Projeto do Processo Mecânico

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICA
EM928R – PROJETO DO PROCESSO
MÓDULO DE TECNOLOGIA MECÂNICA
Professor: Dr. Robert Eduardo Cooper Ordonez
Larissa Freaza Huguet - 221458
CAMPINAS
15 de Dezembro de 2025
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.1 Tecnologia Mecânica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.2 Processos de Fabricação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.3 Regras de Precedência . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2 ROTEIRO DE FABRICAÇÃO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
3 SOBREMETAIS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
4 REFERÊNCIAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3
1 INTRODUÇÃO
É essencial para a produção de peças ou conjuntos mecânicos a capacidade de produzir
uma peça projetada. Para tal, devemos entender um pouco mais sobre as tecnologías envolvidas
no processo de fabricação. Nesse contexto, tem-se primeiro a necessidade de entender o que é
tecnologia mecânica, após, quais são os processos de fabricação que essa tecnologia engloba.
Como estudo de caso,se irá planejar a fabricação de duas peças, uma será um eixo, outra
uma engrenagem, seus respectivos desenhos tecnicos podem ser vistos nas Imagens 1 e 2. Para
tal, iremos fazer o roteiro de fabricação, definir possibilidades para o maquinário utilizado em
cada etapa e calcular os sobremetais necessários para cada momento de fabricação.
Figura 1 – Desenho tecnico - Eixo Engrenado 1
Capítulo 1. Introdução 4
Figura 2 – Desenho tecnico - Engrenagem 1
1.1 Tecnologia Mecânica
Ao se tratar sobre a produção de peças na industria, ter um bom projeto não é o suficiente
para garantir um bom produto final. Para tal, deve-se garantir a possibilidade, o processo e a
qualidade de fabricação desta peça, além da redução de custos e garantia de prazos da produção.
Nesse contexto, deve-se ter o conhecimento do ferramental necessário e dos processos de
fabricação existentes para que se garanta a produção das peças ou conjuntos mecânicos.
Ademais, precisa-se calcular as tolerâncias aceitáveis para que qualquer peça, indepen-
dente do lote, seja intercambiavel com as demais e para que cumpra corretamenta sua função.
Necessita-se, também, entender o tempo de produção, o custo de produção e a quantidade que será
produzida para definir qual processo é mais recomendado, chegando ao melhor custo-benefício
de produção possível.
Nesse sentido, a tecnologia mecânica é responsável por definir as etapas de fabricação, o
ferramental e maquinário de cada etapa e calcular as tolerâncias de fabricação de cada estágio,
garantindo, assim, a qualidade e intercambiabilidade das peças produzidas no melhor custo-
benefício.
Capítulo 1. Introdução 5
1.2 Processos de Fabricação
Com relação aos processos de fabricação, estes podem ser divididos em dois principais
grupos, os processos metalúrgicos, que, alteram o material com o auxílio de altas temperaturas,
ou os processos mecânicos, que alteram o material mediante aplicação de esforço. Dentro desde
último, podemos dividir novamente em mais duas categorias, sendo elas, conformação plastica,
sem retirada de cavacos, e usinagem, com retirada de cavacos.
Desse modo, é necessário entender um pouco mais sobre alguns desses processos para o
estudo de caso que será realizado, sendo eles: Forjamento (deformação plastica) Torneamento
(usinagem), Fresamento (usinagem), Brochamento (usinagem), Furação (usinagem), Retifica-
ção (usinagem), Cementação (processos metalurgicos), Têmpera (processos metalurgicos) ,
Revenimento (processos metalurgicos).
• Forjamento: O forjamento é um processo de conformação plástica no qual o material
é moldado por meio da aplicação de esforços de compressão, a quente ou a frio. Esse
processo promove a alteração nas fibras do material sem segmentá-las, aumentando a
resistência mecânica e . É recomendado devido a gama de formatos diferentes e tamanhos
de peças que podem ser produzidos, além de ter pouquíssimo desperdício de material na
confecção das peças.
