UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ CAMPUS PONTA GROSSA USINAGEM COM GEOMETRIA DEFINIDA

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1 USINAGEM COM GEOMETRIA DEFINIDA Professor: Me. Eng. PAULO ROBERTO CAMPOS ALCOVER JUNIOR Curso de Tecnologia em Fabricação Mecânica 5 Período MT531

2 Mecanismo ; Mecanismo de Formação de Cavaco; Etapas da Formação do Cavaco; Tipos de Cavaco; Fontes e Distribuição de Calor; Controle da Forma; Ângulos de Saída; Mecanismo de Ruptura do Cavaco; de Usinagem; Requisitos; Critérios de Seleção; Evolução Histórica; Classificação; Propriedades dos Materiais; Materiais;. 2

3 Mecanismo : Superfícies em Usinagem: Superfície a Usinar; Superfície em Usinagem; Superfície Usinada; Grandezas de avanço, penetração e usinagem: Geometria da Cunha de Corte: 3

4 : Forças de Usinagem: Ks K s1. h z Material σt [N/mm²] 1-z Ks1 Aço , , , , , , , F c K s.a , , , Fofo HRc = 46 0, F c K s.h.b K s1.h 1 z 4.b

5 : Potência de Usinagem: Mecanismo Potência de Corte: Pc F.V c c [kw] Fc [N] e Vc [m/min] Potência de Avanço: Pf F.V f f Potência fornecida pelo motor: [kw] Ff [N] e Vf [mm/min] P m P c 5

6 Mecanismo de Formação de Cavaco: 6

7 Mecanismo de Formação de Cavaco: 7

8 Mecanismo de Formação de Cavaco: A formação do cavaco influencia diversos fatores ligados a usinagem, tais como: Desgaste da Ferramenta; Esforços de Corte; Calor Gerado na Usinagem; Penetração do Fluido de Corte; Assim estão envolvidos com o processo de formação de cavaco os seguintes aspectos: Econômicos; Qualidade da Peça; Segurança do Operador; Utilização Adequada da Máquina, etc.. 8

9 Etapas da Formação do Cavaco: 1) recalque (deformação elástica); 2) Deformação plástica; 3) Ruptura (cisalhamento); 4) Movimento sobre a superfície de saída; O corte dos metais envolve o cisalhamento concentrado ao longo de um plano chamado plano de cisalhamento; O ângulo entre o plano de cisalhamento e a direção de de corte é chamado de ângulo de cisalhamento (Ø); Quanto maior a deformação do cavaco sendo formado, menor será Ø e maior será o esforço de corte. 9

10 Mecanismo de Formação de Cavaco: 10

11 Tipos de Cavaco: De Ruptura De Cisalhamento Contínuo O fenômeno de formação do cavaco é periódico. 11

12 Classificação dos Cavacos: 1. Quanto ao tipo: Contínuo; Cisalhamento; Ruptura; 2. Quanto à forma: Em fita; Helicoidal; Espiral; Em lasca ou pedaço. 12

13 Classificação dos Cavacos Quanto ao Tipo: 1.1. Cavaco Contínuo: Características: - lamelas justapostas numa disposição contínua; - lado de baixo geralmente suave; Formação de Cavaco: - fluxo contínuo do material (materiais dúcteis); - elementos do cavaco não se separam em zonas de cisalhamento; Condições de Formação: - alta velocidade de corte; - grandes ângulos de usinagem; Acabamento Superficial: - como a força de corte varia muito pouco devido a contínua formação do cavaco, a qualidade superficial é muita boa. 13

14 Classificação dos Cavacos Quanto ao Tipo: 1.1. Cavaco Contínuo: 14

15 Classificação dos Cavacos Quanto ao Tipo: 1.2. Cavaco de Cisalhamento ou Lamelar: Características: - superfície fortemente indentada; Formação de Cavaco: - fluxo não contínuo do material; - cavacos lamelares são levemente deformados no plano de cisalhamento e novamente soldados; - serilhado nas bordas o difere do cavaco contínuo; Condições de Formação: - materiais com baixa ductilidade. A descontinuidade é causada por irregularidades no material, vibrações, ângulo efetivo de corte muito pequeno, elevada profundidade de corte, baixa velocidade de corte, etc; Acabamento Superficial: - A qualidade superficial é inferior a obtida com cavaco contínuo, devido a variação da força de corte. Tal força cresce com a formação do cavaco e diminui bruscamente com sua ruptura, gerando fortes vibrações e uma superfície com ondulações. 15

