PMR0100

Definição Geral: Manufatura é o processo de transformação de matérias-primas em produtos acabados por meio de operações físicas, químicas ou mecânicas, utilizando mão de obra, máquinas, ferramentas e sistemas de produção.
Definição Industrial: É o conjunto de atividades integradas de planejamento, projeto, processamento e controle que visam produzir bens em larga escala com qualidade, eficiência e custo competitivo, empregando tecnologias e sistemas automatizados ou manuais.
Definição Tecnológica: É a aplicação de conhecimentos científicos, técnicos e organizacionais para converter insumos em produtos com valor agregado, envolvendo processos como usinagem, conformação, montagem, impressão 3D e outras tecnologias.
Justificativa: A definição justifica-se pelo fato de a manufatura envolver tanto a alteração geométrica e de propriedades físico-químicas do material bruto quanto a agregação de valor econômico e a integração de planejamento e tecnologia para atender às demandas de mercado.

Manufatura: Trata-se de um conceito abrangente e sistêmico que integra planejamento, projeto, processamento, controle, gestão da qualidade e uso de tecnologias para converter matérias-primas em produtos acabados com valor agregado.
Fabricação: Refere-se especificamente ao processo ou operação mecânica individual para se obter um determinado produto ou componente (como forjamento, usinagem, fundição, soldagem, etc.).

Processos principais: Fundição, Conformação Mecânica, Usinagem, Soldagem, Tratamento Térmico e Manufatura Aditiva.
Líquido (Fundição/Moldagem): Ótimo para grandes quantidades e formas complexas ou muito complexas, porém apresenta como desvantagem o alto custo dos moldes e matrizes.
Deformação (Conformação/Forjamento/Laminação): Apresenta alta eficiência e alta taxa de produção para peças simples e de geometria aberta em grandes volumes.
Remoção (Usinagem): Ideal para baixas escalas de produção/lotes pequenos e peças que exigem alta precisão dimensional, detalhes e acabamento refinado.
Junção (Soldagem/Colagem): Processo flexível em relação à quantidade e complexidade, aplicável à união de componentes diversos.
Adição de Material (Manufatura Aditiva/Impressão 3D): Altamente viável para geometrias muito complexas (como peças com canais internos porosos) em séries pequenas ou protótipos, dispensando ferramentas dedicadas.

Metrologia é a ciência das medidas e das medições.
Abrange todos os aspectos teóricos e práticos relativos às medições, qualquer que seja a incerteza e em quaisquer campos da ciência ou tecnologia.

É a área da metrologia que se utiliza de instrumentos laboratoriais, pesquisas e metodologias científicas que têm por base padrões de medição nacionais e internacionais para alcançar altos níveis de qualidade metrológica (por exemplo, a calibração de relógios atômicos para manter a hora oficial).

É a área da metrologia relacionada aos sistemas de medição aplicados às áreas de saúde, segurança e meio ambiente.
Garante a conformidade de instrumentos e a justiça nas relações comerciais (como a verificação periódica de bombas de combustível).

É a área cujos sistemas de medição controlam os processos produtivos industriais e são responsáveis por garantir a qualidade dos produtos acabados.
Exerce ação primária nos sistemas de gerenciamento da qualidade e no teste e controle de produção.

Erros por fatores internos: Decorrem de imperfeições mecânicas ou limitações do próprio sistema de medição (como folga no cursor de um paquímetro ou deriva eletrônica).
Erros por fatores externos: Causados por condições ambientais (como expansão térmica de uma régua de aço sob alta temperatura).
Erros induzidos pelo operador: Resultam de falhas humanas (como erro de paralaxe ao ler uma escala analógica ou aperto excessivo no fuso de um micrômetro).
Erro sistemático: Componente do erro que permanece constante ou varia de maneira previsível em medições repetidas, podendo ser identificado e compensado.
Erro aleatório: Componente imprevisível que varia de forma não sistemática devido a pequenas flutuações e ruídos.

Erro de medição: É a diferença calculada entre a indicação de um sistema de medição e o valor de referência do mensurando.
Incerteza de medição: É um parâmetro associado ao resultado da medição que caracteriza a dispersão dos valores que podem ser razoavelmente atribuídos ao mensurando (expressa com uma faixa e nível de confiança, como 50,00 mm±0,02 mm).