• Torneamento: O torneamento é um processo de usinagem no qual a peça realiza movi-
mento de rotação enquanto a ferramenta de corte remove material em forma de cavaco. é o
processo mais comum na indústria mecânica e consegue obter tolerâncias de IT6 à IT11
além de rugosidade entre 0,8 e 6,3 micrometros. Podendo alcansar tolerâncias mais justas
em processos de acabamento.
• Fresamento: O fresamento é um processo de usinagem a ferramenta roda para remover
material da peça. Permite a fabricação de superfícies planas, rasgos de chaveta e perfis
complexos e engrenagens. As tolerâncias alcansadas nesse processo variam entre IT9 À
11, e com rugosidade de 1,6 à 6,3 micrometros.
• Brochamento: O brochamento é um processo de usinagem progressivo no qual o material
é removido por diversos dentes dispostos em linha. É frequentemente utilizado na produção
de rasgos de chaveta e apresenta excelente acabamento superficial, ficando em torne de
IT5 À IT8.
• Furação: A furação é um processo de usinagem destinado à produção de furos cilíndricos
por meio de ferramentas rotativas com dentes helicoidais e avanço axial. Apresenta
simplicidade operacional porem tem baixa precisão.
• Retificação: A retificação é um processo de usinagem de alta precisão que utiliza rebo-
los abrasivos para remover pequenas quantidades de material. É geralmente empregada
Capítulo 1. Introdução 6
como etapa final de acabamento após o tratamento termico ou para garantir superfícies de
referência quando feita antes do tratamento termico, sendo chamada de "retifica mole".
Proporciona excelente qualidade superficial na faixa de IT5 com rugosidade de 0,3 micro-
metros.
• Cementação: A cementação é um tratamento termoquímico que promove o enriqueci-
mento de uma camada superficial de aço com carbono. Como resultado, obtém-se uma
superfície dura e resistente ao desgaste, enquanto o núcleo permanece tenaz. É normal-
mente aplicada em engrenagens e eixos.
• Têmpera: A têmpera é um tratamento térmico que consiste no aquecimento do material
até a temperatura adequada, seguido de resfriamento rápido. Esse processo promove o
aumento significativo da dureza e da resistência mecânica do material. Porem costuma
deixar o material com altas tensões internas e quebradiço.
• Revenimento: O revenimento é um tratamento térmico aplicado após a têmpera, com
o objetivo de reduzir tensões internas e fragilidade, aumentando a tenacidade. Consiste
no reaquecimento do material a temperaturas menores do que as da têmpera, seguido de
resfriamento controlado.
1.3 Regras de Precedência
As regras de precedência orientam a ordem lógica das operações no roteiro de fabricação,
garantindo que cada etapa seja realizada corretamente e prepare a peça para as operações
subsequentes. Tais regras são:
1. Compatibilidade da operação final: A operação que conclui uma característica específica
da peça deve ser aquela que gera a especificação final exigida no desenho do projeto.
2. Viabilidade da especificação: As especificações finais de projeto devem ser plenamente
alcançáveis pela capacidade intrínseca do processo de fabricação disponível.
3. Progressão da precisão: O roteiro deve seguir uma progressão tecnológica, iniciando com
processos de menor precisão dimensional e evoluindo para métodos de maior exatidão,
como a retificação.
4. Dependência técnica intrínseca: A sequência das operações deve considerar as limita-
ções técnicas de cada processo. Uma operação somente pode ser executada se as etapas
anteriores a prepararam adequadamente.
5. Aderência às tolerâncias do sistema: As especificações e tolerâncias de cada operação
precisam ser compatíveis com as dispersões inerentes ao sistema de manufatura (máquina-
ferramenta, dispositivo e ferramenta).
Capítulo 1. Introdução 7
6. Condição necessária para o fluxo: Uma operação somente é viável se ela permitir a
execução das operaçõesposteriores sem criar impedimentos.
7. Condição suficiente para a execução: Para que uma operação seja viável, ela deve poder
ser executada a partir das condições e características da peça remanescentes das operações
anteriores.
