Sebenta · Executar maquinação de peças em tornos mecânicos (UC02973)

Introdução

Esta sebenta prepara-te para maquinar peças em tornos mecânicos convencionais, do primeiro olhar ao desenho de fabrico até à peça acabada, medida e aprovada. O torneamento é a operação de maquinação mais antiga e mais usada: uma peça roda presa num dispositivo de aperto e uma ferramenta de corte, fixa e imóvel, remove material em forma de apara para gerar superfícies cilíndricas, cónicas, roscadas ou de perfil.

O percurso segue a ordem real de uma peça na oficina: interpretar o desenho e a documentação de fabrico, preparar o posto de trabalho e o torno (setup), calcular os parâmetros de corte, executar as operações de torneamento na sequência certa e, por fim, controlar as dimensões e o acabamento antes de dar a peça por concluída.

Esta é uma UC de cálculo: velocidade de corte, rotação do fuso, avanço, tempo de maquinação, cones e roscagem têm fórmulas próprias, todas usadas ao longo desta sebenta com números reais. A regra da casa é sempre a mesma: arredonda-se só no fim do cálculo, nunca a meio, e as velocidades de rotação escolhem-se sempre entre os valores disponíveis na caixa de velocidades do torno.

Objetivos de aprendizagem (referencial): analisar as especificações técnicas da peça a maquinar; efetuar o setup do torno; executar as operações de torneamento (facejamento, cilindragem, furação, conicidade, roscagem, recartilhado e sangramento); e controlar as dimensões e o acabamento da peça.

1. O torno mecânico: princípio e arquitetura

O torno mecânico paralelo (ou convencional) maquina peças de revolução: a peça roda presa a um dispositivo de aperto e uma ferramenta de corte fixa avança sobre ela, retirando apara.

Arquitetura principal

Modos de operação

O torno trabalha em três modos combináveis:

• Avanço automático longitudinal: o carro principal desloca-se ao longo da peça (cilindragem).
• Avanço automático transversal: o carro transversal desloca-se perpendicularmente (facejamento).
• Roscagem: o carro principal é acoplado ao fuso de roscar através da caixa Norton, sincronizando a rotação da peça com o avanço da ferramenta na proporção exata do passo da rosca.

2. Documentação técnica e desenho de fabrico

Antes de ligar o torno, a peça já existe em papel (ou no ecrã): é o desenho de fabrico que diz o quê, com que precisão, e com que acabamento.

O desenho técnico

O desenho de fabrico segue normas (ISO, NP): projeções ortogonais (vistas de frente, topo e perfil), cortes e secções (para mostrar furos e cavidades interiores), cotagem (dimensões, com a sua tolerância) e simbologia (rugosidade, soldadura, tratamento). Ler corretamente estas quatro camadas de informação é a primeira aptidão desta UC: sem isso, não há maquinação correta.

Documentos de acompanhamento

Uma peça em produção viaja com um conjunto de documentos, o dossier de fabrico:

Estes três documentos não são burocracia: são o que garante que a mesma peça sai igual da máquina de segunda a sábado, com qualquer operador.

3. Tecnologia dos materiais e tipo de produção

Materiais mais maquinados em torno

A maquinabilidade de um material determina diretamente a velocidade de corte que se pode usar (capítulo 9) e o tipo de ferramenta.

Tipo de produção e cenário de maquinação

O cenário de maquinação carateriza-se pelo tipo de produção:

• Unitária: uma peça, protótipo ou reparação. Setup demorado face ao tempo de maquinação; prioriza-se a flexibilidade.
• Em série pequena/média: lote repetido algumas dezenas ou centenas de vezes. Vale a pena investir em dispositivos e ferramentas dedicadas.
• Em série grande: normalmente migra para torno CNC; o convencional fica reservado a ferramentaria, protótipos e reparação.

Caracterizar o cenário antes de começar evita escolhas erradas: não se prepara um torno da mesma forma para uma peça única e para um lote de 200.

