ROTEIRO AULA PRÁTICA – MANUFATURA MECÂNICA – USINAGEM

ROTEIRO DE AULA PRÁTICA – MANUFATURA MECÂNICA: USINAGEM

UNIDADE: U2 – PROCESSOS CONVENCIONAIS DE USINAGEM

AULAS:

• A1: Torneamento

• A2: Fresamento

AULA A1 – TORNEAMENTO

Objetivos

• Estabelecer uma sequência lógica do processo de torneamento.

• Transformar matéria-prima aço 1020 em um prumo.

• Realizar processos de desbaste, ranhura e faceamento em aços.

Solução Digital

• Laboratório Virtual Algetec – Simulador: “Usinagem de Peça Cilíndrica”

• Local: Práticas específicas de Eng. Mecânica e Eng. Produção → Usinagem de Peça

• Recomendação: Acesso preferencial por computador.

Procedimentos Práticos e Aplicações

Procedimento/Atividade nº 1 – Usinagem de Peça Cilíndrica

1. Escolha do material: Tarugo cilíndrico de aço carbono 1020, diâmetro ≥ 50 mm.

2. Etapas do processo de torneamento:

   • Fixação da matéria-prima na placa

   • Faceamento

   • Furação

   • Chanframento

   • Desbaste

   • Ranhura

   • Torneamento cônico

   • Faceamento final até atingir medidas do desenho

Segurança do Experimento

1. Visualizar o armário de EPIs (atalho Alt+4).

2. Colocar os EPIs: jaleco e óculos de proteção.

3. Abrir e fechar armário de EPIs conforme necessidade.

Execução do Torneamento

1. Visualizar o tarugo (Alt+3).

2. Cortar o tarugo para comprimento de 95 mm.

3. Posicionar o tarugo no torno.

4. Visualizar a tela do torno (Alt+5).

5. Verificar tabela de velocidades para desbaste do aço 1020 com ferramenta de aço rápido.

6. Ajustar velocidade do torno conforme tabela.

7. Visualizar área de torneamento (Alt+2) e realizar operações:

   • Faceamento

   • Furação

   • Desbaste (rebaixo e cabeça)

   • Ranhura

   • Chanframento

8. Mover peça finalizada para a mesa.

Avaliação dos Resultados

• Por que facear antes de qualquer processo?

• Por que cortar o tarugo antes de colocá-lo no torno?

• Qual o risco de não calcular a rotação do torno?

Checklist

• Colocar EPIs

• Cortar o tarugo

• Posicionar tarugo

• Configurar velocidade do torno

• Realizar usinagem

Resultados de Aprendizagem

• Aplicar torneamento em peça cilíndrica.

• Selecionar corretamente o material.

• Ajustar velocidade de operação.

• Executar operações conforme projeto.

• Compreender importância da segurança e dos efeitos de cada operação sobre a precisão e qualidade final da peça.

AULA A2 – FRESAMENTO

Objetivos

• Compreender conceitos fundamentais do fresamento.

• Identificar diferenças entre fresamento convencional e concordante.

• Determinar parâmetros de corte: velocidade, avanço e profundidade.

• Operar fresadora de forma segura, com correta fixação da peça.

• Avaliar acabamento superficial e desgaste da ferramenta.

Solução Digital

• Laboratório Virtual Algetec – Simulador: “Lubrificação e Desgaste: Desgaste de Fresamento com e sem Lubrificante”

• Local: Práticas específicas de Eng. Mecânica e Eng. Produção → Lubrificação e Desgaste

Procedimentos Práticos e Aplicações

Segurança do Experimento

1. Visualizar armário de EPIs (Alt+7).

2. Selecionar EPIs obrigatórios: jaleco branco, luvas, máscara e óculos.

3. Fechar armário de EPIs.

Fresamento Sem Lubrificação

1. Visualizar centro de usinagem (Alt+4).

2. Abrir porta do centro de usinagem.

3. Visualizar corpo de prova (Alt+3).

4. Mover corpo de prova para centro de usinagem.

5. Visualizar painel da fresadora (Alt+2).

6. Selecionar corte seco e ferramenta de 25 mm.

7. Ajustar parâmetros: velocidade 270 mm/min, profundidade 1 mm, largura 17,5 mm, avanço 0,12 mm/volta.

8. Iniciar corte a seco.

9. Observar desgaste da pastilha no microscópio.

10. Descartar corpo de prova e pastilhas usadas.

Fresamento Com Lubrificação

1. Repetir procedimento de fresamento, mas selecionando fluido semissintético BC20.

2. Ajustar parâmetros iguais ao corte seco.

3. Iniciar corte com lubrificação.

4. Observar desgaste da pastilha no microscópio.

5. Descartar corpo de prova e pastilhas usadas.

Avaliação dos Resultados

• Desgaste do flanco no corte a seco.

• Desgaste do flanco no corte com lubrificação.

• Impacto da lubrificação no desgaste da ferramenta.

