GEOMETRIA DAS FERRAMENTAS DE CORTE PARA USINAGEM

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MACSHATNER WYSER LANA 
 
 
 
 
 
 
 
GEOMETRIA DAS FERRAMENTAS DE CORTE PARA 
USINAGEM 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
BELO HORIZONTE 
2018 
 
MACSHATNER WYSER LANA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
GEOMETRIA DAS FERRAMENTAS DE CORTE PARA 
USINAGEM 
 
 
 
 
Projeto apresentado ao Curso de Engenharia 
Mecânica - Bacharelado da Instituição 
Faculdade Pitágoras 
Orientadora: Bruna Padilha 
 
 
 
 
 
 
 
 
Belo Horizonte 
2018 
 
MACSHATNER WYSER LANA 
 
 
 
 
 
 
GEOMETRIA DAS FERRAMENTAS DE CORTE PARA 
USINAGEM 
 
 
Projeto apresentado ao Curso de Engenharia 
Mecânica - Bacharelado da Instituição 
Faculdade Pitágoras 
 
 
BANCA EXAMINADORA 
 
 
Prof(ª). Titulação Nome do Professor(a) 
 
 
 
Prof(ª). Titulação Nome do Professor(a) 
 
 
 
Prof(ª). Titulação Nome do Professor(a) 
 
Belo Horizonte, 10 de dezembro de 2018 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dedico este trabalho primeiramente а Deus, por ser 
essencial em minha vida, ao meu filho Isaac, filha 
Sarah, meu cônjuge Carla minha mãe Elódia e pai 
Ozéas Lana que nunca deixaram de me apoiar 
mesmo tendo que abdicar muita das vezes em estar 
presente em convivência e momentos de felicidade. 
 
 
 
 
 
 
 
AGRADECIMENTO 
 
Primeiramente, agradeço a Deus, por me conceder o dom da vida e por ter estado 
ao meu lado em todos os momentos, fazendo com que eu não desistisse, mas sim 
continua-se lutando por este meu sonho e objetivo de vida. 
Pela minha família que nunca deixou de me apoiar mesmo que intempéries viessem 
tentar me derrubar. 
Aos meus colegas de classe, pelos momentos únicos vividos juntos e pela amizade 
que levaremos durante toda vida. 
A todos aqueles que contribuíram direta ou indiretamente para a conclusão deste 
trabalho, meus sinceros agradecimentos! 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LANA, Macshastner Wyser. GEOMETRIA DAS FERRAMENTAS DE CORTE PARA 
USINAGEM. 2018. Número total de folhas 41. Trabalho de Conclusão de Curso 
(Graduação em Engenharia Mecânica) – Faculdade Pitágoras, Belo Horizonte, 2018. 
 
 
 
 
 
 
RESUMO 
 
 
A influência do tipo e forma das ferramentas de corte para usinagem, caracteriza o 
processo no qual deve-se aplicar tal ferramenta e observa-se com a elaboração deste 
estudo a abordagem das principais instruções dos processos de usinagem. Entende-
se com isso o que acontece quando uma ferramenta corta um cavaco de uma peça, 
e por que tais ferramentas são da forma que são. Observa-se que a geometria das 
ferramentas são alicerce de toda usinagem, surpreendentemente, com mais de 
duzentos anos de estudos sobre tal assunto, a tecnologia de ferramentas de corte 
está, atualmente, passando por seu maior desenvolvimento, desde quando a 
comercialização do carboneto de tungstênio ficou economicamente viável. As 
ferramentas são uma das poucas áreas que se desenvolvem na mesma velocidade 
dos computadores e softwares que as movimentam. De fato, os dois – ferramenta de 
corte e comandos CNC – estão condicionados a um crescimento vertiginoso, e cada 
um estimula o outro a melhorar. 
 
 
 
 
Palavras-chave: Torneamento, parâmetros de usinagem, ferramenta, corte, cavaco, 
usinagem, geometria. 
 
LANA, Macshastner Wyser. GEOMETRY OF CUTTING TOOLS FOR MACHINING. 
2018.Total number of sheets 41. Graduation in Mechanical Engineering - Pitágoras 
College, Belo Horizonte, 2018. 
 
