SEM 0534 Processos de Fabricação Mecânica. Professor: Renato Goulart Jasinevicius

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1 SEM 0534 Processos de Fabricação Mecânica Professor: Renato Goulart Jasinevicius

2 Processos de Fabricação Mecânica Sumário Introdução: Movimentos e Grandezas Ferramentas para operação de Torneamento Condição de operação Operações de Torneamento Sistema de fixação de peças em Torneamento Tornos e partes componentes dos tornos Máquinas para produção

3 Introdução: Movimentos e Grandezas Norma ABNT NBR 6162 Conceitos da Técnica de Usinagem Movimentos e Relações Geométricas Movimentos na Usinagem = movimentos entre a ferramenta e a peça Classificação : Ativos e Passivos

4 Introdução: Movimentos e Grandezas Ativos : promovem remoção de Material Movimento de corte (B) Movimento de avanço (A): Contínuo no Torneamento (Figura 1) e Furadeira; Intermitente na operação de Aplainamento (Filme) Movimento efetivo de Corte: Contínuo = M. de corte + M. de avanço; Intermitente = M.de corte Figura 1

5 Introdução: Movimentos e Grandezas Ativos : promovem remoção de Material Movimento de corte (B) Movimento de avanço (A): Contínuo no Torno e Furadeira; Intermitente na Plaina Movimento efetivo de Corte: Contínuo = M. de corte + M. de avanço; Intermitente = M.de corte Movimento de corte Movimento de Avanço

6 D Movimentos do Processo de Usinagem Geometria do Torneamento n A Superfície de saída A A A n Aresta principal de corte Superfície de folga Peça A-A V f Direção dos movimentos de corte, avanço e efetivo de corte no torneamento. A-A : ângulo da direção do avanço; : ângulo da direção efetiva Cunha de corte A-A

7 D Movimentos do Processo de Usinagem Figura 1: Torneamento n Movimento efeitvo =90º V e V c Movimento de corte A A Peça n Direção dos movimentos de corte, avanço e efetivo de corte no torneamento. : ângulo da direção do avanço; : ângulo da direção efetiva V f A-A Movimento de avanço Ferramenta de corte Plano de trabalho

8 Movimentos do Processo de Usinagem Figura 2: Furação Broca helicoidal n Direção dos movimentos de corte, avanço e efetivo de corte no torneamento. : ângulo da direção do avanço; : ângulo da direção efetiva Movimento de corte Movimento efetivo V c V e = 90º V f Movimento de avanço Peça Plano de trabalho

9 Movimentos do Processo de Usinagem Figura 3: Fresamento 90º Movimento efetivo Movimento de corte V e V c Direção dos movimentos de corte, avanço e efetivo de corte no torneamento. : ângulo da direção do avanço; : ângulo da direção efetiva V f Movimento de avanço Peça Plano de trabalho

10 Movimentos Passivos Passivos: Não promovem remoção de material ao ocorrerem: Movimento de ajuste (C): pré-determinação da espessura da camada de material a ser removida. Sangramento, furação e brochamento não ocorre este movimento Movimento de correção: compensação no posicionamento causado por fatores como desgaste, variações térmicas, def. plásticas, etc. Movimento de aproximação: antes da usinagem Movimento de recuo: após a usinagem Importância: Tempo total de fabricação depende do tempo gasto em cada um desses movimentos.

11 D Movimentos Passivos Movimento de ajuste (C): pré-determinação da espessura da camada de material a ser removida. Sangramento, furação e brochamento não ocorre este movimento Movimento de Ajuste C ap A-A

12 Movimentos Passivos Movimento de ajuste (C): pré-determinação da espessura da camada de material a ser removida. Sangramento, furação e brochamento não ocorre este movimento ap n n V c V f V f Peça Sangramento: ap equivale a espessura da lâmmina que penetra no metal Furação: ap equivale ao diâmetro da broca dividido por 2

13 Movimentos Passivos Brochamento: Seqüência da operação Movimento de ajuste (C): pré-determinação da espessura da camada de material a ser removida. Sangramento, furação e brochamento não ocorre este movimento Brochamento: ap equivale a espessura da lâmina que penetra no metal até atingir a forma final