Checklist

• Seleção e uso correto dos EPIs

• Preparação do centro de usinagem

• Fresamento a seco

• Análise do desgaste a seco

• Fresamento com lubrificação

• Análise comparativa do desgaste com fluido

• Registro de imagens e observações

• Entrega do relatório técnico com respostas conceituais

Resultados de Aprendizagem

• Compreender princípios do fresamento.

• Avaliar diferenças entre corte seco e com lubrificação.

• Analisar efeitos sobre desgaste, acabamento e eficiência.

• Seguir procedimentos de segurança e operação controlada.

Estrutura do Relatório Técnico

1. Resumo: visão geral do experimento, objetivos e conclusões.

2. Introdução: propósito do estudo, questões a responder e relevância.

3. Teoria e Fundamentação: explicação dos conceitos abordados.

4. Metodologia: descrição detalhada do procedimento.

5. Resultados: apresentação clara e organizada dos resultados.

6. Conclusões: síntese das descobertas e respostas às questões.

7. Referências: fontes consultadas, livros, artigos ou outras relevantes.

   ROTEIRO DE AULA PRÁTICA – MANUFATURA MECÂNICA: USINAGEM

   UNIDADE: U4 – CENTROS DE USINAGEM E CNC

   AULA: A3 – CONCEITOS BÁSICOS DE CAD/CAM APLICADOS À USINAGEM

   ---

   Objetivos

   • Conhecer os recursos de um software CAD/CAM simulador de usinagem e suas características operacionais.

   • Simular uma usinagem em CNC usando um software CAD/CAM.

   • Simular usinagem de peças de geometria simples, prevendo integração gradativa com a ferramenta e aspectos funcionais.

   • Seguir um modelo contextualizado de aula, discutindo a realidade prática do processo de fabricação, não apenas o funcionamento do software.

   ---

   Solução Digital

   • Software: CNC Simulator Pro

     • Simula programação e operação de máquinas CNC em ambiente virtual.

     • Recursos: modelagem 3D, visualização de código G, simulação de corte.

     • Link para download: CNC Simulator Pro

   ---

   Procedimentos Práticos e Aplicações

   Procedimento/Atividade nº 1 – Simulação de Fresamento em CNC

   1. Abra a tela principal do CNC Simulator Pro.

   2. Selecione: File → Open CNC Program → Demo Program.

   3. Escolha o arquivo de fresamento: HobbyMillSample_inch.cnc.

   4. Observe as linhas de programação e painel de controle, incluindo coordenadas (X, Y, Z) e botões de Start, Stop, Pause.

   5. Durante a simulação:

      • Observe variação rápida das coordenadas e avanço das linhas de programação.

      • Reinicie a simulação para repetir o ciclo.

   6. No comando VIEW, altere para 3D e observe:

      • Processo de usinagem em perspectiva.

      • Troca de ferramenta.

      • Sistema de coordenadas e ponto zero da peça.

   7. Acompanhe toda a usinagem em 3D, observando detalhes da peça finalizada.

   8. Explore outras simulações disponíveis no menu Demo Program.

   ---

   Avaliando os Resultados

   • Explique a importância da simulação CNC antes da execução real:

     • Segurança, otimização de processo e redução de custos.

     • Auxílio ao operador ou programador CNC na compreensão de coordenadas (X, Y, Z), previsão de falhas de programação e melhoria de desempenho produtivo.

   • Selecione uma linha de G-code (ex.: G01 X2.000 Y1.000 Z-0.250 F10) e descreva:

     • Tipo de movimento (rápido, linear, circular).

     • Coordenadas envolvidas (X, Y, Z).

     • Significado dos parâmetros e efeito físico do comando na máquina.

   ---

   Checklist

   • Abrir o software CNC Simulator Pro.

   • Selecionar File → Open CNC Program → Demo Program.

   • Escolher o arquivo HobbyMillSample_inch.cnc.

   • Visualizar linhas de programação.

   • Observar variação das coordenadas (X, Y, Z).

   • Reiniciar a simulação.

   • Alterar modo de visualização para 3D.

   • Identificar sistema de coordenadas e ponto zero da peça.

   • Acompanhar processo de troca de ferramenta.

   • Analisar resultado final da peça usinada em 3D.

   • Explorar outras simulações do menu Demo Program.

   • Selecionar linha de G-code e explicar a etapa.

   • Responder à questão conceitual sobre a importância da simulação CNC.

   • Registrar observações e reflexões sobre o aprendizado.

   ---

   Resultados de Aprendizagem

   • Assimilar o conceito de usinagem CNC e CAD/CAM.

   • Compreender como a simulação auxilia na operação e programação de máquinas CNC.

   • Reconhecer a importância da simulação para segurança, eficiência e planejamento de processos de usinagem.

   ---

   Estrutura do Relatório Técnico

   1. Resumo: visão geral do experimento, objetivos e conclusões.

   2. Introdução: propósito, questões a responder e relevância da prática.

   3. Teoria e Fundamentação: explicação dos conceitos de CAD/CAM e CNC.

   4. Metodologia: descrição detalhada do procedimento.

   5. Resultados: apresentação clara e organizada da simulação.

   6. Conclusões: síntese das descobertas, respostas às questões e análise do desempenho da simulação.

   7. Referências: livros, artigos e fontes consultadas.