16 Classificação dos Cavacos Quanto ao Tipo: 1.2. Cavaco de Cisalhamento ou Lamelar: 16

17 Classificação dos Cavacos Quanto ao Tipo: 1.3. Cavaco de Ruptura: Características: - fragmentos arrancados de peças usinadas; Formação de Cavaco: - fluxo não contínuo do material; - completa desintegração do cavaco; Condições de Formação: - materiais com baixa ductilidade (fragéis); - condições desfavoráveis de usinagem (ângulo de saída com valores muito baixos, nulos ou negativos); Acabamento Superficial: - o cavaco rompe em forma de concha gerando uma superfície com qualidade superficial inferior. 17

18 Classificação dos Cavacos Quanto ao Tipo: 1.3. Cavaco de Ruptura: 18

19 Classificação dos Cavacos Quanto à Forma: 19

20 Classificação dos Cavacos Quanto à Forma: Inconvenientes do cavaco contínuo (em fita): Pode ocasionar acidentes, visto que eles se enrolam em torno da peça, da ferramenta ou dos componentes da máquina; Possíveis danos à ferramenta e à peça; Dificulta a refrigeração direcionada, desperdiçando o fluido de corte; Dificulta o transporte (manuseio), ocupa muito volume; 20

21 Classificação dos Cavacos Quanto à Forma: Inconvenientes do cavaco contínuo (em fita): Ele prejudica o corte, no sentido de poder afetar, o acabamento, as forças de corte e a vida útil das ferramentas. Classificação dos Cavacos Quanto à Forma / Utilização: 21

22 Influência dos Fatores de Usinagem na Forma do Cavaco: 22

23 Fontes de Calor: 23

24 Distribuição de Calor: 24

25 Ângulos de Saída positivos e negativos: Contínuo: O ângulo de saída deve ser grande; De ruptura: O ângulo de saída deve ser baixo, nulo ou negativo. 25

26 Formas Assumidas: 26

27 Mecanismo de Ruptura do Cavaco: A melhor maneira de se promover a curvatura vertical do cavaco, para causar a sua ruptura é a colocação de um obstáculo no caminho do fluxo do cavaco, chamado de quebra-cavaco; A diminuição do ângulo de saída e/ou inclinação da ferramenta e o aumento do atrito cavaco-ferramenta, também promovem a curvatura vertical ; Os quebra-cavacos podem ser moldados na superfície de saída da ferramenta ou postiços. 27

28 Influência da Velocidade de Corte na Quebra do Cavaco: Em baixas velocidades de corte os cavacos geralmente apresentam boa curvatura, quebrando com facilidade; Quando as velocidades aumentam, no caso de materiais dúcteis, pode haver maior dificuldade para a quebra; Influência da Profundidade de Usinagem na Quebra do Cavaco: Grandes profundidades de usinagem facilitam a quebra do cavaco; A relação entre o raio da ponta da ferramenta e a profundidade de usinagem influencia na quebra do cavaco: ap/r pequeno = dificuldade na quebra ap/r grande = facilidade na quebra r 28

29 Quebra Cavaco: Vantagens do Uso do Quebra Cavaco: Redução de transferência de calor para a ferramenta por reduzir o contato entre o cavaco e ferramenta; Maior facilidade de remoção dos cavacos; Menor riscos de acidentes para o operador; Obstrução menor ao direcionamento do fluido de corte sobre a aresta de corte da 29 ferramenta.