14 A D A Movimentos Passivos n A-A Movimento de correção: compensação no posicionamento causado por fatores como desgaste, variações térmicas, def. plásticas, etc. Movimento de Correção C x x desgaste A-A

15 D Movimentos Passivos Movimento de aproximação: antes da usinagem Movimento de recuo: após a usinagem n Movimento de Recuo (R) R A Movimento de Aproximação (A)

16 Grandezas do Processo de Usinagem D i v c ap f D f n V c Di n 1000 Profundidade de usinagem, ap (mm) Velocidade de corte, V c (m/min) l ap D i D f 2 Rotação da peça, n (rpm) v f n vc D i Velocidade de avanço, V f (mm/min) v f n f

17 Exemplos Exemplo 1 - Determinar a velocidade de corte em uma operação de torneamento de uma peça de 45mm de diâmetro, girando a 750 rpm. Vc= Vc = 106m/min Exemplo 2 - Em uma operação de torneamento de uma peça de 70 mm, a velocidade de corte indicada é de 160m/min. Determinar a rotação a ser selecionada no torno Vc n= n= D n = 728 rpm

18 Grandezas do Processo de Usinagem Área da seção do cavaco (A) f A = ap * f = seção do cavaco ( = 90º ) A= b * h = seção do cavaco ( 90º ) ap A h f h f ap b Onde: - Ângulo de Posição ap - Profundidade de Usinagem f - Avanço b - largura de corte h - Espessura de corte A 90º b h ap sen f sen ap b

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20 Grandezas do Processo de Usinagem Tempo de corte t c (min) v c t c L v f D i f ap D f n Onde L é comprimento de corte (mm) Taxa de remoção de material, Q, (mm 3 /min) L Q v c ap Potência de corte (kw) f P Qu Onde u (W*seg/mm 3 ) é a energia específica de corte e depende do material

21 Necessidades de energia (aproxm.) em operações de usinagem (no motor rendimento de 80% e multiplicar por 1.25 para ferramentas desgastadas Energia específica (u) Material W.s/mm 3 hp.min/in. 3 Ligas de Alumínio 0,4-1,1 0,15-0,4 Ferros fundidos 1,6-5,5 0,6-2,0 Ligas de cobre 1,4-3,3 0,5-1,2 Ligas para altas temperaturas 3,3-8,5 1,2-3,1 Ligas de magnésio 0,4-0,6 0,15-0,2 Ligas de Níquel 4,9-6,8 1,8-2,5 Ligas Refratárias 3,8,9,6 1,1-3,5 Aços inoxidáveis 3,0-5,2 1,1-1,9 Aços em geral 2,7-9,3 1,0-3,4 Ligas de titânio 3,0-4,1 1,1-1,5

22 Grandezas do Processo de Usinagem Vc e f - parâmetros usados para otimização de corte ap - fixado para dimensões iniciais e finais - limitado pela ferramenta de corte

23 Exemplo 4: Numa operação de torneamento cilíndrico de um aço ABNT O comprimento considerado para o corte é de 150 mm (L), o avanço (f) usado será de 0,15 mm/revolução, a velocidade de corte (v c ) é de 150 m/min. O diâmetro inicial da peça é de 100 mm e o diâmetro final de 90mm. A profunidade de usinagem (ap) em cada passo será de 2,5 mm. Calcule: Rotação da peça; b) Velocidade de avanço, c) tempo de corte para realizar a operação ; d) taxa de remoção de material e; e) a potência de corte. L a) b) c) d) O tempo de corte para realizar a operação será o tc x 2 passos ou 4,18 minutos e)

24 Grandezas do Processo de Usinagem Velocidade de corte (V c ) variação de 5 mm/seg a 10 m/seg (podendo chegar a 50 m/seg) Típico: 50 mm/seg a 3 m/seg Avanço (f ) 13 m a 2.5 mm por revolução Profundidade de usinagem (ap) até 25,4 mm Volume de material removido pelo tempo (Q) > 28 cm 3 /seg (possível) Típico: cm 3 /seg