4. Organização do posto de trabalho

Boas práticas e procedimentos

• Zona de trabalho limpa e arrumada: ferramentas no seu suporte, chaves nunca soltas em cima do torno.
• Matéria-prima e peças identificadas e separadas (bruto, em curso, acabado, rejeitado).
• Ferramentas de corte afiadas e organizadas por operação, prontas antes de arrancar a máquina.
• Limpeza da apara: nunca à mão nem com ar comprimido; usa-se gancho, escova ou aspirador próprio para apara, e só com a máquina parada.
• No fim do turno, a máquina fica limpa, lubrificada nos pontos indicados e com a chave do bucho retirada.

Um posto de trabalho organizado não é estética: é o primeiro critério de desempenho da UC, e é o que evita a maior parte dos acidentes.

Arranque e aquecimento da máquina-ferramenta

Ligar o torno não é só carregar no botão verde. Antes de maquinar a sério, segue-se sempre uma sequência de arranque:

1. Verificar os níveis de óleo e lubrificação e que não há ferramentas ou objetos soltos sobre a máquina.
2. Confirmar que o botão de emergência está operacional e acessível.
3. Arrancar a uma rotação baixa (uma das primeiras velocidades da caixa) e deixar o fuso rodar em vazio 2 a 3 minutos: este aquecimento distribui a lubrificação pelos rolamentos e estabiliza as folgas antes de se exigir precisão à máquina.
4. Só depois se sobe gradualmente até à rotação de trabalho calculada para a operação.

Arrancar já à rotação máxima, com a máquina fria, acelera o desgaste dos rolamentos e pode comprometer a precisão das primeiras peças do turno.

5. Metrologia dimensional

Instrumentos de medição, comparação e verificação

Aferição dos instrumentos

Antes de medir, afere-se o instrumento: zero do micrómetro fechado, calibre de referência no comparador, verificação do zero do paquímetro. Um instrumento não aferido invalida toda a medição seguinte, por mais cuidadoso que o operador seja.

6. Tolerâncias, ajustamentos e toleranciamento geométrico

Cotas máxima, mínima e média

Uma cota nunca é um valor único: é um valor nominal com dois afastamentos, um superior (ES) e um inferior (EI para furos, es/ei para eixos), que definem uma cota máxima e uma cota mínima. Qualquer peça produzida dentro desse intervalo está conforme.

cota máxima = cota nominal + afastamento superior
cota mínima = cota nominal + afastamento inferior
cota média  = (cota máxima + cota mínima) / 2
IT (intervalo de tolerância) = cota máxima − cota mínima

Exemplo resolvido: ajustamento H7/f7 num Ø30

Um veio Ø30 mm precisa de encaixar numa chumaceira com folga, ajustamento H7/f7 (furo H7, eixo f7). Consultando a tabela de afastamentos ISO para o intervalo 18-30 mm:

• Furo Ø30 H7: EI = 0, ES = +0,021 mm.
• Eixo Ø30 f7: es = −0,020 mm, ei = −0,041 mm.

Passo a passo:

Furo:  máx = 30 + 0,021 = 30,021 mm   mín = 30 + 0 = 30,000 mm
Eixo:  máx = 30 + (−0,020) = 29,980 mm   mín = 30 + (−0,041) = 29,959 mm

Folga (o furo é sempre maior do que o eixo neste ajustamento):

folga mínima = furo mínimo − eixo máximo = 30,000 − 29,980 = 0,020 mm
folga máxima = furo máximo − eixo mínimo = 30,021 − 29,959 = 0,062 mm

O ajustamento H7/f7 é, portanto, um ajustamento com folga: o eixo entra sempre com jogo, entre 0,020 mm e 0,062 mm, o que permite rotação livre com lubrificação, típico de um veio numa chumaceira.

Toleranciamento geométrico (fundamentos)

Além da dimensão, uma peça pode exigir controlo de forma (retitude, planeza, circularidade, cilindricidade), orientação (paralelismo, perpendicularidade), posição (localização, coaxialidade) e batimento. No desenho, aparecem numa caixa retangular ligada à superfície por uma linha de chamada: símbolo, valor e, se aplicável, referência. No torno, a coaxialidade e o batimento radial são os mais relevantes: uma peça bem centrada e alinhada não tem "empeno" ao rodar.