30 Quebra Cavaco: a) cratera; b) anteparo postiço; c) anteparo integral 30

31 Quebra Cavaco: Tipos mais comuns de quebra-cavacos: a) Quebra-cavaco fixado mecanicamente; b) Usinado diretamente na ferramenta; c) Quebracavaco em pastilha sinterizada 31

32 Quebra Cavaco: Classificação ISO: a) Quebra-cavacos de obstrução integrada na própria ferramenta Aγ = Face; L Bn = Distância; h B = Altura; r B = Raio. 32

33 Quebra Cavaco: L Bn = Distância = é a distância entre o ponto selecionado do gume principal à projeção do ponto correspondente do quebra-cavacos na face Aγ medida no plano normal ao gume P n. Se for muito pequena, o cavaco sai dobrado excessivamente e quebra muito pequeno, e a força e a potência de corte aumentam. Se essa distância for muito grande o dobramento do cavaco é insuficiente para quebrá-lo. h B = Altura = é a distância entre a face Aγ até o ponto correspondente do quebracavacos, medido numa direção perpendicular a face. Deve ser suficiente para que o cavaco seja dobrado até a ruptura, pela obstrução. Altura excessiva provoca um enrolamento muito apertado do cavaco. 33

34 Quebra Cavaco: r B = Raio = é o raio nominal da superfície curva de um quebra-cavacos do tipo obstrução. A face ativa do quebra-cavacos deve ter um r B adequado com a face da ferramenta. Um canto vivo impede o escoamento do cavaco, que tranca na face ativa e provoca grandes esforços com quebra de partes da ferramenta. Um raio muito amplo faz com que o cavaco seja dobrado de modo insuficiente, não assegurando a sua ruptura. 34

35 Quebra Cavaco: 1 e 2: raio correto; 3 e 4: canto vivo provoca choques; 5: raio muito grande provoca dobramento insuficiente para dobrar o cavaco. 35

36 Quebra Cavaco: Classificação ISO: b) Quebra-cavacos de obstrução paralela. É mais difícil de executar que o quebra-cavacos angular. O rebolo de diamante ou carboneto de silício gasta rapidamente quando retifica o cabo de aço. Para evitar isso, deve-se prever atrás da pastilha de metal duro um rebaixo de 6 a 12 mm de largura por 0,8 mm de profundidade, a fim de que o rebolo de diamante não toque o aço. 36

37 Quebra Cavaco: Classificação ISO: c) Quebra-cavacos de obstrução angular. O ângulo ρ By do quebra-cavacos é geralmente de 8 a 10. Tem como limitação o fato de que a profundidade de corte deve ser constante, pois se o cavaco se torna muito largo, a parte de trás do quebra-cavaco se torna muito estreita para atuar convenientemente. 37

38 Quebra Cavaco: Classificação ISO: d) Quebra-cavacos de obstrução modificada. Usa-se muitas vezes um quebra-cavacos com ângulo ρ By = 45, distância L Bn = 1,5 mm, altura h B = 0,4 a 0,6 mm. No caso de ferramentas com grande raio de quina, faz-se muitas vezes, adicionalmente à obstrução de 8, uma de aproximadamente de 38

39 Quebra Cavaco: Classificação ISO: e) Quebra-cavacos de obstrução postiça. Dois parafusos de ajustagem permitem regular a distância entre o quebracavacos e o gume da ferramenta, bem como a inclinação entre eles. É importante que o quebra-cavacos esteja fixado rigidamente, e que não fique nenhuma folga entre ele e o topo da ferramenta, caso contrário, podem haver grandes esforços capazes de soltar a pastilha ou lascar o gume. 39

40 Quebra Cavaco: Classificação ISO: f) Quebra-cavacos de tipo ranhura. 40

41 Quebra Cavaco: Classificação ISO: g) Quebra-cavacos usados em ferramentas de aço rápido. Altura 50% maior em virtude da maior elasticidade dos cavacos produzidos nas menores velocidades de corte utilizadas em ferramentas de aço rápido e de ligas fundidas; Também podem ser utilizados os do tipo ranhura, com secção em forma de segmento de círculo ou de triângulo. O primeiro é usado geralmente para a usinagem de aço com avanços maiores que 0,4 mm. O segundo é usado para avanços inferiores a 0,4 mm/rot, pois produzem o enrolamento do cavaco mais apertado, de modo a quebrar o cavaco bem fino. 41