8
2 ROTEIRO DE FABRICAÇÃO
Neste momento deve-se definir as etapas necessárias para fabricação da peça, sua ordem
e o equipamento utilizado. Neste sentido, as atividades podem ser separadas em quatro tipos,
as fundamentais, sendo as operações onde a confecção das medidas da peça são diretamente
afetadas, as auxiliáres, que servem como operação para criar ou garantir referências para opera-
ções fundamentais futuras, as complementares, que garantem que a peça estará em um estado
apropriado para próxima etapa, como por exemplo lavada e marcada, e as de Inspeção, que
servem para verificar se a qualidade desejada da peça foi atingida.
Com relação ao estudo de caso já apresentado, seguem as tabelas mostradas nas Figuras
4 e 5 para as peças de Engrenagem 1, e Eixo-Engrenado 1 Respectivamente.
Cabe ressaltar que as operações de tratamento termico em ambas as peças correspondem
a cementação seguida de tempera finalizando com o revenimento para alcansar uma dureza
superficial de 50HRC.
Além disso, a tabela mostrada na figura 3 apresenta possíveis equipamentos que podem
ser usados nas operações listadas, assim como seus respectivos catálogos.
Figura 3 – Lista de equipamentos para processos de fabricação
Capítulo 2. Roteiro de Fabricação 9
Figura 4 – Roteiro de Fabricação - Engrenagem 1
Capítulo 2. Roteiro de Fabricação 10
Figura 5 – Roteiro de Fabricação - Eixo Engrenado 1
11
3 SOBREMETAIS
Para as operações de usinagem é critico o calculo do sobremetal adequado para cada
etapa de processamento. Assim, garante-se que os dimensionais especificados no desenho serão
alcansados e que não haverá um desperdício de material maior do que o minimo necessário para
garantir a boa qualidade das operações.
Inicialmente, deve-se mapear as operações que alteram cada cota, assim, usando as
numerações especificadas nas Figuras 6, 7 e 8 gerou-se as tabelas mostradas nas Figuras10 e 9
indicando claramente qual operação altera cada dimensão. Assim já com as operações definidas
deve-se calculas as dimensões aceitaveis a cada etapa .
Figura 6 – Identificação das cotas do Eixo Engrenado 1- Parte 1
Figura 7 – Identificação das cotas do Eixo Engrenado 1- Parte 2
Capítulo 3. Sobremetais 12
Figura 8 – Identificação das cotas da Engrenagem 1
Figura 9 – Correlação entre as Dimensões da Engrenagem 1 com as operações que as alteram
Capítulo 3. Sobremetais 13
Figura 10 – Correlação entre as Dimensões do Eixo Engrenado 1 com as operações que as alteram *a
dimensão 8 é a soma das 3 cotas indicadas com esse número
Capítulo 3. Sobremetais 14
Desse modo, para calcular as dimensões minima e máxima adequadas pode-se usar a
equação da Figura 11 para diâmetros externos, a equação da Figura 12 para diâmetros internos e
as equações das Figuras 13 e 14 para comprimentos.
Para a definição do sobremetal mínimo, usou-se como base as tabelas mostradas nas
Figuras 15, 16, 17, 18, 19 e 20. Com relação as tolerâncias de cada processo, usou-se IT8 para
torneamentos em face, IT7 para torneamentos radiais, IT11 para retífica de dente de engrenagem,
IT5 para retíficas, IT6 para brochamento e para operação do forjado tomou-se as tolerâncias da
tabela mostrada na Figura 21.
Figura 11 – Equação para calculo do diâmetro minimo do processo anterior
Figura 12 – Equação para calculo do diâmetro maximo do processo anterior
Figura 13 – Equação para calculo do comprimento minimo do processo seguinte se a operação esta na
mesma direção do que a cota
Figura 14 – Equação para calculo do comprimento maximo do processo seguinte se a operação esta na
direção contraria a da cota
Figura 15 – Sobremetal minimo para operação de faceamento
Figura 16 – Sobremetal minimo para a operação de torneamento cilíndrico
Ademais, para as operações finais, garantiu-se que as tolerâncias exigidas no desenho
estavam dentro da tolerância alcansável pelo último processo, sendo consideradas para calculo
as tolerâncias exigidas pelo desenho, para dimensões não especificadas considerou-se o mesmo
desvio positivo que o negativo.
