14 - Integridade Superficial

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Processos de Usinagem
Capítulo 14
INTEGRIDADE SUPERFICIAL
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Capítulo 14:
Integridade Superficial
Integridade Superficial - IS
Termo que denota as condições das superfícies
usinadas, descrevendo suas qualidades.
Em usinagem convencional IS é o resultado da
combinação do processo de deformação plástica e
propagação de trincas.
Em usinagem não-convencional IS depende
das reações químicas e da forma de energia empregada
para a remoção do cavaco.
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Capítulo 14:
Integridade Superficial
Classificação da Integridade Superficial 
Integridade
Superficial
Acabamento
Superficial
Alterações
Sub-superficiais
- Recristalização
- Transf. Metalúrgicas
- Rusosidade
- Ondulações
- Marcas de Avanço
- Falhas
Fatores
Mecânicos
Fatores
Metalúrgicos
- Deformação Plástica
- Rebarbas Def. Plasticamente
- Microdureza
- Micro ou Macro Trincas
- Tensões Residuais
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Capítulo 14:
Integridade Superficial
ACABAMENTO SUPERFICIAL
a) Rugosidade Superficial
São irregularidades finas resultantes da ação inerente do
processo de corte (marcas de avanço). A altura ou profundidade média
das irregularidades é medida em um pequeno comprimento chamado de
“cut-off” (comprimento de rugosidade da amostra).
b) Ondulações
Ondulações consistem de todas irregularidades superficiais cujos
espaçamentos são maiores que o cut off (aproximadamente 1mm). Pode
ser causado por vibrações e deflexões da ferramenta e/ou peça, devido
as forças de corte e temperaturas de corte.
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Capítulo 14:
Integridade Superficial
ACABAMENTO SUPERFICIAL
c) Marcas de Avanço
São marcas que denotam as direções predominantes das
irregularidades superficiais. Elas dependem da orientação da peça e da
ferramenta de corte na máquina e da natureza do movimento relativo
entre as duas.
d) Falhas
São interrupções na topografia típica da superfície de um
componente. São não-intencionais, inesperadas e indesejáveis. Podem
ser causados por defeitos inerentes, tais como: inclusões, trincas, bolhas,
ou podem surgir, também, durante o processo de corte.
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Capítulo 14:
Integridade Superficial
Elementos do acabamento
superficial: a) rugosidade
superficial; b) ondulações; c)
marcas de avanço; d) falhas.
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Capítulo 14:
Integridade Superficial
Em geral a rugosidade é menor (ou o acabamento é melhor) quando:
 Deflexões geradas por esforços de usinagem ou vibrações são
pequenas.
 A ponta da ferramenta não é aguda. Deve ser arredondada.
 A ferramenta e a peça estão corretamente posicionadas e centradas
(evitar desvios)
 O material da peça é inerentemente puro, livre de defeitos (trincas,
bolhas e inclusões)
 O eixo principal da máquina-ferramenta está corretamente alinhado e
as guias sem desgaste.
 A aresta de corte sem quebras
 Corte sem aresta postiça de corte (APC)
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Capítulo 14:
Integridade Superficial
EFEITO DE ALGUNS PARÂMETROS DE USINAGEM 
NO ACABAMENTO SUPERFICIAL
 Geometria da ferramenta
 Ângulo de saída
 Ângulo de folga
 Ângulos de posição principal e lateral
 Raio de ponta da ferramenta
 Suporte
 Geometria da peça
 Rigidez e precisão da máquina-ferramenta
 Material da peça
 Condições de corte
 Material da ferramenta
 Fluido de corte
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Capítulo 14:
Integridade Superficial
EXPRESSÕES PARA O ACABAMENTO SUPERFICIAL
 Parâmetros de Amplitude: são determinados “apenas”
por alturas dos picos, profundidades dos vales ou os dois,
sem considerar o espaçamento entre as irregularidades
ao longo da superfície.
 Parâmetros de Espaço: são determinados “apenas” pelo
espaçamento do desvio do perfil ao longo da superfície.
 Parâmetros Híbridos: são determinados pela
combinação dos parâmetros de amplitude e espaço.
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Capítulo 14:
Integridade Superficial
.
Parâmetro Ra para medir o acabamento superficial
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Capítulo 14:
Integridade Superficial
VALORES TEÓRICOS DE H E Ra
TORNEAMENTO - Ferramenta sem raio de ponta
H
f
s e

tan cot 
Ra
f
s e

4(tan cot ) 
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Capítulo 14:
Integridade Superficial
VALORES TEÓRICOS DE H E Ra
TORNEAMENTO - Ferramenta com raio de ponta - f > r
n
   H r f f r fe n e e n e e    1 2 3 2 4
1 2
cos .sen .cos . . .sen .sen
/
    
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Capítulo 14:
Integridade Superficial
VALORES TEÓRICOS DE H E Ra
TORNEAMENTO - Ferramenta com raio de ponta - f < r
n
H
f
rn

2
8.
Ra
f
r
f
r
n n
 
2 2
18 3 312. .
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Capítulo 14:
Integridade Superficial
VALORES TEÓRICOS DE H E Ra
FRESAMENTO TANGENCIAL R
H
f z
avanço
por dente
H
f
R
d

2
8.
Ra
f
R
d

2
18 3.
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Capítulo 14:
Integridade Superficial
VALORES TEÓRICOS DE H E Ra
FRESAMENTO FRONTAL
H
f
C D
d

tan cot
Ra
r r
f
n n
z

 






2
2
2
2
z
z
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Capítulo 14:
Integridade Superficial
ALTERAÇÕES SUB-SUPERFICIAIS
 Fatores Mecânicos:
 Deformação Plástica
 Rebarbas Deformadas Plasticamente
 Microdureza
 Trincas
 Tensões Residuais
 Fatores Metalúrgicos:
 Recristalização
 Transformação de Fases