42 Quebra Cavaco: Exemplos: 42

43 Gume Postiço: É formado devido ao forte atrito entre o cavaco e a ferramenta, que produz arrancamento de pequenas partículas de metal quente do cavaco e a soldagem das mesmas ao longo do gume ativo; Como característica, é visualizado um gume sem afiação, arredondados com diversas camadas de material, sobrepostas, até que se torne instável, até soltar-se da ferramenta, podendo levar consigo uma lasca da mesma; O arrancamento frequente de partículas duras do gume postiço provoca desgaste abrasivo no flanco e da face da ferramenta, provocando também péssimo acabamento superficial; Uma solução é aumentar a velocidade de corte, para desaparecer a possibilidade de formação do gume postiço. 43

44 Gume Postiço: 44

45 Encruamento produzido no processo de corte: Os fragmentos duríssimos do gume postiço, sendo arrastados com o cavaco e com a peça, produzem forte desgaste abrasivo na face e no flanco da ferramenta; Os fragmentos de gume postiço, incrustados na superfície usinada às vezes tornam a mesma imprópria para trabalhar em mancais e guias (péssimo acabamento superficial); A superfície usinada apresenta aumento de dureza, tensões residuais (devidas ao calor e deformação plástica do material). As tensões residuais, em casos extremos, podem ir até a tensão de ruptura do material, afetando a resistência à fadiga das peças usinadas. 45

46 Encruamento produzido no processo de corte: Distribuição da dureza (HK) na zona de corte: Tipo I cavaco contínuo; Tipo II cavaco cisalhado; Tipo III cavaco contínuo com gume postiço. 46

47 Temperatura de Corte: Praticamente toda a energia mecânica associada à formação do cavaco se transforma em energia térmica; As principais fontes de geração do calor no processo de formação do cavaco são: Deformação e cisalhamento do cavaco na região de cisalhamento; Atrito do cavaco com a superfície de saída da ferramenta; Atrito da peça com a ferramenta; As principais fontes de dissipação do calor no processo de formação do cavaco são: Cavaco (cresce com a velocidade de corte); Peça (26% em aço e 73% em alumínio); Ferramenta; Fluído de corte. 47

48 Temperatura de Corte: 48

49 Temperatura de Corte: 49

50 Temperatura de Corte: Aumento da produtividade sugere aumento da velocidade de corte, avanço e profundidade de corte. Todos estes geram mais calor. Assim, deve-se tentar meios para reduzir a temperatura ou conviver com ela sem grandes danos: desenvolvimento de materiais de usinabilidade melhorada; desenvolvimento de materiais da ferramenta mais resistentes ao calor (maior dureza a quente); utilização de fluidos de corte (efeito refrigerante e lubrificante). 50

51 Materiais para de Corte: Nas operações mais comuns, utiliza como ferramenta um material mais duro que o da peça; Por outro lado, a usinagem de matérias frágeis e/ou operações de cortes interrompidos requerem materiais de ferramentas com suficiente tenacidade para suportar os choques e os impactos inerentes a tais processos; Principais Propriedades: Alta dureza; Tenacidade suficiente para evitar falha por fratura; Alta resistência ao desgaste; Alta resistência a compressão; Alta resistência ao cisalhamento; Boas propriedades mecânicas e térmicas a temperaturas elevadas; Alta resistência ao choque térmico; Alta resistência ao impacto; Ser inerte quimicamente. 51

52 Materiais para de Corte: 52

53 Esforços sobre a ferramenta: 53

54 Materiais para Fabricação de : Requisitos Desejados: 54

55 Materiais para Fabricação de : Critérios para Seleção de : 55

56 Materiais para Fabricação de : Evolução dos Materiais de Ferramenta: Aço Ferramenta (1868); Aço Rápido (1900); Metal Duro (1926); Cerâmicas (1938); Nitreto de Boro cúbico (anos 50); Diamante mono e policristalino (anos 70). 56

57 Materiais para Fabricação de : Classificação: 57

58 Materiais para Fabricação de : Propriedades dos Materiais de : 58

59 Materiais para Fabricação de : Aços Carbono e Suas Ligas Aço Ferramenta: Possuem de 0,8% a 1,5% de C e mínima porcentagem de outros elementos de liga. Até 1900 eram os únicos materiais disponíveis para ferramentas. Obtém dureza por tratamento térmico; Apresentam baixa resistência a quente (~200 C), o que permite sua utilização em baixas velocidades de corte (~25m/min), tornando-os impróprios para usinar aços de alta resistência; São utilizados em aplicações secundárias, tais como: limas, cinzéis, serras para madeira, ferramentas domésticas, ferramentas de forma para usinagem de latão e ligas de alumínio, ferramentas para serem utilizadas uma única vez ou para poucas peças; Para melhorar a sua qualidade adiciona-se à sua composição pequenas quantidades de Cr, V e W. 59