25 Exercício v c ,9m / min

26 Exercício Dada operação de torneamento cilíndrico utilizando as seguintes condições de corte: v c = 250 m/min; D = 150 mm; v f = 159 mm/min; ap = 4 mm; t c = 1,57 min; = 75º ; calcule: a) Rotação da peça (n); b) Avanço (f); c) Comprimento de corte (L); d) Espessura de corte (h) e) Largura de corte (b); f) Taxa de remoção (Q)

27 Geometria de Ferramenta para Usinagem

28 Classificação da ferramenta de corte Ferramentas com ponta única Uma aresta de corte dominante Ponta é geralmente arredondada formando um raio na ponta Torneamento usa ferramenta de ponta única 2. Ferramentas com Multiplas arestas de corte Mais de uma aresta de corte Movimento relativo a peça é rotativo Fresamento e furação usam ferramentas com multiplas arestas

29 Ferramentas para operação de Torneamento Forma e Geometria das Ferramentas Material da ferramenta Ângulos Principais Condições de Corte

30 Geometria da Cunha cortante Para cada par material de ferramenta / material de peça têm uma geometria de corte apropriada ou ótima. A geometria da ferramenta influência na: Formação do cavaco Saída do cavaco Forças de corte Desgaste da ferramenta Qualidade do Acabamento

31 Geometria da Cunha cortante Blank de Aço Rápido Blank afiado para ferramenta

32 Geometria da Cunha cortante Direção do corte Aresta secundária de corte Superfície de saída Direção do avanço Aresta principal de corte Superfície de folga secundária Superfície de folga primária Raio da ponta da ferramenta

33 Construção dos ângulos da Ferramenta Superfície de saída Esmeril Aresta Secundária de corte Aresta principal de corte

34 Construção dos ângulos da Ferramenta n Aresta Secundária 2 Aresta principal de corte A A de corte Superfície de saída Corte A-A Pontos: FILME 1 entre a superfície de saída e a superfície do cavaco; 2 entre a superfície de folga e a superfície que está sendo cortada; 3 entre a aresta secundária e a superfície usinada. 1 2 Pontos 1, 2 e 3 : forte contato por atrito. O que fazer?

35 O que fazer para evitar os contatos 2 e 3? n Criar uma superfície de folga na ferramenta Aresta principal de corte A 1 A Aresta Secundária de corte Superfície de saída Corte A-A Superfície de saída 1 2 Superfície de folga Aresta secundária de corte Superfície de folga Aresta Principal de corte Contato 2 : menor atrito Pergunta: e o atrito na aresta secundária??????

36 Construção dos ângulos da Ferramenta Superfície de saída Aresta Secundária de corte Aresta principal de corte Superfície de folga secundária Superfície de folga primária

37 Construção dos ângulos da Ferramenta n 3 Aresta principal de corte A Aresta Secundária de corte A Superfície de saída Superfície de folga secundária Aresta secundária de corte Superfície de folga primária Aresta Principal de corte

38 Geometria da Cunha cortante Ferramenta de ponta única e de multiplas pontas

39 Geometria da Cunha cortante Macho para Rosca Interna Cunha de corte Fresa de Topo Cunha de corte Broca a b Cunha de corte

40 Geometria da Ferramenta de Tornear Corte a esquerda Ferramenta 2 = 60 o n f L 1 ap f Corte a Direita Corte a esquerda ap L 2 = 75 o Ferramenta 1 Corte a Direita

41 Sistema de Referência de Ferramenta Direção Efetiva de corte Direção de Corte Plano de Trabalho Plano de Efetivo de Corte Direção de avanço Plano de Referência Plano de Base Plano Efetivo de Medida f Vc Sistema Efetivo de referência de uma ferramenta de torno

42 Sistema de Referência de Ferramenta Direção de Corte Plano de Medida Direção de avanço Plano de Corte Plano de Base Plano de Referência Plano de Medida Plano de Base 90º Plano de Referência Plano de Corte Sistema de referência de uma ferramenta de torno

43 Sistema de Referência de Ferramenta Direção do corte Direção do avanço Plano de referência da ferramenta Ponto Selecionado na aresta