Permite a realização do Controle Estatístico de Processos (CEP) em tempo real durante a calibração.
Realiza a coleta de dados automática do instrumento e elimina a digitação manual.
Possibilita a gestão multiusuário, garantindo a integridade dos dados.
Conecta instrumentos sem fio (wireless, TCP/IP, USB) diretamente com softwares de calibração e sistemas ERP.
Aumenta a produtividade e transforma o trabalho do metrologista em uma função analítica e colaborativa.

É a especificação que limita as variações aceitáveis de forma, orientação, posição e batimento das superfícies e elementos mecânicos de uma peça.
Exemplos: Tolerância de paralelismo (diferença de orientação entre superfícies), circularidade, cilindricidade e batimento (radial, axial ou total).

É a faixa de variação permissível nas dimensões lineares ou angulares de uma peça mecânica para garantir seu funcionamento e montagem.
Exemplos: Tolerância especificada em diâmetros externos e internos (ex.: ∅15 mm com tolerância definida pela norma ISO 2768) e medição de comprimentos com paquímetro ou micrômetro.

Batimento é a variação periódica observada quando uma peça é girada em torno de um eixo, indicando que a superfície (cilíndrica, cônica ou de face) não está perfeitamente coaxial ou perpendicular ao eixo de rotação.
Tipos: Batimento radial (variação do raio/excentricidade), batimento axial (variação da face/empenamento) e batimento total (combinação radial e axial).

É um parâmetro qualitativo associado ao desempenho de um sistema de medição em que o resultado obtido praticamente não apresenta erros em relação ao valor de referência.

É um parâmetro qualitativo que expressa o grau de repetibilidade de um sistema de medição, apresentando pequena dispersão dos valores em medições repetidas.

Centra-se a seção circular a ser medida no dispositivo de suporte.
Posiciona-se apalpado sobre a superfície um relógio comparador e gira-se a peça em 360∘.
A diferença entre o maior e o menor valor indicados no ponteiro do relógio comparador corresponde à variação de circularidade (distância radial entre os dois círculos concêntricos).

Localiza-se a posição do traço zero do nônio em relação à régua fixa para ler o valor em milímetros inteiros.
Identifica-se qual traço do nônio se alinha perfeitamente com um traço da régua fixa.
Multiplica-se o número desse traço pela resolução do paquímetro (ex.: 0,05 mm) e soma-se à parte inteira.

De acordo com o exemplo demonstrado no slide 25 do material de Metrologia, para o paquímetro com precisãoesolução de 0,05 mm, a leitura indicada é 4,10 mm.De acordo com o exemplo demonstrado no slide 25 do material de Metrologia, para o paquímetro com precisãoesolução de 0,05 mm, a leitura indicada é 4,10 mm.

Identificação: Nome do produto, código do desenho, revisão, material/especificação (ex.: AISI 1045) e quantidade por lote.
Fluxo de Operações: Número sequencial da operação, descrição da operação, máquina/equipamento e ferramentas de corte utilizadas.
Parâmetros de Corte e Dispositivos: Dispositivos de fixação, velocidade de corte, avanço e profundidade de corte.
Controles e Inspeção: Características críticas a medir, instrumentos de medição e frequência de inspeção.
Observações adicionais: Tratamentos térmicos, acabamentos superficiais (rugosidade Ra), tempos padrão, orientações de segurança/EPI e assinaturas de aprovação.

A definição das etapas assegura a padronização e a repetibilidade da produção, eliminando variações e defeitos.
Facilita a identificação de erros, orienta o treinamento de novos operadores e permite otimizar o fluxo tecnológico (executando operações de desbaste antes do acabamento).
Permite reduzir custos e tempos de produção através da análise e planejamento da sequência.

Função: Transmitir informações geométricas completas, dimensões exatas e posições das características de uma peça no desenho técnico.
Indicação (ISO 129): Todas as cotas devem ser posicionadas acima e paralelamente às linhas de cota, preferencialmente centradas, sendo lidas de baixo para cima e da esquerda para a direita (ou interrompendo a linha de cota na horizontal).
Classificação: Dividem-se em cotas de dimensão, cotas de posição e cotas funcionais (que garantem o desempenho e encaixe da peça).

