. 2022.</p><p>● BRASIL – MINISTÉRIO DO TRABALHO E EMPREGO (MTE). NR-15 – Atividades e</p><p>operações insalubres. Disponível em . Acesso em 15 jun. 20221.</p><p>● CAMISASSA, M. Q. Segurança e saúde no trabalho – NRs 1 a 37 comentadas e</p><p>descomplicadas. São Paulo: Método, 2020.</p><p>● CAMPOS, A. A. M. Cipa – Comissão Interna de Prevenção de Acidentes: uma nova</p><p>abordagem. São Paulo: SENAC, 2014.</p><p>● SZABÓ JR, A. M. Manual de segurança, higiene e medicina do trabalho. São Paulo:</p><p>Rideel, 2017.</p><p>QUESTÃO 21</p><p>O desenho de um componente mecânico que deve ser fabricado em um torno CNC é</p><p>apresentado a seguir. A peça é fornecida forjada e maciça com sobremetal de 0,5 mm.</p><p>Sabe-se que, em uma etapa anterior, a peça já foi faceada até o comprimento final e</p><p>torneada no diâmetro externo de 65 mm para gerar a superfície de fixação na</p><p>castanha.</p><p>A partir das informações apresentadas no texto e no desenho, as operações</p><p>necessárias para a fabricação da peça, na ordem sequencial correta, são</p><p>A. mandrilamento do perfil interno, furação, acabamento do perfil externo,</p><p>sangramento radial externo e rosqueamento externo.</p><p>B. mandrilamento do perfil interno, acabamento do perfil externo, furação,</p><p>sangramento radial externo e rosqueamento externo.</p><p>C. furação, mandrilamento do perfil interno, acabamento do perfil externo,</p><p>sangramento radial externo e rosqueamento externo.</p><p>D. furação, mandrilamento do perfil interno, acabamento do perfil externo,</p><p>rosqueamento externo e sangramento radial externo.</p><p>E. acabamento do perfil externo, rosqueamento externo, sangramento radial externo,</p><p>furação e mandrilamento do perfil interno.</p><p>1Questão 28 – Enade 2019.</p><p>1. Introdução teórica</p><p>Planejamento da usinagem</p><p>Para Coelho e Silva (2018), as decisões associadas ao planejamento de um</p><p>processo de usinagem, entre outras coisas, estão vinculadas à seleção da matéria-</p><p>prima e do método de usinagem, à seleção dos processos de usinagem para cada</p><p>superfície da peça, à determinação da sequência de operações e à seleção dos</p><p>equipamentos e das ferramentas para as operações de usinagem.</p><p>Planejar a usinagem significa escolher os recursos entre os disponíveis, como</p><p>máquinas-ferramentas, ferramentas de corte e dispositivos de fixação, para a definição</p><p>de sequência de operações, a definição de condições de corte e a definição das</p><p>operações auxiliares.</p><p>Para o planejamento da usinagem, algumas atividades precisam ser executadas,</p><p>como (COELHO E SILVA, 2018):</p><p>• a interpretação das especificações contidas na definição do desenho técnico da</p><p>peça;</p><p>• a seleção dos processos e das ferramentas para a usinagem da peça e suas formas,</p><p>respeitando as restrições impostas no projeto e especificadas no desenho;</p><p>• a determinação das tolerâncias de fabricação;</p><p>• a seleção das superfícies de referência para garantir a execução precisa do</p><p>processamento das operações;</p><p>• o sequenciamento adequado das operações com função de prioridades impostas</p><p>pelas restrições tecnológicas e de precisão;</p><p>• a seleção das máquinas para executar as operações;</p><p>• a seleção de métodos e sistemas de medição para garantir a conformidade dos</p><p>componentes.</p><p>Antes de mais nada, é preciso que sejam estabelecidas as operações de</p><p>referência (AGOSTINHO, VILELLA e BUTTON, 2004), cujo objetivo é criar um sistema</p><p>de referências para a usinagem. A definição de faces de referência e centros de</p><p>referência é imprescindível para que a usinagem seja feita de forma adequada.