44 Sistema de Referência de Ferramenta Direção do corte Plano medida de Direção do avanço Ponto Selecionado na aresta

45 Sistema de Referência de Ferramenta Direção do corte Plano de corte Direção do avanço Ponto Selecionado na aresta

46 Plano de Trabalho Direção de Avanço Plano de referência Plano de Trabalho r r ap Plano de Trabalho Plano do Papel = Plano de Referência

47 Ângulos e Sistema de Referência Ângulo de saída Ângulo de posição secundário r Ângulo de folga primário a Raio de ponta Ângulo de folga secundário a s Ângulo de posição r Ângulo lateral de corte Ângulo de folga secundário a s Ângulo de inclinação positivo + Ângulo de inclinação negativo - Plano referência Ângulo de folga primário a Fonte p.26 Nelson Schneider Planos do sistema de referência

48 Ângulos definidos no plano de referência Direção de Avanço Plano de referência Plano de Trabalho r r ap Plano de Trabalho Plano do Papel = Plano de Referência

49 Ângulos definidos no plano de referência Ângulo de posição secundário r Ângulo de Posição primário Aresta principal p r Plano de trabalho Superfície Saída Direção avanço do Plano de Referência

50 Ângulos definidos no Plano de corte Ângulo de Inclinação :ângulo de inclinação da aresta de corte da ferramenta - Aresta Principal + Aresta Principal

51 Ângulos definidos no Plano de corte :ângulo de inclinação da aresta de corte da ferramenta A + B -

52 Ângulos medidos no Plano de corte Plano de Referência A Plano trabalho de Corte A-A Plano Medida de A Plano de Corte Plano de Corte

53 Ângulos medidos no Plano de corte Direção do corte Aresta principal de corte Plano de referência Ângulo secundário de folga a 2 Superfície de folga primária Plano de Corte: transparência

54 Ângulos medidos no Plano de Corte e de Medida a: Ângulo de Folga da Ferramenta b: Ângulo de Cunha da Ferramenta : Ângulo de Saída da Ferramenta

55 Plano de Corte Plano de Corte Ângulos medidos no Plano de Corte e de Medida A A Plano de Medida Plano de Referência a b Corte A-A Plano de Referência Plano de Medida

56 Plano de Corte Plano de Medida Ângulos medidos no Plano de Corte e de Medida A Plano de Medida A b Plano de Referência a A-A Plano de Referência Plano de Corte

57 Ângulos medidos no Plano de Corte e de Medida Direção do corte Superfície de saída Direção do avanço Aresta principal de corte Aresta secundária de corte Superfície de folga primária Superfície de folga secundária a 1

58 Ângulos medidos no Plano de Corte e de Medida Direção do corte Superfície de saída Direção do avanço Aresta principal de corte Aresta secundária de corte Superfície de folga primária a 1 Superfície de folga secundária

59 Ângulos medidos no Plano de Corte e de Medida Ângulo de Saída = 0 o - + Aresta Principal

60 PLANO DE MEDIÇÃO DEFINIÇÃO ESQUEMA GEOMÉTRICO ÂNGULO DE POSIÇÃO Referência Ângulo entre o plano efetivo de corte e o plano de trabalho Plano de Trabalho Plano de Corte PONTA Referência Ângulo entre o plano principal de corte e o plano lateral de corte Plano Lateral de Corte Plano de Corte INCLINAÇÃO Corte Ângulo entre a aresta de corte e o plano de referência Plano de Referência da Ferramenta FOLGA a CUNHA b Medida Medida Ângulo entre a superfície de folga e o plano de corte Ângulo entre a superfície de folga e a superfície de saída Plano de Referência Superfície de Folga Plano de Corte A Corte AB Superfície de Saída B SAÍDA Medida Ângulo entre a superfície de saída e o plano de referência Plano de Medida Plano de Corte

61 Ângulos de uma Ferramenta Monocortante

62 Recomendações de Ângulos de uma Ferramenta Monocortante Material HSS MD a 1 a 2 χ 1 χ 2 a 1 a 2 χ 1 χ 2 Ligas de Al e Mg Ligas de Cobre Aços Aços Inox Ligas Altas temperat Ligas refratárias Ligas de Ti FoFo Termoplásticos Termorígidos ângulo de inclinação ângulo de saída a 1 ãngulo de folga principal a 2 ângulo de folga lateral ou secundário χ 1 ângulo de posição χ 2 ângulo de posição lateral