 
ABSTRACT 
 
 
The marking of the type and the cutting tools for the machining, the marking process 
should not be applied and the tool of consultation with this method is an approach of 
the main instructions of the machining processes. Understand what happens when a 
tool is a one-piece chip, and it is a tool that it is. Tool geometry is the foundation of the 
entire mill, with an increase in decades of studies on the subject, a cutting tool 
technology is currently a major development since when a commercialization of 
tungsten carbide became economically viable. The tools are the same ones that 
develop the same speed of the computers and software that move them. In fact, the 
two - cutting tool and CNC controls - are conditioned to a dizzying growth, and each 
one stimulates the other to improve. 
 
 
 
 
Keywords: Turning, machining parameters, tool, cutting, chip, machining, geometry. 
 
LISTA DE ILUSTRAÇÕES 
 
Figura 1 - Plaina do período neolítico ........................................................................ 13 
Figura 2 - Ferramentas de pedra ............................................................................... 14 
Figura 3 - Furadeira de Wilkinson, acionada por roda d’água ................................... 15 
Figura 4 - Ferramentas em aço carbono ................................................................... 16 
Figura 5 - Ferramentas produzidas em aço rápido. ................................................... 17 
Figura 6 - Ferramentas produzidas em aço rápido. ................................................... 17 
Figura 7 - Inserto produzidos com nitreto cúbico de boro ......................................... 18 
Figura 8 - Ângulo de saída e de folga de uma ferramenta de corte genérica ............ 22 
Figura 9 - Geometria positivas e negativas da cunha de corte.................................. 23 
Figura 10 - Representação de ferramenta com e sem ângulo de folga ..................... 24 
Figura 11 - Combinação da aresta com ângulo formam o corte da broca ................. 25 
Figura 12 - Acabamento superficial com e sem raio na ponta................................... 26 
Figura 13 - Cunha de corte da ferramenta de torneamento ...................................... 27 
Figura 14 - Aresta e superfície de corte de uma fresa frontal.................................... 28 
Figura 15 - Arestas e superfícies de parte de uma broca .......................................... 29 
Figura 16 - Direção e movimento de corte no torneamento ...................................... 31 
Figura 17 - Direção e movimento de corte na furação .............................................. 32 
Figura 18 - Direção e movimento de corte no fresamento discordante ..................... 33 
Figura 19 - Percurso de corte no fresamento discordante ........................................ 34 
Figura 20 - Grandezas de corte no torneamento cilíndrico ....................................... 36 
Figura 21 - Penetração de avanço no fresamento tangencial ................................... 37 
Figura 22 - Fresamento discordante ......................................................................... 37 
 
 
 
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS 
 
ap PROFUNDIDADE DE CORTE 
ae PENETRAÇÃO DE TRABELHO 
af PENETRAÇÃO DE AVANÇO 
b LARGURA DE USINAGEM 
CN COMANDO NUMERICO 
CNC COMANDO NUMERICO COMPUTADORIZADO 
CBN NITRETO CÚBICO DE BORO 
d DIÂMETRO 
f AVANÇO 
Le PERCURSO EFETIVO 
Lc PERCURSO DE CORTE 
Lf PERCURSO DE AVANÇO 
Np NUMERO DE PASSES 
n ROTAÇÃO DA FERRAMENTA 
Tc TEMPO DE CORTE 
Vc VELOCIDADE DE CORTE 
Vf VELOCIDADE DE AVANÇO 
Va VELOCIDADE DE AVANÇO 
 
 
 
 
 