Capítulo 3. Sobremetais 15
Figura 17 – Sobremetal mínimo para a operação de retificação plana
Figura 18 – Sobremetal mínimo para a operação de retificação cilíndrica entre centros
Figura 19 – Sobremetal mínimo para a operação de retificação interna
Capítulo 3. Sobremetais 16
Figura 20 – Sobremetal mínimo para a operação de "shaving"
Figura 21 – Tolerâncias dimensionais para forjamento a quente
Outrossim, nas operações após o forjado, comparou-se o sobremetal fornecido pelas
tabelas com o sobremetal minimo calculado pela equação mostrada na Figura 22, para tal tomou-
se como parâmetros que o "Rmax + t"seria de 1,15 para dimensões menores que 100mm e igual
a 4 para dimensões maiores que 100mm, os valores dos erros foram aproximados apenas para o
erro de montagem, foi usada a tabela mostrada na Figura 23 como base para tal.
Figura 22 – Equação para calculo do sobremetal minimo
Capítulo 3. Sobremetais 17
Figura 23 – Valores médios de erro de montagem na fixação de placas de 3 castanhas
Por fim, as dimensões referentes apenas ao rasgo de chaveta das duas peças e ao sangra-
mento no eixo-engrenado não foram calculadas, uma vez que não alterem as demais medidas da
peça e a tolerância exigida seja alcansada pela precisão da ferramenta de operação. Igualmente,
não se calculou os sobremetais para medidas que sofriam apenas torneamento e que não tinham
tolerâncias indicadas no desenho, para estas é necessário apenas acrescentar a medida a tolerância
de torneamento.
Abaixo segue as tabelas de calculo dos sobremetais para a Engrenagem-1:
Abaixo segue as tabelas de calculo dos sobremetais para o Eixo Engrenado-1:
Capítulo 3. Sobremetais 18
Capítulo 3. Sobremetais 19
Capítulo 3. Sobremetais 20
Capítulo 3. Sobremetais 21
Capítulo 3. Sobremetais 22
23
4 REFERÊNCIAS
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4. Jateadora de granalha - Todos os fabricantes do setor industrial - DirectIndustry, accessed Septem-
ber 15, 2025, 
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cessed September 15, 2025, 
6. Centros de Torneamento CNC QUICK TURN - Produtos | Mazak Sulamericana, accessed Septem-
ber 15, 2025, 
7. Todos los catálogos y folletos técnicos Mazak, accessed September 15, 2025, 
8. Tornos CNC - DMG MORI Ibérica, accessed September 15, 2025, 
9. Máquinas CNC para todos los usos - DMG MORI Ibérica, accessed September 15, 2025, 
10. Los 10 principales fabricantes de máquinas herramienta CNC líderes en
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11. Usado Brochadeira Horizontal à venda. Hoffmann equipamento & mais - Machinio, accessed
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https://zaninirenk.com.br/o-que-e-tempera-na-metalurgia
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https://pt.airliquide.com/solucoes/tratamento-termico-para-metais/os-fornos-de-tratamento-termico
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https://www.directindustry.com/pt/fabricante-industrial/jateadora-granalha-65490.html
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https://www.alju.es/pt-br/granalladoras/granallado-por-turbina/jateadoras-de-tamboreamento/
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https://www.mazak.com/br-pt/products/quick-turn/
https://pdf.directindustry.es/pdf/mazak-22113.html
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https://es.dmgmori.com/productos/maquinas/torneado
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https://es.dmgmori.com/productos/maquinas
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https://www.heatsign.com/es/los-10-principales-fabricantes-de-maquinas-herramienta-cnc/
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https://www.machinio.com.br/cat/brochadeira-horizontal
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https://www.hurth-infer.com.br/wp-content/uploads/2024/12/catalogo-hurth-infer-digital.pdf
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19. KLINGELNBERG OPENS NEW BRANCH IN BRAZIL, accessed September 15, 2025, 
20. KLINGELNBERG OPENS NEW BRANCH IN BRAZIL, accessed September 15, 2025,