Função: Relacionar a dimensão gráfica desenhada na folha com a dimensão real do objeto fabricado.
Uso: O primeiro número refere-se à cota do desenho e o segundo ao objeto real.
Escalas de Ampliação: 2:1, 5:1, 10:1.
Escala Natural: 1:1.
Escalas de Redução: 1:2, 1:5, 1:10, 1:20.

Objetivos: Determinar o método e processo mais econômico, fornecer um padrão temporário para eficiência, orientar a fabricação da matéria-prima até a inspeção final e garantir a qualidade.
Exemplo: Uma folha que descreve ordenadamente as operações: O1 (Corte da peça na serra), O2 (Fresamento da face), O3 (Furação do centro) e O4 (Montagem final), especificando para cada etapa a máquina, parâmetros e instrumentos de verificação.

É um processo de usinagem realizado por uma ferramenta de geometria definida, no qual a peça executa o movimento principal de rotação enquanto a ferramenta realiza os movimentos de avanço e penetração.

É um processo versátil de usinagem que utiliza uma ferramenta rotativa dotada de múltiplas arestas cortantes (dentes) para remover material da peça e fabricar formas variadas.

É um processo de usinagem cujo objetivo é produzir furos cilíndricos em uma peça por meio da remoção de material utilizando uma ferramenta rotativa chamada broca.

Definição: É a velocidade relativa entre a aresta de corte da ferramenta e a superfície da peça.
Fórmula no torneamento: Vc=1000π⋅D⋅n Onde D é o diâmetro da peça (mm) e n é a rotação (rpm), resultando em Vc em m/min.

É o parâmetro de usinagem que exerce a maior influência na temperatura de corte, na geração de calor por atrito e cisalhamento e no desgaste e vida útil da ferramenta.

É a medida da penetração da ferramenta no material da peça, perpendicularmente à direção de avanço (simbolizada por ap e medida em mm).

É o deslocamento linear da ferramenta em relação à peça a cada rotação/ciclo (f, em mm/volta) ou por dente no fresamento (fz, em mm/dente).

A usinabilidade é caracterizada por quatro aspectos operacionais principais:
A vida útil da ferramenta.
O acabamento superficial produzido.
A potência requerida para o corte.
O tipo e a facilidade de formação do cavaco.

É influenciada pela composição química do material, sua microestrutura, resistência mecânica, velocidade de corte, avanço utilizado e pela escolha e aplicação do fluido de corte.

Desgaste: É a perda progressiva de material da aresta de corte, manifestando-se como desgaste de cratera (na face de saída), desgaste de flanco (na face de folga) e desgaste de entalhe.
Ensaio/Avaliação: É realizado operando a ferramenta sob parâmetros de corte fixos em ensaios controlados e medindo periodicamente as dimensões microscópicas das marcas de desgaste no flanco ou na cratera até atingir o critério de fim de vida útil da ferramenta

A velocidade de corte (Vc) é o parâmetro de maior impacto na redução da vida da ferramenta.
O avanço (f) possui influência intermediária na vida útil.
A profundidade de corte (ap) tem a menor influência relativa na vida da ferramenta.

Profundidade de corte (ap): Penetração da ferramenta medida no raio da peça.
Avanço por revolução (f): Deslocamento da ferramenta a cada volta completa da peça.
Largura de usinagem (b) e Espessura de usinagem (h): Dimensões da camada de corte resultantes da geometria da aresta de corte.
Seção de usinagem: Área da camada de material removido, calculada por ap⋅f ou b⋅h.

Desbaste: Operação inicial que visa remover rapidamente o excesso de material com altas profundidades e avanços, focando em volume de remoção e gerando superfície áspera.
Acabamento: Operação final para atingir dimensões precisas, tolerâncias apertadas e superfícies lisas com reduzido avanço e pequenas profundidades de corte.