</p><p>A figura 1, que mostra um parafuso que deve ser fabricado por uma sequência</p><p>de operações de usinagem, servirá de exemplo para a determinação de uma sequência</p><p>de operações de usinagem.</p><p>Figura 1. Parafuso que deve ser fabricado por uma sequência de operações de usinagem a partir de um</p><p>tarugo de aço. STOETERAU, 2021 (com adaptações).</p><p>Para Stoeterau (2021), a sequência de operações para a obtenção do parafuso</p><p>da figura 1 pode ser a apresentada no quadro a seguir.</p><p>Quadro 1. Sequência de operações para obtenção do parafuso da figura 1.</p><p>STOETERAU, 2021 (com adaptações).</p><p>As operações de rosqueamento devem ser precedidas de aberturas de canais e</p><p>de confecção de chanfros para a entrada e a saída da ferramenta para a abertura da</p><p>rosca.</p><p>Outra observação importante é que o mandrilamento, usado para execução de</p><p>furos grandes, é uma operação que requer a abertura de um furo inicial com diâmetro</p><p>menor do que aquele que será obtido pela operação.</p><p>2. Análise da sequência de operações</p><p>O problema informa que a peça foi faceada até o comprimento final e torneada</p><p>no diâmetro externo de 65 mm para gerar a superfície de fixação na castanha. Isso</p><p>permite inferir que a fixação da peça será feita como mostra a figura 2.</p><p>Figura 2. Peça fixada nas castanhas.</p><p>Assim, o sequenciamento das operações para a obtenção da peça pode ser o</p><p>que segue.</p><p>1. Furação com o diâmetro de 15mm. A figura 3 mostra a peça fixada na</p><p>castanha e com o furo de 15mm.</p><p>Figura 3. Peça fixada nas castanhas e com o furo de 15mm.</p><p>2. A partir do furo de 15mm, mandrilamento do perfil interno com o diâmetro</p><p>de 22mm. A figura 4 mostra a peça com a porção do furo mandrilada para</p><p>o diâmetro de 22mm.</p><p>Figura 4. Peça fixada nas castanhas, com o furo de 15mm e mandrilada para o diâmetro de 22mm.</p><p>3. Acabamento do perfil externo, dando contornos finais à peça, deixando a</p><p>peça com a forma externa apresentada na figura 5.</p><p>Figura 5. Aspecto externo da peça após o acabamento do perfil externo.</p><p>4. Sangramento radial externo para fazer o canal de 4mm. A figura 6 mostra o</p><p>aspecto externo da peça após o sangramento do canal de 4mm.</p><p>Figura 6. Aspecto externo da peça após o sangramento do canal.</p><p>5. Chanfros no comprimento em que será feita a rosca. Note que a diferença</p><p>entre a figura 6 e a figura 7 são os chanfros feitos na parte em que será</p><p>feita a abertura da rosca.</p><p>Figura 7. Aspecto externo da peça após o os chanfros.</p><p>6. Abertura da rosca.</p><p>3. Indicações bibliográficas</p><p>● AGOSTINHO, O. L.; VILELLA, R. C.; BUTTON, S. T. Processos de fabricação e</p><p>planejamento de processos. Campinas: Unicamp, 2004. Disponível em</p><p>. Acesso</p><p>em 22 jun. 2022.</p><p>● COELHO, R. T.; SILVA, E. J. Introdução ao planejamento do processo de usinagem.</p><p>São Carlos: EESC, 2018. Disponível em</p><p>. Acesso em 22</p><p>jun. 2022.</p><p>● DINIZ, A. E.; MARCONDES, F. C.; COPPINI, N. L. Tecnologia da Usinagem dos</p><p>Metais. São Paulo: Artliber, 2002.</p><p>● MACHADO, A. R. et al. Teoria da usinagem dos materiais. São Paulo: Blucher, 2015.</p><p>● STOETERAU, R. L. Processos de usinagem com ferramentas de geometria não</p><p>definida. Disponível em</p><p>. Acesso em 22 jun. 2022.</p>