Sumário 
1. INTRODUÇÃO ..................................................................................... 11 
2. A EVOLUÇÃO HISTÓRICA DAS FERRAMENTAS DE CORTE .......... 13 
2.1 A EVOLUÇÃO DAS FERRAMENTAS .................................................................................. 13 
2.2 O PERÍODO DA IDADE DA PEDRA .................................................................................... 14 
2.3 O PERÍODO DA IDADE DO FERRO .................................................................................... 14 
2.4 A NECESSIDADE DA MECANIZAÇÃO DOS PROCESSOS .................................................... 15 
2.5 O CRESCIMENTO COM A REVOLUÇÃO INDUSTRIAL ........................................................ 16 
2.6 A EVOLUÇÃO DOS MATERIAIS .........................................................................................18 
3. GEOMETRIA DA CUNHA DE CORTE ................................................. 21 
3.1 PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS PARA O CORTE ................................................................ 21 
3.2 FORMAÇÃO DO CAVACO NA USINAGEM ........................................................................ 21 
3.3 A IMPORTÂNCIA DA GEOMETRIA NA USINAGEM ........................................................... 22 
3.4 A IMPORTÂNCIA DOS ÂNGULOS NA USINAGEM ............................................................. 23 
3.5 A IMPORTÂNCIA NO CONTROLE DO CAVACO ................................................................. 24 
3.6 A IMPORTÂNCIA DO RAIO DE CANTO OU RAIO DA PONTA ............................................ 26 
3.7 A IMPORTÂNCIA DA GEOMETRIA DE CORTE NO DESEMPENHO NO TORNEAMENTO, 
FRESAMENTO E FURAÇÃO......................................................................................................... 26 
4. MOVIMENTOS E GRANDEZAS NOS PROCESSOS DE USINAGEM 31 
4.1 MOVIMENTOS NAS OPERAÇÕES DE CORTE NA USINAGEM ........................................... 31 
4.2 PERCURSO NAS OPERAÇÕES DE CORTE NA USINAGEM .................................................. 33 
4.3 AS GRANDEZAS NO PROCESSO DE USINAGEM ............................................................... 35 
4.4 AS GRANDEZAS NO PROCESSO DE TORNEAMENTO E FRESAMENTO ............................. 36 
5. CONSIDERAÇÕES FINAIS ................................................................. 39 
 
11 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
A influência do tipo e forma das ferramentas de corte para usinagem, 
caracteriza o processo no qual deve-se aplicar tal ferramenta e observa-se com a 
elaboração deste estudo a abordagem das principais instruções dos processos de 
usinagem. Entende-se com isso o que acontece quando uma ferramenta corta um 
cavaco de uma peça, e por que tais ferramentas são da forma que são. Observa-se 
que a geometria das ferramentas são alicerce de toda usinagem, 
surpreendentemente, com mais de duzentos anos de estudos sobre tal assunto, a 
tecnologia de ferramentas de corte está, atualmente, passando por seu maior 
desenvolvimento, desde quando a comercialização do carboneto de tungstênio ficou 
economicamente viável. As ferramentas são uma das poucas áreas que se 
desenvolvem na mesma velocidade dos computadores e softwares que as 
movimentam. De fato, os dois – ferramenta de corte e comandos CNC – estão 
condicionados a um crescimento vertiginoso, e cada um estimula o outro a melhorar. 
A classificação e ângulos de corte que cada ferramenta possui, impacta 
diretamente no processo de usinagem. Os revestimentos, ou seja, o tratamento 
térmico superficial que os insertos possuem na geração atual são um diferencial na 
escolha da ferramenta de corte. A influência do tipo e forma das ferramentas de corte 
para usinagem, caracteriza o processo no qual deve-se aplicar tal ferramenta e 
observa-se com a elaboração deste estudo a abordagem das principais instruções dos 
processos de usinagem. Entende-se com isso o que acontece quando uma ferramenta 
corta um cavaco de uma peça, a importância e necessidade de parâmetros de corte 
no processo de usinagem. 
A geometria inadequada de uma ferramenta pode gerar uma instabilidade no 
corte do cavaco de uma peça, assim qual a influência da geometria da ferramenta 
para garantir um bom processo? 
O objetivo geral deste trabalho e para conhecer a geometria das ferramentas 
de corte para usinagem, e compreender suas necessidades. Descrever o avanço na 
tecnologia das ferramentas de corte para usinagem. Citar as principais características 
das ferramentas de corte para usinagem e apresentar a funcionalidade e parâmetros 
de corte para usinagem. 
 