63 Diâmetro da Broca Ângulos de uma Broca Guia Face de Folga Quina Guia com largura b Canto vivo Quina com Chanfro Folga do corpo Superfície de saída Ângulo de ponta Canal helicoidal Quina com raio

64 Diâmetro da Broca Ângulos de uma Broca Guia Face de Folga Quina Guia com largura b Canto vivo Quina com Chanfro Folga do corpo Superfície de saída Ângulo de ponta Canal helicoidal Quina com raio

65 Ângulos de uma Broca Aresta transversal 12º Arestas de corte Ângulo de folga correto Ângulo de folga muito grande Ângulo de folga negativo 45º Ângulo da aresta transversal correto Ângulo da aresta transversal muito grande Ângulo da aresta transversal negativo

66 Ângulos de uma Broca

67 Ângulos de uma Broca Ângulo de Hélice pequeno Ângulo de Hélice Médio Ângulo de Hélice Grande

68 Ângulos de uma Broca

69 Geometria da Fresa Fresa com aresta dupla L D D: Diâmetro da Ferramenta L: comprimento da ferramenta L2: Comprimento útil d1: diâmetro da Fresa L2 d1

70 Mecanismo de Formação do Cavaco Introdução Mecânica do Corte Formação do Cavaco Influência Sobre o Processo Tipos de Cavaco

71 Mecanismo de Formação do Cavaco

72 Mecanismo de Formação do Cavaco Modelo idealizado do corte Direção do corte cavaco Cavaco Ferramenta Peça ferramenta Direção do corte Peça

73 Mecanismo de Formação do Cavaco Considerações sobre o corte ortogonal Processo pode ser adequadamente representado através de uma geometria bidimensional. A ferramenta é considerada perfeitamente afiada. A ferramenta entra em contato com a peça somente através da superfície de saída. Principal zona de Deformação ocorre em uma zona delgada adjacente ao plano de cisalhamento. Aresta de corte é perpendicular a direção do corte. O cavaco na escoa lateralmente. Cavaco Ferramenta Peça

74 Mecanismo de Formação do Cavaco Geometria h 0 = profundidade de usinagem (ap) espessura do corte cavaco h = espessura do cavaco = ângulo de saída β = ângulo de cunha h Ferramenta a=ângulo de folga = ângulo de cisalhamento h 0 β a Peça

75 Mecanismo de Formação do Cavaco Modelo de carta de baralho para formação de cavaco Piispanen 1948 (J. of appl. Phys.V.19 p.867) Direção do corte cavaco t Ferramenta t 0 Peça

76 cot ) tan( ) sen( 1 cos tan ) cos( sen ) cos( sen 0 + r r l l h h r s s Recalque Peça Ferramenta a β h 0 h cavaco ls

77 Relação entre velocidades Relação entre as velocidades Vc velocidade de corte - Ferramenta em relação a peça V s V ca Vca velocidade do cavaco - Cavaco em relação a ferramenta Vs Velocidade do cisalhamento -cavaco em relação a peça V c V ca -γ V c V s V V V V V V ca ca s c c c h0 h cos cos sen cos r

78 Exemplo Numa operação de usinagem de um aço-carbono, a ferramenta de corte tem um ângulo de saída de = 10. A espessura do cavaco antes do corte é h 0 = 0,5 mm e a espessura do cavaco após o corte h = mm. Calcule o ângulo do plano de cisalhamento e a deformação por cisalhamento nessa operação. Solução: r = h 0 / h= 0.5mm/1.125mm = tan = cos(10 )/( sen10 ) = => = 25.4 = tan(γ)+cot = tan( )+cot25.4 = 2.386

79 Deformação por cisalhamento (ε) ε= cotang () + tang (-) cavaco Para = 0 o ε t c 10º 5,84 20º 3,12 30º 2,3 h 0 B Peça A β Ferramenta a

80 Cavaco F b R ferramenta Fs N Vc Fc Vc R Fn Peça R`` Ft a) b) Forças durante o corte: a) Forças atuando sobre o cavaco no corte ortogonal e b) forças sobre a ferramenta que podem ser medidas

