Mini-Projecto · Eixo de aperto roscado em torno mecânico
Contexto
A oficina da escola recebeu um pedido de um pequeno fabricante local de dispositivos de fixação: um eixo de aperto roscado, usado para prender peças em bancadas de montagem. Foste destacado/a para produzir uma peça de amostra em torno mecânico convencional, a partir de um desenho de fabrico, para aprovação antes de se avançar para uma série.
Trabalhas individualmente, numa barra de aço C45, Ø40 mm × 155 mm, e entregas a peça acabada, medida e aprovada, mais um pequeno dossiê (ficha de ferramentas com os teus cálculos e carta de controlo preenchida).
Requisitos
Funcionais
- Peça com comprimento total 130 mm (±0,2 mm), obtida por facejamento e sangramento.
- Extremidade livre: Ø27 mm roscado M27 × 3 (métrica ISO), ao longo de 40 mm.
- Zona cónica de transição, comprimento 25 mm, de Ø27 mm para Ø34 mm.
- Corpo cilíndrico, comprimento 50 mm, Ø34 h7 (33,975-34,000 mm), com uma zona de 20 mm recartilhada (relevo cruzado) para aperto manual.
- Encosto final, comprimento 15 mm, Ø38 mm (tolerância geral ±0,1 mm), junto à extremidade de aperto.
- Todas as arestas vivas chanfradas (facilita o manuseamento e o encaixe da rosca).
Não-funcionais
- Ficha de ferramentas preenchida com Vc, n, f e ap calculados para cada operação (desbaste, acabamento, cone, rosca, sangramento).
- Carta de controlo preenchida com as cotas medidas (paquímetro/micrómetro), o instrumento usado e a conformidade.
- Rugosidade do corpo Ø34 dentro do previsto pelos parâmetros de acabamento usados, verificada por comparação tátil ou rugosímetro.
- Posto de trabalho organizado e limpo no final, com todos os EPI aplicados durante a execução.
- Peça sem rebarbas e sem marcas de aperto na zona final Ø34/Ø38.
Fases
Fase 1 · Preparação e leitura do desenho (2h) Interpretar o desenho de fabrico e o dossier; escolher o dispositivo de aperto (bucha de 3 grampos); montar a barra e verificar o batimento com relógio comparador.
Fase 2 · Cálculo dos parâmetros de corte (2h) Calcular Vc → n, f e ap para cada operação (desbaste geral, acabamento, aproximação à rosca, roscagem, sangramento) e preencher a ficha de ferramentas.
Fase 3 · Facejamento e desbaste geral (4h) Facejar as duas faces à cota 130 mm; desbastar o corpo e a ponta a roscar até próximo das cotas finais, deixando sobre-espessura para acabamento.
Fase 4 · Acabamento e conicidade (4h) Acabar o corpo ao Ø34 h7; orientar o carro auxiliar ao meio-ângulo calculado e executar o cone Ø27 → Ø34.
Fase 5 · Roscagem e recartilhado (4h) Executar a rosca M27 × 3 em passes decrescentes, com a caixa Norton na relação calculada; recartilhar a zona de aperto manual.
Fase 6 · Encosto, sangramento e controlo dimensional (3h) Tornear o encosto Ø38; sangrar a peça à cota final; medir todas as cotas e a rugosidade, preenchendo a carta de controlo.
Fase 7 · Segurança, dossiê e apresentação (1h) Rever o checklist de segurança e organização do posto; concluir o dossiê; apresentar a peça e os cálculos à turma.
Critérios de avaliação
| Critério | Peso |
|---|---|
| Preparação, desenho e dispositivo de aperto | 15% |
| Cálculo correto dos parâmetros de corte | 20% |
| Execução das operações (facejar, cilindrar, cone, roscar, recartilhar, sangrar) | 30% |
| Controlo dimensional, tolerâncias e rugosidade | 20% |
| Segurança, organização e proteção ambiental | 10% |
| Dossiê e apresentação | 5% |
Erros comuns
- Não verificar o batimento antes de começar a maquinar, herdando o erro em todas as cotas.
- Confundir profundidade de passe com redução do diâmetro ao calcular o número de passes.
- Escolher a velocidade de rotação por excesso na caixa de velocidades.
- Roscar sem sobre-espessura calculada, ficando com o diâmetro da rosca fora da cota antes de começar a cortar o perfil.
- Sangrar à mesma velocidade da cilindragem, partindo a ferramenta.
- Deixar a chave no bucho ou usar luvas junto ao veio em rotação.
Bónus (opcional)
- Adicionar um segundo encosto Ø38 na outra extremidade, exigindo reaperto e controlo de coaxialidade.
- Executar a rosca também numa porca correspondente (M27 × 3 interior), verificando o encaixe.
- Aplicar um tratamento de proteção superficial (oleação) e justificar a escolha face ao ambiente de uso da peça.
- Repetir o cálculo dos parâmetros de corte assumindo ferramenta de carboneto em vez de HSS, e comparar os tempos de maquinação obtidos.
Reflexão
No dossiê final, responde: porque é que a redução do diâmetro é sempre o dobro da profundidade de passe no torneamento exterior? E que duas medidas de segurança consideras mais importantes ao operar o torno nesta peça, e porquê?