7. Dispositivos de aperto

Seleção do dispositivo

A escolha depende da geometria da peça e da sequência de maquinação: uma peça que vai ser virada a meio do processo pede entre-pontas ou uma referência que permita reposicionar sem perder a concentricidade.

Montagem e alinhamento

1. Limpar o cone do fuso, o dispositivo e os grampos.
2. Montar o dispositivo e apertar na sequência correta (nunca só um parafuso de cada vez até final).
3. Verificar o batimento com um relógio comparador encostado à periferia da peça já montada: gira-se o fuso à mão e lê-se o desvio.
4. Corrigir até o batimento estar dentro da tolerância admitida (tipicamente < 0,02-0,05 mm para trabalho de precisão).

Um dispositivo mal alinhado transmite o erro a todas as cotas da peça, mesmo que os cálculos de corte estejam certos.

8. Ferramentas e suportes de corte

Materiais de corte

Geometria e suportes

Cada ferramenta de torneamento tem um ângulo de saída (escoamento da apara), um ângulo de incidência (folga contra a peça) e um raio de ponta (afeta diretamente o acabamento, ver capítulo 14). Os suportes fixam a ferramenta na torre a uma altura precisa, ao eixo da peça: uma ferramenta desalinhada em altura corta com ângulos diferentes dos previstos e desgasta-se mais depressa.

A escolha do suporte e da ferramenta depende sempre da operação: uma ferramenta de desbaste exterior, uma de acabamento, uma de interiores, uma de roscar e uma de sangrar são geometrias diferentes, cada uma preparada para a sua tarefa.

9. Parâmetros de corte

Esta é a base de cálculo de toda a UC. Três parâmetros e uma fórmula de tempo.

9.1 Velocidade de corte (Vc) e rotação (n)

A velocidade de corte é a velocidade tangencial da peça na zona de contacto com a ferramenta, em m/min. Depende do par material/ferramenta:

A máquina não regula a Vc diretamente: regula a rotação do fuso (n), em rpm. A fórmula que as relaciona:

n (rpm) = (1000 × Vc) / (π × D)

Onde D é o diâmetro da peça (não da ferramenta) no ponto onde se está a tornear, em mm.

O torno convencional só oferece um conjunto discreto de velocidades, selecionadas na caixa de velocidades. Este é o conjunto de referência usado nesta sebenta (12 velocidades, típico de um torno de escola):

45, 63, 90, 125, 180, 250, 355, 500, 710, 1000, 1400, 2000 rpm

Regra da oficina: escolhe-se sempre a velocidade disponível imediatamente abaixo da calculada, nunca a superior. Rodar mais depressa do que o previsto reduz a vida da ferramenta e pode comprometer a peça.

Exemplo resolvido: Vc → n

Vai tornear-se uma barra de aço C45, Ø40 mm, com ferramenta de HSS. Da tabela, Vc = 30 m/min.

n = (1000 × 30) / (π × 40) = 30 000 / 125,66 = 238,7 rpm

Nenhuma velocidade da caixa é exatamente 238,7 rpm; entre 180 e 250, escolhe-se 180 rpm (a inferior). A velocidade de corte real fica:

Vc_real = (π × D × n) / 1000 = (π × 40 × 180) / 1000 = 22,6 m/min

Ficamos ligeiramente abaixo do ideal (22,6 em vez de 30 m/min), o que é normal num torno de degraus largos: sacrifica-se um pouco de produtividade por segurança da ferramenta.

9.2 Avanço (f)

O avanço é o deslocamento da ferramenta por cada rotação da peça, em mm/rot:

9.3 Profundidade de passe (ap) e redução do diâmetro

A profundidade de passe (ap) é o quanto a ferramenta penetra na peça, medida no raio, em mm:

Ponto crítico: no torneamento longitudinal exterior, a ferramenta corta em toda a volta da peça. Por isso, cada passe reduz o diâmetro no dobro da profundidade de passe:

redução do diâmetro por passe = 2 × ap

Exemplo resolvido: quantos passes para reduzir um diâmetro

A mesma barra Ø40 mm tem de ficar a Ø34 mm, usando ap = 1,5 mm por passe.

redução total do diâmetro = 40 − 34 = 6 mm
redução total do raio     = 6 / 2 = 3 mm
número de passes = 3 / 1,5 = 2 passes

Cada um dos 2 passes remove 1,5 mm no raio, ou seja, 3 mm no diâmetro: 40 → 37 → 34 mm.