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23. HOME - Sauder Fornos Industriais, accessed September 15, 2025, 
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25. Fornos Industriais, Peças Refratárias, Tratamento Térmico, Peças ..., accessed September 15, 2025,
https://grupogmeg.com/produtos/motomil/ferramentas-eletricas/furadeira-de-bancada
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https://www.resale.info/pt/m%C3%A1quinas-ferramentas-de-fresa-m%C3%A3e-com-eixo-de-pe%C3%A7as-verticais-para-dentes-de-engrenagens-cil%C3%ADndricas/usado-m%C3%A1quinas-ferramentas-de-fresa-m%C3%A3e-com-eixo-de-pe%C3%A7as-verticais-para-dentes-de-engrenagens-cil%C3%ADndricas/rs-103-216/
https://www.resale.info/pt/m%C3%A1quinas-ferramentas-de-fresa-m%C3%A3e-com-eixo-de-pe%C3%A7as-verticais-para-dentes-de-engrenagens-cil%C3%ADndricas/usado-m%C3%A1quinas-ferramentas-de-fresa-m%C3%A3e-com-eixo-de-pe%C3%A7as-verticais-para-dentes-de-engrenagens-cil%C3%ADndricas/rs-103-216/
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https://gearhobbingsolutions.com/
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https://www.gleason.com/en/operations/gleason-industria-de-ferramentas-ltda-sao-paulo-brazil
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https://www.marcon.ind.br/categoria-produto/linhamecanica/lavadoras-de-pecas/
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http://www.maquinascavalcanti.com.br/lavadoras-industriais.php
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http://www.sauder.com.br/index.php/2-uncategorised
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https://www.directindustry.com/pt/prod/seco-warwick-sa/product-16223-2364895.html
https://www.directindustry.com/pt/prod/seco-warwick-sa/product-16223-2364895.htmlhttps://www.combustol.com.br/fornos/
Capítulo 4. Referências 25
26. Forno industrial para tratamento térmico - Sieca, accessed September 15, 2025, 
27. Tratamento Térmico à Vácuo - Grupo Combustol & Metalpó, accessed September 15, 2025,
28. Shot-peening machine designed for dynamically stressed parts, accessed September 15, 2025,
29. Shot Peening Machines and Equipment - Wheelabrator, accessed September 15, 2025, 
30. Wheelblasting Machines & Equipment - Wheelabrator, accessed September 15, 2025, 
31. Products - Wheelabrator, accessed September 15, 2025, 
32. Retificadoras Cilíndricas - Toyoda, accessed September 15, 2025, 
33. Retificadora de Engrenagens HOFLER RAPID 1000 Usada - VIGERT, accessed September 15,
2025, 
34. Klingelnberg Gruppe: Klingelnberg Gruppe, accessed September 15, 2025, 
35. Balancers for Driveshafts | Ascential Test & Measurement | CIMAT
..., accessed September 15, 2025, 
36. Balanceadora para eixo de transmissão - Todos os fabricantes do setor industrial, ac-
cessed September 15, 2025, 
37. Fabricação de máquinas e equipamentos de balanceamento - VTM Group, accessed September 15,
2025, 
38. Empresa – Hofmann Global, accessed September 15, 2025, 
39. CATÁLOGO GERAL - Instrutherm, accessed September 15, 2025, 
40. Prensa hidráulica - Todos los fabricantes industriales - DirectIndustry, accessed September 15,
2025, 
41. Confiable Fabricante y proveedor de prensas hidráulicas en China - Passca, accessed September 15,
2025, 
https://www.sieca.com.br/forno-industrial-tratamento-termico
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https://www.combustol.com.br/tratamentos-termicos-tratamento-termico-a-vacuo/
https://granalladopro.com/applications/shot-peening/
https://wheelabratorgroup.com/shot-peening-machines
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Capítulo 4. Referências 26
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https://broaching-machine.net/pt/horizontal-external-broaching-machine/
https://www.gleason.com/zh/operations/gleason-industria-de-ferramentas-ltda-sao-paulo-brazil
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	Sumário
	Introdução
	Tecnologia Mecânica
	Processos de Fabricação
	Regras de Precedência
	Roteiro de Fabricação
	Sobremetais
	Referências