Foi realizado uma revisão literária de pesquisa documental das normas 
editoriais de publicação de artigos científicos nos sítios virtuais bibliotecários 
universitários nacional e bibliografias institucional do período do primeiro semestre do 
ano de dois mil e dezoito. Com pesquisa nos termos de parâmetro de corte, usinagem, 
rotação, avanço desgaste de flanco, raio de ferramenta, ângulo de corte e termos 
relacionados ao processo de manufatura por máquinas do tipo torno convencional e 
CNC, fresadora, furadeiras e maquinas operatrizes. 
 
2. A EVOLUÇÃO HISTÓRICA DAS FERRAMENTAS DE CORTE 
2.1 A EVOLUÇÃO DAS FERRAMENTAS 
De acordo com Stoeterau (2004), a pré-história compreende um período que 
vai do surgimento do ser humano até a forma escrita de forma subjetiva, desde o 
período da pedra lascada onde observa-se um parâmetro de subdivisão evolutivo do 
homem tendendo a necessitar de usinagem. No período paleolítico, as facas, pontas 
de lança, machados eram fabricados com ponta de pedras. Já no período Neolítico 
observa-se artefatos obtidos com desgaste e polimento de pedras (princípio de 
retificação). O homem começa a utilizar metais na fabricação de ferramentas no fim 
da pré-história, com descobrimento de cobre, bronze, ouro e estanho em uma escala 
menor. Observa-se que conforme a evolução do homem e suas necessidades, cria-
se dispositivos para agilizar ou facilitar seu trabalho, e junto com estes dispositivos ou 
maquinas por assim dizer, desenvolvem-se as ferramentas de corte, que evoluem 
paralelamente. A evidência de maquinas que utilizam ferramentas podem ser 
constatadas no período paleolítico com aproximados 6.000 A.C., onde o homem 
utilizava de uma estrutura de madeira como ferramenta para obtenção de desbastes 
em pedras. Nota-se que na extremidade de contato entre a estrutura de madeira e a 
placa de pedra, existe uma ferramenta de corte, que pode ser uma outra pedra com 
uma dureza maior. 
 Figura 1 - Plaina do período neolítico 
 
 Fonte: (Spur, 1979, p.5) 
2.2 O PERÍODO DA IDADE DA PEDRA 
De acordo com Stoeterau (2004), registros egípcios de 1.500 A.C. evidenciam 
um trabalho com um dispositivo, que auxilia nos trabalhos realizados para executar 
furação, a figura demonstra o que se denomina como arco egípcio, no século XVI este 
tipo de acionamento e aplicado em maquinas-ferramentas. Em sua extremidade a 
ferramenta de corte aplicada seria uma ferramenta de pedra, onde sua geometria e 
afiada pelo lascamento do gume. 
 
 Figura 2 - Ferramentas de pedra 
 
 
 Fonte: (Souza, 2016, p.30) 
2.3 O PERÍODO DA IDADE DO FERRO 
De acordo com Stoeterau (2004), com a idade do ferro se destacando sobre a 
idade da pedra e ao passara dos séculos o comercio europeu exige uma melhor 
qualidade com menor custo e tempo, sendo assim leva-se a substituição de arcos por 
rodas d’água, ganhando em tempo devido a velocidade gerada devido a força motriz 
aplicada nas maquinas ferramentas. Nesta fase ainda as maquinas eram de estrutura 
em madeira e sua produtividade realizava-se por artesãos. 
 
 Figura 3 - Furadeira de Wilkinson, acionada por roda d’água 
 
 Fonte: (Spur, 1979, p.14) 
2.4 A NECESSIDADE DA MECANIZAÇÃO DOS PROCESSOS 
Neste período a usinagem era praticada em toras de madeira, e eram utilizadas 
hastes metálicas forjadas, estas hastes tinham nas suas extremidades sua forma 
geométrica característica, que quando em contato com a aresta de corte, gerava-se a 
remoção de material criando a ornamentação dando forma a madeira de acordo com 
a perícia do artesão. A forma de fixação destas ferramentas era manual onde ocorriam 
muitos acidentes. (STOETERAU, 2004) 
Até meados do século XVIII, o principal material utilizado para peças, em 
engenharia, era a madeira, salvo raras exceções, a qual era usinada com ferramentas 
de aço-carbono. Com a Revolução Industrial, novos e mais resistentes materiais 
apareceram, impulsionando o desenvolvimento dos aços-liga como ferramentas de 
corte. Mais tarde, a utilização da água e do vapor como fontes de energia 
impulsionaram a indústria Metalmecânica, já no final do século XVIII e Início do século 
XIX, propiciando assim o aparecimento de máquinas-ferramentasresponsáveis pela 
fabricação de outras variedades de máquinas e instrumentos em substituição ao 
trabalho humano em diversas atividades. (MACHADO, 2011) 
 