81 Forças no processo de usinagem M. Eugene Merchant F t F c N s b R bγ F F s γ γ Vc F N F s N F sen + F s c F c F c cos c cos F sen + F t cos F sen t F sen t t cos Fc = força de corte (paralela a direção do corte) Ft = força secundária (perpendicular a direção do corte) N N, F = Normal, Força de atrito tangencial da ferramenta sobre o cavaco Ns, Fs = Normal, Força tangente de cisalhamento da peça sobre o cavaco

82 Forças no processo de usinagem γ Forças na face da ferramenta F F sen + F cos c t N F cos F sen c t F N F t b F c N s N b γ R F F s γ Vc tag b Cavac o F R b Fc N Vc R`` Ft Peça

83 Forças no processo de usinagem Forças no plano de cisalhamento F s N s F c N s F t b F F sen + N c c cos b γ F s R γ F F sen γ t F t Vc cos s A s Cavac o F R b Fc N R`` s F A s s N A s s h0 b sen Peça Ft Tensão de cisalhamento Deformação por cisalhamento Área do plano de cisalhamento Vc

84 Forças no processo de usinagem F t b F c N s N b γ R F F s γ γ Vc s s F Fc sen + Ft cos hb / sen 45 c o cos Ft sen ( hb / sen) + 2 b 2

85 Continuação do Exemplo Exemplo, As forças de corte Normal e tangencial foram medidas durante uma operação de corte ortogonal com valores de 1559 N e 1271 N respectivamente. A largura do corte ortogonal é b = 3.0 mm. Determine a resistência ao cisalhamento do material Solução: F s =F c cos F t sen = 1559 x cos x sen 25.4 = 863 N A s = h 0. b/sen 0.5 x 3.0/ sen 25.4 = (mm 2 ) = S F s /A s = 863 (N)/3.497 (mm 2 ) = 247 MPa

86 Continuação do Exemplo usando os dados do exercício anterior, determine: (a) o ângulo de atrito usando a eq. de Merchant. (b) o coeficiente de atrito Uma vez que = 45 + /2 b/2 => b = 2 x x 25.4 = 49.2 => = tag 49.2 = 1.16

87 Multiplicando pela Vc, temos: Portanto Energia e Potência de Corte ( energia específica de corte) P u u u c F A c ap F cavaco F P c c V c f TRM c V V c c P u Potência de Corte Energia específica de corte P c TRM

88 Valores de energia específica em operações de usinagem (rendimento do motor 80% e multiplicar valores por 1.25 para ferramentas desgastadas) Material Energia Específica (W.s/mm 3 ) Ligas de Alumínio 0,4-1,1 Ferro Fundido 1,6-5,5 Ligas de Cobre 1,4-3,3 Ligas de altas tenperaturas 3,3-8,5 Ligas de Magnésio 0,4-0,6 Ligas de Níquel 4,9-6,8 Ligas refratárias 3,8-9,6 Aços inoxidáveis 3,0-5,2 Aços 2,7-9,3 Ligas de Titânio 3,0-4,1

89 Solução: Continuando com os dados do exemplo anterior, determine a potência de corte e a energia espedícica de corte necessárias para realizar o processo de usinagem com velocidade de corte v = 100 m/min. P c = F c.vc = 1557x100 = N.m/min = 2595 J/s = 2595 W = 3.5 HP => P u = u = P c /TRM = / [100x(10 3 )x3.0x0.5] = / Pu = u = 1038 (N/mm 2 ) * (m/10 3 mm) =1,038 N.m/mm 3 = 1,038 J / mm 3 * (s/s) U = 1,038 J.s/ s.mm 3 = 1,038 W.s/mm 3

90 Temperatura de Corte Método de Cook T = aumento da temp média na interface ferramenta cavaco (K) 1 u = energia específica de corte da operação, N-m/mm 3 V c = velocidade de corte, m/s T 0.4u C V c a h o 3 = densidade do material (g/cm 3 ) C = calor específico do material trabalhado, J/(g. o C). C = calor específico volumétrico (J/mm 3 o C) a k C A equação funciona para b/h 0 > 5 k = condutividade térmica do material trabalhado W/(cm. o C) a = difusividade térmica do material (mm 2 /s) Conversões: T ( o C) = T(K) - 273K J = N.m = Kg. m 2. s -2 W =J/seg = N.m/s = Kg. m 2. s 3

