Brochamento

Brochamento é o processo de corte feito com uma brocha, ou seja uma sequência de cinzéis que aumentam em tamanho, de modo que cada cinzel corta um pouco mais fundo do que o anterior. Por sua vez, a brocha é uma ferramenta de corte estática com vários dentes a pouca distancia entre eles e com diâmetros progressivamente maiores.

História

O conceito de brocagem remonta ao início da década de 1850, com as primeiras aplicações usadas para cortar chaveiros em polias e engrenagens. Após a Primeira Guerra Mundial, o broaching foi usado para canos de armas. Nas décadas de 1920 e 30 as tolerâncias foram apertadas e o custo reduzido graças aos avanços nas máquinas de moagem e broqueamento de formas.

Uso

Um exemplo de uma peça de trabalho brochada. Aqui o perfil de broaching é um spline.

A brocagem foi originalmente desenvolvida para usinagem de chaveiros internos. No entanto, logo foi descoberto que a brocagem é muito útil para usinagem de outras superfícies e formas para peças de alto volume. Como cada broche é especializado para cortar apenas uma forma, ou o broche deve ser especialmente projetado para a geometria da peça de trabalho ou a peça deve ser projetada em torno de uma geometria de broche padrão. Uma personalizada geralmente só é viável com peças de alto volume, porque a broca pode custar de US$ 15 000 a US$ 30 000 para ser produzida.

As velocidades de broaching variam de 20 a 120 pés de superfície por minuto (SFPM). Isso resulta em um tempo de ciclo completo de 5 a 30 segundos. A maior parte do tempo é consumida pelo curso de retorno, manuseio de brocas e carga e descarga de peças.

As únicas limitações na brocagem são que não há obstruções ao longo do comprimento da superfície a ser usinada, a geometria a ser cortada não tem curvas em múltiplos planos, e que a peça de trabalho é forte o suficiente para suportar as forças envolvidas. Especificamente para a brocagem interna, um furo deve existir primeiro na peça de trabalho para que a possa entrar.  Além disso, há limites para o tamanho dos cortes internos. Os orifícios internos comuns podem variar de 3,2 a 152,4 mm (0,125 a 6 pol.) de diâmetro, mas é possível atingir uma faixa de 1,3 a 330,2 mm (0,05 a 13 pol). O alcance das brochas de superfície é geralmente de 0,075 a 10 pol (1,9 a 254,0 mm), embora o intervalo viável seja de 0,02 a 20 pol (0,51 a 508,00 mm).

As tolerâncias são geralmente de ±0,002 pol (±0,05 mm), mas em aplicações precisas uma tolerância de ±0,0005 pol (±0,01 mm) pode ser mantida. Os acabamentos de superfície são geralmente entre 16 e 63 micropolegadas (μin), mas podem variar de 8 a 125 μin.  Pode haver pequenas rebarbas no lado de saída do corte.

A brocagem funciona melhor em materiais mais macios, como latão, bronze, ligas de cobre, alumínio, grafite, borrachas duras, madeira, compósitos e plástico. No entanto, ainda tem uma boa classificação de usinabilidade em aços macios e aços de usinagem livre. Na brochagem, a usinabilidade está intimamente relacionada à dureza do material. Para aços a faixa de dureza ideal é entre 16 e 24 Rockwell C (HRC); uma dureza maior que HRC 35 embotará o brochar rapidamente. A brocagem é mais difícil em materiais mais duros, aço inoxidável e titânio, mas ainda é possível.

Referências

Fontes

• Degarmo, E. Paul; Black, J T.; Kohser, Ronald A. (2003), Materials and Processes in Manufacturing, ISBN 0-471-65653-4 9th ed. , Wiley .
• Drozda, Tom; Wick, Charles; Benedict, John T.; Veilleux, Raymond F.; Society of Manufacturing Engineers; Bakerjian, Ramon (1983), Tool and Manufacturing Engineers Handbook: Machining, ISBN 978-0-87263-085-7, 1 4th, illustrated ed. , Society of Manufacturing Engineers .
• Todd, Robert H.; Allen, Dell K.; Alting, Leo (1994), Manufacturing Processes Reference Guide, ISBN 0-8311-3049-0, Industrial Press Inc. .