Desgaste e vida da ferramenta de corte

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Manuel Barbosa Rosa
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1 Desgaste e vida da ferramenta de corte Durante a usinagem a cunha de corte é submetida a um desgaste que depende da forma e da duração da solicitação. Podem ocorrer o desgaste ou a avaria da ferramenta. Desgaste: perda progressiva de material da ferramenta. Avaria: catástrofe completa da ferramenta de corte impossibilitando a sua atuação

2 Influência do desgaste da ferramenta nos resultados de trabalho - aumento das forças de corte; - aumento da temperatura na interface peça/ferramenta; - piora da qualidade superficial; - piora da precisão da peça.

6 Abrasão e adesão

8 Desgaste Difusivo Este mecanismo envolve a transferência de átomos de um material para outro e é fortemente dependente da temperatura e da solubilidade dos elementos envolvidos na zona de fluxo (zona de cisalhamento secundário). Como se processa a nível atômico, no microscópio as áreas desgastadas por difusão tem uma aparência muito lisa.

11 Adesão Este mecanismo ocorre, geralmente, a baixas velocidades de corte, onde o fluxo de material sobre a superfície de saída da ferramenta se torna irregular. Sob estas condições, fragmentos microscópicos são arrancados da superfície da ferramenta e arrastados junto ao fluxo de material adjacente à interface. Como este mecanismo se processa a nível de grãos, no microscópio, as áreas desgastadas tem uma aparência áspera.

12 Formas de desgaste

13 Desgaste de flanco Desgaste de cratera

14 Desgaste de entalhe Deformação plástica Fonte: Klocke WZL

15 Formas de desgaste - continuação

16 Parâmetros utilizados para medir os desgastes da ferramenta

20 Medição da marca de desgaste com CCD

22 Valores característicos para o fim de vida Material Parâmetros Aço-rápido Marca de desgaste Desgaste de cratera Metal-duro Marca de desgaste Desgaste de cratera Marca de desgaste Desgaste de cratera Cerâmica VB mm VBmax mm KT mm VB mm VBmaxmm KT mm VB mm KT mm Valores recomendados 0,2 até 1,0 0,35 até 1,0 0,1 até 0,3 0,3 até 0,5 0,5 até 0,7 0,1 até 0,2 0,15 até 0,3 0,1

23 Vida da ferramenta

24 Curva de vida da ferramenta T = K x vc y vc T = C y = b + m x log T = log C + k log vc

26 Tool Life Curves Tool Life curves should not be extrapolated! Plots of experimental data for specific materials and conditions Generally plotted on log-log paper and used to determine n T A B L E R a n g e o fn V a l u e s f o re q. ( )f o rv a r i o u s T o o l M a t e r i a l s H i g h s p e e d s t e e l s C a s ta l l o y s C a r b i d e s C e r a m i c s

27 Equação Expandida de Taylor: E T = K 1 f ap Vc VB F G H K1, E, F, G e H são constantes e podem ser determinados através de uma regressão linear usando o método dos mínimos múltiplos quadrados.

28 Troque a ferramenta ou a reafie levando em consideração: 1. Falha completa da ferramenta; 2. Falha preliminar da ferramenta; 3. Largura da marca de desgaste no flanco; 4. Vibrações intensas; 5. Profundidade Kt da cratera; 6. Deficiência de acabamento superficial 7. Formação de rebarbas; 8. Forma de cavacos; 9. Alteração de dimensões da peça; 10. Força de corte, torque ou potência; 11. Aumento da força de avanço e 12. Aumento da temperatura de corte.

29 Métodos usuais de especificação da vida de uma ferramenta de corte (utilizado, por exemplo para comparar duas ferramentas, fluidos de corte, etc) 1. Tempo de máquina (para máquinas automáticas) ; 2. Tempo efetivo de corte; 3. Volume de material removido; 4. Número de peças usinadas; 5. Velocidade de corte equivalente; 6. Velocidade de corte relativa

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