O aumento do avanço eleva a espessura não deformada do cavaco (h), enquanto altas velocidades de corte e baixos avanços tendem a favorecer a formação de cavacos contínuos e finos.

É fundamental para verificar se a máquina-ferramenta possui capacidade motora suficiente, dimensionar o consumo de energia e avaliar a eficiência da remoção de material.

Refrigeração da zona de usinagem (dissipação de calor).
Lubrificação da interface peça-ferramenta-cavaco.
Remoção e transporte dos cavacos para fora da zona de corte.

É uma linguagem de programação padronizada (norma ISO 6983) utilizada para controlar e orientar os movimentos e operações em máquinas CNC.

É a convenção tridimensional utilizada para definir a orientação espacial dos eixos cartesianos ortogonais X, Y e Z.
É essencial para estabelecer um sistema de coordenadas padronizado na máquina CNC e evitar erros de sentido ou colisões.

G00: Movimento rápido (sem usinagem).
G01: Interpolação linear com avanço controlado (usinando).
G02: Interpolação circular no sentido horário.
G03: Interpolação circular no sentido anti-horário.
G17, G18, G19: Seleção de plano de trabalho (XY, XZ, YZ).
G20 / G21: Seleção da unidade em polegadas / milímetros.
G28: Retorno automático à posição de referência/origem.
G40: Cancelar compensação do raio da ferramenta.
G41 / G42: Compensação do raio da ferramenta (à esquerda / à direita).
G43 / G44: Compensação de altura/comprimento da ferramenta.
G90: Programação em sistema de coordenadas absolutas.
G91: Programação em sistema de coordenadas incrementais.
G94: Avanço em milímetros por minuto (mm/min).
G95: Avanço por rotação (mm/volta).

M00: Parada obrigatória do programa.
M01: Parada opcional.
M02: Fim de programa.
M03: Giro do spindle no sentido horário.
M04: Giro do spindle no sentido anti-horário.
M05: Parada do spindle.
M06: Troca de ferramenta.
M08: Liga fluido de refrigeração.
M09: Desliga fluido de refrigeração.

Define com exatidão as trajetórias lineares e circulares que a ferramenta deve percorrer em relação ao ponto de origem, garantindo que a peça seja usinada nas dimensões corretas.

Zero-Máquina: Origem do sistema de coordenadas da máquina definida pelo fabricante.
Zero-Peça: Origem do sistema de coordenadas estabelecida pelo programador na peça.
Ponto de Referência: Ponto fixo sobre o qual se realiza a sincronização do sistema de medição da máquina.

Seleção correta dos parâmetros de corte (Vc,f,ap).
Escolha adequada da ferramenta (tipo, diâmetro, material).
Aplicação das compensações de raio (G41/G42) e altura (G43).
Definição de sequência lógica (desbaste bruto antes do acabamento).
Prevenção de colisões e simulação prévia do código G em softwares.
Definição correta do ponto zero-peça e ponto de referência.

Sim, pois peças longas e esbeltas (com grande comprimento em relação ao diâmetro) sofrem deflexões e vibrações provocadas pelas forças de corte, exigindo suporte adicional com contraponto ou lunetas.

Justificativa: Essa sequência garante a verificação prévia dos requisitos e especificações antes da alteração física irreversível do material.
Transição Planejamento → Traçagem: Evita traçar linhas com cotas dimensionais erradas ou incompatíveis.
Transição Traçagem → Fabricação: Evita cortar ou furar fora do centro puncionado.
Transição Fabricação → Inspeção: Evita montar ou enviar para etapas destrutivas peças que estejam fora das tolerâncias.

A escolha orienta-se pela tolerância dimensional especificada no desenho, pela geometria da característica e pela resolução exigida:
Régua de aço: Usada em medições brutas e traçagem sem tolerâncias apertadas.
Esquadro: Usado para verificar a perpendicularidade de 90∘ de superfícies.
Paquímetro: Usado para medições lineares de internos, externos e profundidade até 0,02 mm ou 0,05 mm.
Calibre: Usado para verificação por comparação direta de folgas, raios ou passos de rosca.