9.4 Tempo de maquinação (t)

t (min) = L / (f × n)

Onde L é o comprimento a percorrer (mm), f o avanço (mm/rot) e n a rotação (rpm).

Exemplo resolvido: tempo de um passe de cilindragem

Continuando o exemplo anterior (n = 180 rpm), cilindra-se um comprimento L = 120 mm com avanço de desbaste f = 0,25 mm/rot:

t = 120 / (0,25 × 180) = 120 / 45 = 2,67 min ≈ 2 min 40 s

Se a operação tiver os 2 passes calculados acima, o tempo total de desbaste é aproximadamente o dobro: ≈ 5 min 20 s, sem contar a aproximação e o recuo da ferramenta.

10. Operações de torneamento: facejamento, cilindragem e ranhuras

Facejamento

O facejamento maquina a face perpendicular ao eixo da peça, com avanço transversal. É normalmente a primeira operação: cria uma face de referência plana e perpendicular, a partir da qual se medem todos os comprimentos seguintes.

Cilindragem exterior e interior

A cilindragem gera superfícies cilíndricas com avanço longitudinal:

• Exterior: reduz o diâmetro de fora para dentro, como nos exemplos do capítulo 9.
• Interior (furação/mandrilagem): parte de um furo pré-existente (feito com broca, no cabeçote móvel ou em torre) e aumenta o seu diâmetro com precisão, usando uma ferramenta de interiores.

Ranhuras e caixas

Uma ranhura é um rasgo estreito, de largura e profundidade definidas, cortado com uma ferramenta semelhante à de sangrar mas sem separar a peça. Duas aplicações típicas em torneamento:

• Ranhura de desafogo (de saída de rosca ou de retificação): aberta imediatamente antes de um ombro ou no final de uma zona a roscar, para a ferramenta de roscar ou de retificar ter espaço para sair sem marcar a superfície adjacente.
• Caixa para anel elástico (circlips): ranhura de largura e diâmetro normalizados, onde encaixa um anel elástico que retém um rolamento ou outra peça no seu lugar axial.

Executam-se com avanço transversal lento, verificando a largura com um calibre ou paquímetro de bicos finos, e a profundidade com o próprio curso do carro transversal, referenciado a zero na superfície da peça.

Sequência de desbaste e acabamento

A ordem correta é sempre: desbaste (remove a maior parte do material, ap e f altos, tolerância larga) seguido de acabamento (ap e f baixos, cota e rugosidade finais). Boa prática de oficina: deixar uma sobre-espessura de 0,2-0,5 mm no diâmetro depois do desbaste, para o passe de acabamento assentar a cota final dentro da tolerância sem ter de remover muito material de repente.

11. Conicidades

Um cone é uma superfície cuja secção varia de forma linear ao longo do comprimento. No torno, gera-se de duas formas.

Carro auxiliar orientável (cones curtos e de ângulo acentuado)

O carro auxiliar roda sobre o seu eixo vertical até ao meio-ângulo do cone e a ferramenta avança manualmente ao longo dele. É o método usado para cones curtos, num só aperto da peça.

tan(meio-ângulo) = (D − d) / (2 × l)

Onde D é o diâmetro maior, d o diâmetro menor e l o comprimento da zona cónica.

Deslocamento do cabeçote móvel (cones longos e de ângulo suave)

Para cones longos e pouco acentuados, entre-pontas, desloca-se lateralmente o cabeçote móvel de um valor e:

e = L × (D − d) / (2 × l)

Onde L é o comprimento total da peça entre pontas e l o comprimento da zona cónica (l ≤ L).