 Figura 4 - Ferramentas em aço carbono 
 
 Fonte: (Souza, 2010 p.55) 
 
2.5 O CRESCIMENTO COM A REVOLUÇÃO INDUSTRIAL 
A primeira contribuição relevante foi apresentada por John Wilkinson, em 1774 
Mcgeough (1988), ao construir uma máquina para mandrilar cilindros de máquinas a 
vapor, os quais antes eram usinados com equipamentos originalmente projetados 
para mandrilar canhões e que, portanto, não eram capazes de assegurar a exatidão 
exigida. (MACHADO,2011) 
De acordo com os pesquisadores do centro de informação metal Mecânico 
(1997), após a segunda guerra com a revolução industrial houve o surgimento de 
maquinas CN e juntamente a necessidade de ferramentas de corte que suportassem 
um maior tempo de usinagem. A forma de fixação passou a ser feitos por suportes e 
de maneira intercambiável agilizando a troca da ferramenta com mais agilidade e mais 
segurança operacional. As ferramentas eram de aço rápido de liga de aço composta 
por 0,67 a 1,3% C, 5 a 12% Co, 3,75 a 4,5% Cr , 0,3% Mn, 4 a 9% Mo , 2 a 20% W, 1 
a 5% V e apropriado tratamento térmico. O grande impulso nos materiais das 
ferramentas foi entre os séculos XIX e XX, onde foi desenvolvido o primeiro aço rápido. 
Através de teste de tratamentos térmicos, pesquisadores americanos como Taylor 
determinou-se as velocidades de corte para os aços carbono, tendo uma diference de 
5 m/min para 35 m/min, onde se originou o nome aço rápido. 
 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Carbono
https://pt.wikipedia.org/wiki/Cobalto
https://pt.wikipedia.org/wiki/Cromo
https://pt.wikipedia.org/wiki/Mangan%C3%AAs
https://pt.wikipedia.org/wiki/Molibd%C3%AAnio
https://pt.wikipedia.org/wiki/Tungst%C3%AAnio
https://pt.wikipedia.org/wiki/Van%C3%A1dio
https://pt.wikipedia.org/wiki/Tratamento_t%C3%A9rmico
 Figura 5 - Ferramentas produzidas em aço rápido. 
 
 Fonte: Alberto, (2014) 
 
Os dois – ferramenta de corte e comandos CNC – estão condicionados a um 
crescimento vertiginoso, e cada um estimula o outro a melhorar. Com esse 
crescimento foram realizadas pesquisa em materiais como carboneto de Tungstênio 
e Karl Schröter chegou à liga de carboneto de Tungstênio e cobalto (WC-Co), tendo 
uma diference dos 35 m/min do aço rápido para 300 m/min. (CHIAVERINE,1986) 
 
 Figura 6 - Ferramentas produzidas em metal duro. 
 
 Fonte: Ricardo, (2018) 
 
http://www.solucoesindustriais.com.br/
2.6 A EVOLUÇÃO DOS MATERIAIS 
Devido as propriedades do material elevar sua dureza e com isso ocorrência 
de quebra, quando submetidos a paradas vigorosas ou impactos, foi criado uma 
cobertura sobre este material, assim foi aumentado a vida útil e o rendimento das 
ferramentas juntamente com estes revestimentos que hoje são aplicados e 
denominados de CBN, que é um composto binário de nitreto de boro que aplicados 
ao processo de moagem, prensagem, usinagem sinterização e acabamento dão forma 
aos insertos utilizados nos tempos atuais. Materiais de corte como metais-duros 
revestidos, cerâmicas, diamante policristalino e nitreto cúbico de boro “CBN”, podem 
gerar benefícios devido às suas propriedades a altas velocidades de corte (SANDIVIK, 
2006). 
 