Causas prováveis: Apertos insuficientes ou fixação inadequada na morsa e aplicação de força excessiva na serra manual.
Riscos envolvidos: Quebra da lâmina de serra, danos ao acabamento da peça e acidentes com o operador.
Medidas corretivas: Limpar os mordentes, alinhar e apertar firmemente a peça na morsa antes de retomar o corte com avanço suave.

(a) Face plana: Lima chata ou bastarda plana, pois possui superfície plana adequada para nivelamento.
(b) Furo circular: Lima redonda (fita de tanoeiro/pico de rato), pois seu perfil cilíndrico adapta-se à curvatura interna.
(c) Canal côncavo: Lima meia-cana, pois possui face curva compatível com geometrias côncavas.
(d) Canto interno de 90∘: Lima triangular ou lima faca, pois apresenta arestas agudas para alcançar ângulos retos vivos.

Orientação da lâmina:
O motivo: Os dentes da lâmina manual são projetados com ângulo de saída para cortar exclusivamente no movimento de avanço (empurrar).
Compatibilidade: Se montada ao contrário, a lâmina raspa o material em vez de cortá-lo, gerando atrito excessivo, desgaste precoce dos dentes e deformação da peça (especialmente em materiais moles ou chapas finas).
Passo dos dentes (Dentes por Polegada / TPI):
Relação com a Espessura: Para espessuras finas (chapas, perfis finos e tubos), exige-se um passo fino (24 a 32 dentes/pol) para garantir que no mínimo 2 a 3 dentes fiquem apoiados simultaneamente sobre a parede do material. Se o passo for largo demais, o dente engancha na borda fina da peça e se quebra.
Relação com o Material e Seção: Para materiais macios (como alumínio e plástico) ou seções maciças/espessas, utiliza-se um passo mais largo (14 a 18 dentes/pol). O vão maior entre os dentes (bolsa de cavaco) é indispensável para acomodar e evacuar o grande volume de cavaco produzido sem entupir nem travar a serra.
Fixação da peça:
Relação com a Espessura: Peças de pequena espessura flexionam e vibram com facilidade se forem fixadas longe do ponto de corte; por isso, devem ser presas o mais próximo possível da linha de serramento (ou apoiadas entre tacos de madeira) para evitar a quebra da lâmina.
Relação com o Material: Materiais moles necessitam de proteção nos mordentes da morsa (como mordentes de alumínio, cobre ou madeira) para não serem amassados ou marcados pela pressão de aperto, enquanto materiais rígidos/duros exigem fixação firme para resistir aos esforços de corte sem deslocamento

Função: O puncionamento cria uma cavidade cônica no centro riscado que guia a ponta da broca e impede que ela deslize na superfície no início da rotação.
Erros possíveis: Inclinação do ecrãroca (falta de perpendicularidade) e vibrações/folgas no mandril da furadeira.

Preparação: Limpeza da chapa bruta e remoção de rebarbas.
Traçagem: Marcação do contorno retangular e dos centros dos furos com régua, traçador e puncionador.
Fixação: Fixação da chapa na morsa de bancada.
Corte: Serra manual ao longo das linhas do contorno.
Acabamento: Limagem do contorno retangular e quebra de cantos.
Furação: Execução dos dois furos na furadeira utilizando o centro puncionado.
Inspeção: Verificação dimensional do contorno e do posicionamento dos furos com paquímetro.

Três medições permitem calcular a média e identificar a dispersão, reduzindo a influência de erros aleatórios, imperfeições de posicionamento do instrumento e pequenas variações geométricas locais da superfície.

Registrar casas decimais além da resolução induz a uma falsa exatidão sem respaldo experimental.
Exemplo: Em um paquímetro com resolução de 0,05 mm, é correto registrar 10,10 mm ou 10,15 mm, mas é incorreto registrar 10,123 mm.

Inadequado: O instrumento não possui resolução e incerteza suficientes para detectar desvios menores que a própria faixa de tolerância.
Alternativa: Utilizar um instrumento de maior resolução (como substituir um paquímetro por um micrômetro, projetor de perfil ou MMC).