Exemplo resolvido

Uma peça entre-pontas com comprimento total L = 200 mm tem uma zona cónica de l = 50 mm, de D = 30 mm para d = 24 mm.

e = 200 × (30 − 24) / (2 × 50) = 200 × 6 / 100 = 12 mm

O cabeçote móvel desloca-se 12 mm. Confirmando pelo ângulo:

tan(meio-ângulo) = 6 / 100 = 0,06  →  meio-ângulo ≈ 3° 26'  →  ângulo total ≈ 6° 52'

A conicidade também se pode exprimir como razão: K = (D − d) / l = 6/50 = 0,12, ou "cone 1:8,3" (l/(D−d) = 50/6 ≈ 8,3).

12. Roscagem no torno

O princípio

Roscar no torno é gerar um sulco helicoidal de passo constante. A ferramenta (de perfil da rosca, ex.: 60° para métrica ISO) avança longitudinalmente exatamente um passo por cada rotação da peça: o avanço e a rotação são sincronizados mecanicamente pelo fuso de roscar, através da caixa Norton.

A caixa Norton

A caixa Norton é uma caixa de engrenagens que multiplica a rotação do fuso principal por uma relação (i), escolhida numa alavanca ou tabela afixada na máquina, de forma a que o carro avance exatamente o passo pretendido a cada rotação da peça:

passo obtido = passo do fuso de roscar × i

Exemplo resolvido: rosca M27 × 3

Vai roscar-se M27 × 3 (métrica ISO, passo P = 3 mm), num torno cujo fuso de roscar tem passo Pf = 6 mm.

i = P / Pf = 3 / 6 = 0,5   (relação 1:2 na caixa Norton)

A profundidade teórica de uma rosca métrica ISO exterior é aproximadamente:

h ≈ 0,6134 × P = 0,6134 × 3 = 1,84 mm (no raio)

Esta profundidade não se corta de uma vez: divide-se em vários passes decrescentes, guiados pelo carro auxiliar a 29,5° (para que a apara saia só por um dos lados do perfil). Tabela orientadora de número de passes:

Para P = 3 mm, usam-se 7-8 passes, cada um mais fino do que o anterior, até atingir os 1,84 mm de profundidade e o perfil completo da rosca.

Regras de segurança na roscagem

A roscagem faz-se a rotação baixa (a mesma tabela de Vc aplica-se, mas escolhe-se sempre a velocidade mais baixa possível para dar tempo de reação) e a ferramenta recua sempre antes de desengatar a porca do fuso de roscar, no fim de cada passe, seguindo sempre o mesmo ponto de referência (risco na peça ou contador de roscar), para não desalinhar o perfil entre passes.

13. Recartilhado e sangramento

Recartilhado

O recartilhado imprime um padrão de relevo (reto ou cruzado) na superfície, para melhorar a aderência ao toque (pegas, manípulos). Faz-se com uma ferramenta de rolos que deforma o material (não corta apara), a rotação baixa e avanço moderado (0,2-0,3 mm/rot), com lubrificação abundante para não gripar os rolos.

Sangramento (corte da peça)

O sangramento separa a peça da barra com uma ferramenta estreita (2-4 mm de largura). Regras específicas:

• Vc reduzida face à cilindragem: cerca de 50-60% da velocidade normal do material, porque a ferramenta corta em toda a largura ao mesmo tempo, sem alívio lateral.
• Avanço baixo e constante, sem parar a meio: parar gera gripagem e pode partir a ferramenta.
• Refrigeração abundante, sempre que o material o permita.
• A peça deve estar apoiada (não em consola livre demasiado longa) para não vibrar nem cair descontrolada ao separar-se.

14. Acabamento, manutenção, segurança e ambiente

Controlo de rugosidade

O acabamento superficial mede-se em Ra (rugosidade média, µm), com rugosímetro ou por comparação com escalas de rugosidade. Teoricamente, num torneamento de acabamento, a rugosidade máxima relaciona-se com o avanço e o raio de ponta da ferramenta:

Rmax ≈ f² / (8 × r)      Ra ≈ Rmax / 4

Exemplo: f = 0,15 mm/rot, raio de ponta r = 0,8 mm.