91 para a energia específica obtida no exemplo anterior, calcular o aumento na temperatura em relação à temperatura ambiente de 20 C. Use os dados fornecidos no exemplo anterior: Vc=100m/min, h 0 =0.50mm. C = 0.003J/mm 3o C e difusividade térmica de 50 mm 2 /s Solução: T 0.4 v = (100m/min)(10 3 mm/m)/(60 s/min) = 1667 mm/s. T = (0.4x1,038) /0.003 [(1667x0,5/50) ]= 138.4x(2,552) = 353 C Resultando na temperatura de corte = 373 C C u V h c o a 1 3

92 Tipos de Cavaco A Formação do cavaco afeta: Forças de corte Acabamento superficial; Temperatura; Vida da ferramenta e ; Tolerâncias dimensionais. Tipos de Cavaco: Continuo Aresta Postiça de Corte (APC) Descontinuo Serrilhado

93 Tipos de Cavaco: A) Contínuo B) Descontinuo C) Aresta Postiça de corte D) Serrilhado

94 Tipos de Cavaco: Filme

95 Formas de Cavaco Fonte: Trent &Wright 2000 O cavaco varia bastante em termos de tamanho e forma 95

96 Características dos Cavaco A Contínuo: Zona de cisalhamento muito estreita, existe também uma zona secundária de cisalhamento Excelente acabamento superficial Geralmente ocorre com metais dúcteis: ocorre a velocidades de corte elevadas e ângulos de saída positivos (condições favoráveis); Porém podem se formar a baixas velocidades, ângulos de saída negativos metais e caracterizado por zona de cisalhamento mais larga que causa distorções, acabamento superficial ruim e tensões residuais Cavacos tendem a enrolar no cabo ou suporte da ferramenta. Deve-se usar quebra-cavacos

97 Características dos Cavaco Solução para o problema do cavaco contínuo pode ser a utilização de quebra cavacos Antes Quebra - Cavaco Cavaco Depois Ferramenta Peça 2,0 13º A A Fonte: georgia tech university A-A 97

98 Características dos Cavaco B. Aresta Postiça de Corte:forma-se quando existe afinidade química entre peça e ferramenta. Torna-se instável, quebra e então forma-se novamente. Processo repetese continuamente Condições favoráveis para crescimento são:, baixas velocidades, grandes profundidades de corte, ângulos de saída negativo e altas temperaturas Degrada o ferramenta acabamento superficial e muda a geometria da APC finos ajudam a melhora a vida da ferramenta ; p.e., MnS durante a usinagem de aços Fluidos de corte previnem a formação

99 Características dos Cavaco Fonte: Ferraresi, 1970 p.384

100 Características dos Cavaco C. Descontinuo: Ocorre normalmente para materiais frágeis Inclusões/ impurezas favorecem sua formação Ocorrem tanto a velocidades baixa quanto altas Grandes profundidades de corte Ausência de fluido de corte;(em alguns casos como FoFo não se usa) Por causa da natureza descontinua dos cavacos, forças de corte variam levando a vibrações e trepidações na máquina ferramenta resultando em acabamento superficial ruim e perda das tolerâncias Podem ser observados para metais dúcteis para condições de velocidade baixa e avanço grande

101 Características dos Cavaco D. Cavacos Serrilhados: Semicontinuos com zonas de altas e baixas deformações por cisalhamento Ocorrem em metais onde a resistência decresce pronunciadamente com a Temperatura. Exemplo: Titânio e suas ligas

102 Recapitulando O processo de formação de cavaco é caracterizado por diversos fatores: 1) Deformações extremamente altas ( %) 2) Taxas de deformação extremamente altas ( s -1 ) 3) Atrito ou adesão da superfície do cavaco em contato com a face de saída. 4) O contato por atrito existe também entre a superfície recém criada e uma pequena porção da superfície de folga da ferramenta, próximo à aresta de corte; responsável pelo desgaste de flanco (V B ).