(a) Diâmetro externo: Micrômetro ou Paquímetro, pela facilidade de contato e precisão.
(b) Profundidade de rebaixo: Paquímetro com haste de profundidade ou micrômetro de profundidade.
(c) Passo e ângulo de rosca: Projetor óptico (de perfil), que projeta a imagem ampliada do perfil sem contato.
(d) Batimento de eixo: Relógio comparador montado com suporte sobre bloco em V.
(e) Rugosidade Ra: Rugosímetro de ponta de diamante.

Medição Absoluta (Direta): Obtém o valor da grandeza diretamente no instrumento (ex.: Micrômetro lendo 15,00 mm).
Medição Comparativa (Indireta): Mede o desvio em relação a uma referência previamente ajustada (ex.: Relógio comparador zerado sobre um bloco-padrão).

Referência: Superfície plana inferior apoiada na mesa de desempeno.
Trajetória: Apoia-se a ponta do relógio comparador na superfície superior e desloca-se o conjunto ao longo de uma trajetória contínua.
Interpretação: A diferença entre a maior e a menor leitura no ponteiro é o erro de paralelismo.

A circularidade é avaliada em apenas uma seção 2D. A cilindricidade é uma tolerância tridimensional que avalia o diâmetro, a conicidade e a retilineidade ao longo de todo o comprimento do cilindro.

Isso ocorre quando as seções transversais individuais são circulares, porém apresentam excentricidade em relação ao eixo de rotação ou o eixo possui empenamento ao longo do seu comprimento. alem disso poder ter alta conicidade (variação dos raios)

Circularidade: Controla a forma do círculo em uma seção 2D sem requerer um eixo de rotação de referência.
Cilindricidade: Controla a forma 3D de toda a superfície cilíndrica sem necessidade de eixo de referência de montagem.
Batimento Total: Controla a variação de forma e orientação de toda a superfície durante a rotação em torno de um eixo de referência específico.

Medir perpendicularmente às marcas da ferramenta registra a altura real dos picos e vales do perfil. Medir no sentido paralelo às ranhuras mascara o perfil, resultando em valores falsamente baixos de Ra.

Característica
Valor Nominal
Tolerância
Instrumento
Medição 1
Medição 2
Medição 3
Resultado (Média)
Decisão
Diâmetro Externo
35,00 mm
±0,05 mm
Paquímetro
35,02 mm
35,01 mm
35,03 mm
35,02 mm
Aprovado
Comprimento Total
120,00 mm
±0,10 mm
Paquímetro
120,05 mm
120,04 mm
120,06 mm
120,05 mm
Aprovado
Rugosidade Ra
1,60 μm
Máx. 1,60 μm
Rugosímetro
1,20 μm
1,25 μm
1,22 μm
1,22 μm
Aprovado

Os limites são definidos consultando a tabela da norma de tolerâncias gerais citada na legenda do desenho (como a NBR ISO 2768).

Código/desenho da peça, especificação do material, sequência numerada de operações, máquinas/equipamentos, ferramentas de corte, parâmetros de corte e método/instrumento de inspeção para cada etapa.

Para garantir o controle de qualidade na própria estação de trabalho e identificar desvios antes das operações subsequentes.

Operação
Descrição
Máquina / Ferramenta
Parâmetro / Dimensão Crítica
Instrumento de Verificação
O1
Corte da chapa
Serra de fita / Lâmina de serra
Comprimento inicial
Régua graduada
O2
Fresamento do rebaixo
Fresadora / Fresa de topo ∅20 mm
Profundidade do rebaixo
Paquímetro (haste)
O3
Furação (4 furos)
Furadeira / Broca helicoidal
Diâmetro e posição
Paquímetro / Gabarito
O4
Dobramento em L
Dobradeira / Punção e matriz
Ângulo de 90∘
Esquadro / Transpordador

Sequência A (Furar antes do corte do contorno):
Vantagens: Utiliza a chapa bruta com maior área de apoio para uma fixação rígida e segura na morsa.
Precisão e Segurança: Reduz o risco de deformação da chapa durante a furação.
Sequência B (Cortar o contorno antes de furar):
Vantagens: Garante que as bordas da peça estejam finalizadas e sirvam de referência dimensional exata para a traçagem e o alinhamento dos furos.