60 Materiais para Fabricação de : Aços Ferramenta: Baixo custo; Facilidade de afiação obtenção de gumes vivos; Tratamento térmico relativamente simples; Elevada dureza e resistência ao desgaste; Resistem a temperatura de até aproximadamente 250 C. 60

61 Materiais para Fabricação de : Tipos e Aplicações de Aços Ferramenta: 61

62 Materiais para Fabricação de : Aços Rápidos: Aço ferramenta com alta liga de tungstênio, molibdênio, cromo, vanádio, cobalto e nióbio; Desenvolvido para aplicação de usinagem em elevadas velocidades; Resistem a temperatura de até aproximadamente 520 a 600 C; Tratamento térmico complexo (banho de sais). 62

63 Materiais para Fabricação de : Aços Rápidos com cobertura : Revestimentos que incrementam resistência ao desgaste; TiC TiN Alta dureza (~2300 HV); Elevada ductilidade; Redução do caldeamento a frio (aresta postiça); Baixo coeficiente de atrito. 63

64 Materiais para Fabricação de : Aços Rápidos com cobertura : 64

65 Materiais para Fabricação de : Aços Rápidos sinterizados: Machos de aço rápido sinterizado enriquecido: 65

66 Materiais para Fabricação de : Metal Duro - WIDIA: O tungstênio (W) é o metal de mais alto ponto de fusão (3387 C), maior resistência à tração (4200 N/mm²) e mais baixo coeficiente de dilatação térmica; A dificuldade de fusão do W levou ao desenvolvimento da metalurgia do pó; Quando foi verificado as excelentes propriedades de dureza e resistência ao desgaste desse material, os alemães logo o batizaram de widia (wie diamond = como o diamante); As pastilhas possuem elevada resistência à compressão (3500 N/mm²), sua dureza se mantêm elevada até ~1000 C, sendo empregadas com sucesso na usinagem do ferro fundido e de materiais não ferrosos. 66

67 Materiais para Fabricação de : Metal Duro - WIDIA: Material de ferramenta mais utilizado na indústria; Indústria automobilística consome cerca de 70% das ferramentas de metal duro produzidas no mundo; Resistem a temperatura de até aproximadamente 1000 C; Aumento na vida útil das ferramentas na ordem de 200 a 400%; 67

68 Materiais para Fabricação de : Efeitos de alguns elementos sobre o metal duro: 68

69 Materiais para Fabricação de : Classificação conforme ISO em classes P, M e K: 69

70 Materiais para Fabricação de : Subdivisão dos Metais Duros Grupo P: Simbolizado pela cor azul, para usinagem de aço, aço fundido, FoFo maleável, nodular, ou ligado, ou seja, materiais de cavaco comprido. Possuem alta resistência a quente e pequeno desgaste abrasivo; Além de WC tem percentagens mais ou menos elevadas de TiC (até 35%) e de TaC (até 7%); 70

71 Materiais para Fabricação de : Subdivisão dos Metais Duros Grupo P: 71

72 Materiais para Fabricação de : Subdivisão dos Metais Duros Grupo M: Simbolizado pela cor amarela. Para usinagem de aço, aço fundido, aço ao Mn, FoFo ligado, aços inoxidáveis austeníticos, FoFo maleável e nodular e aços de corte livre, ou seja, para uso universal em condições satisfatórias; Constituem tipos intermediários entre os grupos P e K, apresentando resistência a quente relativamente boa e boa resistência à abrasão; 72