Rmax = 0,15² / (8 × 0,8) = 0,0225 / 6,4 = 0,00352 mm = 3,52 µm
Ra ≈ 3,52 / 4 ≈ 0,88 µm

Se a rugosidade medida ficar acima do previsto, ajustam-se os parâmetros: baixar o avanço, subir a velocidade de corte, usar uma ferramenta com maior raio de ponta ou verificar vibração e desgaste do gume. Nunca se corrige rugosidade a lixar ou medir com a peça em movimento.

Manutenção preventiva

• Lubrificação diária dos pontos indicados no manual (barramento, carros, fuso).
• Limpeza de apara e resíduos no fim de cada turno, com a máquina parada.
• Verificação de folgas nos carros e no bucho, correias e níveis de óleo, conforme o plano de manutenção.
• Registo de qualquer anomalia (ruído, vibração, folga anormal) para intervenção da manutenção especializada.

Riscos e prevenção de acidentes

O torno em movimento é uma máquina de arrasto: cabelo, roupa larga, mangas soltas ou luvas junto ao veio em rotação podem ser agarrados e causar lesões graves. Por isso:

• Nunca usar luvas a operar o torno com a máquina em movimento.
• Sem mangas soltas, fatos de macaco justos, cabelo preso, sem fios pendurados nem colares.
• Nunca deixar a chave do bucho encaixada: se a máquina arrancar com a chave lá, é projetada como um projétil.
• Nunca medir nem lixar com a peça em rotação.
• Óculos de proteção sempre que há projeção de apara; calçado de proteção em toda a oficina.
• Em caso de acidente: parar imediatamente a máquina (botão de emergência), prestar os primeiros socorros possíveis e contactar o 112; reportar sempre ao responsável da oficina, mesmo sem lesão aparente.

Estes procedimentos enquadram-se na Lei 102/2009 (regime jurídico da promoção da segurança e saúde no trabalho) e no DL 50/2005 (prescrições mínimas de segurança na utilização de equipamentos de trabalho).

Equipamentos de proteção individual (EPI)

O EPI usa-se sempre que há exposição ao risco correspondente, e não só "enquanto se corta":

A limpeza da apara e a remoção de material da máquina fazem parte da exposição ao risco tanto quanto o próprio corte: usam-se sempre os EPI adequados e nunca à mão nem com ar comprimido.

Normas de proteção ambiental

• Separação de resíduos: apara metálica, óleos de corte usados e taladrina degradada em contentores próprios, nunca no lixo comum.
• Óleos e taladrinas são resíduos perigosos: recolha por operador licenciado.
• Redução do consumo de fluido de corte, usando a quantidade adequada à operação, não em excesso.

Erros comuns

• Confundir profundidade de passe com redução do diâmetro: ap é medida no raio; o diâmetro reduz sempre o dobro.
• Escolher a velocidade de rotação por excesso na caixa de velocidades, forçando a ferramenta e reduzindo a sua vida útil.
• Arredondar a meio do cálculo (por exemplo, arredondar n antes de calcular Vc_real): distorce todos os resultados seguintes.
• Não deixar sobre-espessura de acabamento: o passe de acabamento fica sem margem para corrigir a cota final.
• Trocar unifilarmente unifilar Vc com n: Vc é uma velocidade (m/min), n é uma rotação (rpm); não se comparam diretamente.
• Usar luvas junto ao veio em rotação ou deixar a chave no bucho: dois dos erros mais graves e mais comuns em oficina.
• Medir ou lixar com a máquina em movimento: além do risco, a leitura fica incorreta pela vibração.
• Ignorar o batimento do dispositivo de aperto antes de começar a maquinar: todas as cotas seguintes herdam esse erro.