73 Materiais para Fabricação de : Subdivisão dos Metais Duros Grupo M: 73

74 Materiais para Fabricação de : Subdivisão dos Metais Duros Grupo K: Simbolizado pela cor vermelha. Para usinagem de FoFo comum e coquilhado, FoFo maleável de cavaco curto, aços temperados, não ferrosos, não metálicos, pedra e madeira, ou seja, materiais de cavaco curto; Possuem menor resistência a quente e alta resistência ao desgaste, sendo constituídos quase que totalmente de WC-Co; Os metais mais duros são usados para usinagens de acabamento (altas vc e baixas ap). Em geral, as pastilhas possuem ângulo de saída negativo; Os menos duros e mais tenazes (alto Co) são usados em cortes pesados de desbaste, baixas vc, cortes interrompidos, vibrações, máquinas velhas, etc. 74

75 Materiais para Fabricação de : Subdivisão dos Metais Duros Grupo K: 75

76 Materiais para Fabricação de : Subdivisão dos Metais Duros Grupo K: 76

77 Materiais para Fabricação de : Metais Duros com Cobertura: Substrato tenaz com revestimento duro (TiC, TiN, Ti(CN), Al2O3,...); Combinando-se assim uma alta resistência a choques com alta resistência a desgaste (maior vida de ferramenta); 77

78 Materiais para Fabricação de : Comparação dos Processos de Revestimento CVD e PDV: 78

79 Materiais para Fabricação de : Metais Duros Revestidos: Principais Revestimentos: Carboneto de titânio (TiC); Nitreto de titânio (TiN); Carbonitreto de titânio (Ti(C,N)); Nitreto de alumínio-titânio ((Ti, Al)N); Óxido de Alumínio (Al2O3); Camadas de diamante. 79

80 Materiais para Fabricação de : Cerâmicas de Corte: Empregada na usinagem de aços e ferros fundidos; Altas velocidades de corte, altas potências de acionamento; Exigem máquinas rígidas e proteção ao operador; Propriedades e Características: Resistentes à corrosão e às altas temperaturas; Elevada estabilidade química (boa resistência ao desgaste); Resistência à compressão. 80

81 Materiais para Fabricação de : Cerâmicas de Corte - Vantagens: - Alta dureza a quente (maior que as cerâmicas mistas), que se mantém até ~1600 C, permitindo altas velocidades de corte (5 a 10 vezes maiores que as do metal duro comum); - Elevada estabilidade química do óxido de alumínio, que se mantém até aproximadamente o seu ponto de fusão (2050 C). Não ocorrem fenômenos de oxidação ou difusão como no metal duro; - Como a cerâmica é isolante térmico, não há risco de desgaste eletro-químico; - Alta resistência à compressão; - Baixo coeficiente de atrito; - Sem afinidade química com o aço, não formando gume postiço; - Menor desgaste assegura melhor precisão dimensional. 81

82 Materiais para Fabricação de : Cerâmicas de Corte - Problemas: - Grande fragilidade, o que a torna deficiente na usinagem interrompida, no emprego em máquinas pouco rígidas, grandes balanços das ferramentas, vibrações; - Condutibilidade térmica muito baixa, o que a torna sensível a variações bruscas de temperatura. Por isso, não se recomenda o uso de fluidos refrigerantes; - Quase todos os materiais podem ser usinados com cerâmica. As poucas exceções são: Alumínio, que reage quimicamente com Al 2 O 3 ; Ligas de titânio, com alto teor de Ni e materiais resistentes ao calor, pela tendência a reações químicas; Magnésio, berílio e zircônio, que são inflamáveis na temperatura de trabalho da cerâmica. 82

83 Materiais para Fabricação de : Cerâmicas Mistas - Cermets: È constituído por TiC, TiN e geralmente tem o Ni como elemento de ligação; Sua principal aplicação é no acabamento dos aços, com altas velocidades e baixos avanços, embora também possam ser usadas nas operações de desbaste; Principais Características Alta dureza a elevadas temperaturas e a grande estabilidade química, com pouca tendência à difusão; Os pontos fracos são as propriedades térmicas. 83

84 Materiais para Fabricação de : Nitreto de Boro cúbico cristalino - CBN: Segundo material de maior dureza conhecido; Obtido sinteticamente (primeira síntese em 1957), com transformação de estrutura hexagonal para cúbica (pressão + temperatura); Quimicamente mais estável que o diamante (até 2000 C). 84

85 Materiais para Fabricação de : Diamante: Material de maior dureza encontrado na natureza; Pode ser natural ou sintético; Monocristalino (anisotrópico) ou policristalino (isotrópico); 85

86 Materiais para Fabricação de : Diamante: Usinagem de ferro e aço não é possível (afinidade Fe-C); Usinagem de metais não ferrosos, plásticos, madeira, pedra, borracha; Usinagem de precisão e ultraprecisão; Pequenas ap e f, tolerâncias estreitas (baixa resistência a flexão das ferramentas); Emprego de altas velocidades de corte; Tempos de vida de até 80 vezes maior que os das ferramentas de metal duro; 86

87 Materiais para Fabricação de : Diamante Natural: São indicados para usinagens de metais leves, bronze, cobre, ligas de estanho, borracha dura e mole, vidro, plásticos e pedras (dressagem); Aplicam-se para a usinagem fina (grande precisão e qualidade superficial semelhante ao polimento); Pequenas ap e f, tolerâncias estreitas (baixa resistência a flexão das ferramentas); A usinagem de aço e FoFo não é possível, em virtude da afinidade do ferro com o carbono. Na zona de contato da peça com a ferramenta o carbono, devido à alta temperatura, transforma-se em grafite e reage com o ferro. Isto leva a um rápido desgaste do gume; A velocidade de corte praticamente não tem limite superior. Velocidades de 2000 m/min foram experimentadas com sucesso; A velocidade de corte mínima é de 100 m/min, avanços entre 0,02 e 0,06 mm/rot, 87 profundidades de corte entre 0,01 e 0,2 mm (excepcionalmente 1mm).

88 Materiais para Fabricação de : Diamante Natural: 88

89 Materiais para Fabricação de : Diamante Sintético: Uma ferramenta revestida com uma camada de diamante sintético policristalino (PCD); A camada de diamante policristalino é produzida pela sinterização de partículas de diamante com cobalto num processo de alta pressão (6000 a 7000 Mpa) e alta temperatura (1400 a 2000 C). A camada de 0,5mm de espessura, ou é aplicada diretamente sobre a pastilha de metal duro pré-sinterizado ou então é ligada ao metal duro através de uma fina camada intermediária de um metal de baixo módulo de elasticidade; São usados na usinagem de metais leves, latão, cobre, bronze, estanho, plásticos, asbesto, fibras reforçadas de vidro carbono, carvão grafite, metal duro pré-sinterizado, em operações de acabamento e desbaste; Especial aplicação na usinagem de ligas alumínio-silício, que são de difícil usinagem. 89

90 Materiais para Fabricação de : Revestimento das : Proteção do material de base da ferramenta; Redução de atrito na interface cavaco/ferramenta; Aumento da dureza na interface cavaco/ferramenta; Condução rápida de calor para longe da região de corte; Isolamento térmico do material de base da ferramenta. 90

91 Materiais para Fabricação de : 91

92 Materiais para Fabricação de : Material de Ferramenta Ideal: O material de ferramenta ideal deveria ter a dureza do diamante natural, a tenacidade do aço rápido e a inércia química da alumina; 92

93 Materiais para Fabricação de : Queda da Resistência com o aumento da temperatura: 93

94 Materiais para Fabricação de : Diagrama de dureza-tenacidade: 94

95 Materiais para Fabricação de : Aumento da Velocidade de Corte - Evolução: 95

96 Materiais para Fabricação de : 96

97 Materiais para Fabricação de : Pastilhas: 97

98 Materiais para Fabricação de : 98

99 Materiais para Fabricação de : 99

100 Superfícies Sistemas de Ref. Grandezas Geometria Forças Potências STEMMER, C. E. de corte I. 5. ed. Florianópolis: UFSC STEMMER, C. E., de corte II: brocas, alargadores, ferramentas de roscar, fresas, brochas, rebolos, abrasivos. 2. ed. Florianópolis: Ed. da UFSC FERRARESI, D. Fundamentos da usinagem dos metais. São Paulo: Edgard Blücher, DINIZ, A. E., MARCONDES, F.C., COPPINI, N. L., Tecnologia da Usinagem dos Metais. 3 ed.,, São Paulo: Artliber SANDVIK DO BRASIL Divisão Coromant. Manual técnico de usinagem: torneamento, fresamento, furação, madrilhamento, sistemas de fixação. São Paulo: [s.n.] 100