Glossário

• Vc (velocidade de corte) · velocidade tangencial da peça na zona de corte, em m/min.
• n (rotação) · velocidade de rotação do fuso, em rpm.
• f (avanço) · deslocamento da ferramenta por rotação da peça, em mm/rot.
• ap (profundidade de passe) · penetração da ferramenta, medida no raio, em mm.
• Desbaste · operação que remove a maior parte do material, com ap e f altos.
• Acabamento · operação final, com ap e f baixos, que garante a cota e o acabamento definitivos.
• Facejamento · maquinação da face perpendicular ao eixo da peça.
• Cilindragem · maquinação de superfícies cilíndricas, exteriores ou interiores.
• Cone / conicidade · superfície cuja secção varia linearmente ao longo do comprimento.
• Caixa Norton · caixa de engrenagens que sincroniza o avanço com a rotação para roscar.
• Recartilhado · relevo impresso na superfície por deformação, para aderência ao toque.
• Sangramento · corte transversal que separa a peça da barra.
• Ra · rugosidade média da superfície, em µm.
• Ajustamento · relação entre as tolerâncias de um furo e de um eixo que se encaixam.
• IT (intervalo de tolerância) · diferença entre a cota máxima e a cota mínima admitidas.
• Batimento · desvio de uma superfície em relação ao eixo de rotação, medido com relógio comparador.
• EPI · equipamento de proteção individual.

Síntese

O torneamento segue sempre a mesma sequência: interpretar o desenho e a documentação de fabrico → caracterizar o material e o cenário de maquinação → organizar o posto de trabalho → selecionar e montar o dispositivo de aperto, verificando o batimento → selecionar a ferramenta e calcular os parâmetros de corte (Vc → n, f, ap, t) → executar as operações na ordem certa (facejar, cilindrar, conicidade, roscar, recartilhar, sangrar, sempre desbaste antes de acabamento) → medir e controlar dimensões, tolerâncias e rugosidade → manter a máquina e respeitar sempre a segurança e o ambiente. Os cálculos (n = 1000·Vc/(π·D); t = L/(f·n); redução de diâmetro = 2·ap; cones e roscagem) são a ferramenta que liga a teoria à peça real: dominá-los é o que separa um operador que "tenta" de um técnico que produz com precisão e repetibilidade.

Exercícios resolvidos

1. Uma peça de aço C45, Ø50 mm, vai ser cilindrada com ferramenta de carboneto (Vc = 140 m/min). Calcula n.

Resolução: n = (1000 × 140) / (π × 50) = 140 000 / 157,08 = 891,3 rpm. Na caixa de velocidades (45, 63, 90, 125, 180, 250, 355, 500, 710, 1000, 1400, 2000), a velocidade imediatamente abaixo é 710 rpm. Vc_real = (π × 50 × 710) / 1000 ≈ 111,5 m/min.

2. Com n = 710 rpm e avanço de acabamento f = 0,1 mm/rot, quanto tempo demora a cilindrar um comprimento de 90 mm?

Resolução: t = 90 / (0,1 × 710) = 90 / 71 = 1,27 min ≈ 1 min 16 s.

3. Uma peça Ø50 mm tem de ficar a Ø44 mm, com ap = 2 mm por passe. Quantos passes são precisos?

Resolução: redução do diâmetro = 50 − 44 = 6 mm → redução do raio = 3 mm → nº de passes = 3 / 2 = 1,5, o que não é um número inteiro de passes iguais. Na prática, fazem-se 2 passes: um de ap = 2 mm (reduz 4 mm no diâmetro, até Ø46) e outro de ap = 1 mm (reduz 2 mm, até Ø44).

4. Porque é que, ao roscar M20 × 2,5 num torno com fuso de roscar de passo 6 mm, a relação da caixa Norton é i = 2,5/6 ≈ 0,417, e não simplesmente o passo 2,5 mm?

Resolução: o carro não avança diretamente ao ritmo da rosca a fazer: avança ao ritmo do fuso de roscar da máquina, multiplicado pela relação selecionada na caixa Norton. Só quando i = passo pretendido / passo do fuso é que o avanço real do carro corresponde exatamente ao passo da peça a roscar.

5. Um eixo Ø25 h6 tem IT6 = 0,013 mm (afastamento superior es = 0). Calcula a cota máxima, mínima e média.

Resolução: es = 0, logo ei = es − IT = 0 − 0,013 = −0,013 mm. Cota máxima = 25 + 0 = 25,000 mm. Cota mínima = 25 − 0,013 = 24,987 mm. Cota média = (25,000 + 24,987) / 2 = 24,9935 mm.