 Figura 7 - Inserto produzidos com nitreto cúbico de boro 
 
 Fonte: Fernando, (1997) 
 
Atualmente os processos de usinagem de alta complexidade ou qualidade são 
realizados em máquinas automatizadas através do Comando Numérico 
Computadorizado. 
O CNC diminuiu ao mínimo a interferência do operador e o aumentou bastante a 
produtividade e a qualidade das peças. Entretanto, estas vantagens ficam 
comprometidas se os parâmetros de usinagem não são escolhidos corretamente, o 
que pode ocasionar desgaste excessivo ou mesmo quebra de ferramentas, 
superaquecimento, gasto elevado de energia, etc. 
Estes problemas podem levar a danos irrecuperáveis na superfície da peça, aumento 
do tempo morto de fabricação e consequente aumento de custos de produção. Todas 
as ferramentas de corte compartilham quatro características de forma comuns que 
são, ângulo de saída, ângulo de posição, raio de ponta e ângulo de folga. Cada uma 
delas deve estar presente em vários graus para que a ferramenta funcione bem. Elas 
são a base da geometria de uma ferramenta de corte. 
No processo de usinagem existem diversas operações que necessitam de 
ferramentas de corte com suas geometrias definidas de forma adequada, podendo ser 
a ponta de uma broca quando rotacionada para perfurar o metal, movendo-se no 
sentido axial. 
Ele também pode ser a ponta de uma pastilha de ferramenta para torno, em que a 
ferramenta de corte executa um movimento de translação, enquanto a peça gira em 
torno do próprio eixo, ou pode ser a fresa de uma fresadora onde a ferramenta possui 
de dois a diversos gumes em que a fresa executa um movimento de giro enquanto a 
peça (mesa) se movimenta. 
Na superfície de saída, durante essa breve fase, o cavaco entra em forte contato com 
o bit. Uma vez que ele desliza sobre a superfície de saída, o cavaco é redirecionado 
e dobrado para fluir em outra direção. Há muito atrito no ponto de contato entre o 
cavaco e a superfície de saída por onde o cavaco é expelido. Essa zona de forte 
pressão de saída é fundamental para a ação de corte. Além da zona de saída, o 
cavaco está completamente formado. Ele continua a deslizar ao longo da extensão da 
superfície e para fora do furo brocado, em nosso exemplo, ou para fora do bit em 
outras operações. 
Observa-se no o ângulo de folga um propósito diferente da saída, ele permite que a 
aresta de corte entre em contato com a peça sem que haja atrito atrás dela. Você 
também já deve ter ouvido ele ser chamado de ângulo de incidência, porque é o que 
ele faz, alivia o corte atrás da aresta de corte para evitar atritos indesejáveis. 
Para os diversos ângulos temos de acordo com um que é chamado de ângulo de corte 
ou ângulo de posição em várias ferramentas de corte (nas oficinas, geralmente, ele é 
chamado de “posição”, pois indica o ângulo de posição da aresta principal com a 
direção de avanço). 
O ângulo de corte é uma importante característica de controle do cavaco em todas as 
ferramentas de corte. Ângulo de posição é o ângulo formado entre a aresta de corte e 
a direção do avanço. Ele oferece muitos benefícios para a ação de corte. Raio da 
ponta é a quarta forma básica de ferramenta. Arredondamento da ponta ou junção 
entre as arestas principal e secundária da ponta de corte. 
O raio de canto é muito mais comum em ferramentas para tornos e fresadoras, mas 
ele oferece os mesmos benefícios em brocas e qualquer outra ferramenta de corte. 
(FITZPATRICK, 2013). 
A velocidade de corte usada no torneamento tem um efeito sobre a vida da 
ferramenta maior do que o avanço e a profundidade de corte, e por isso sua seleção 
é mais crítica (TEDESCO, 2007). 
Altas velocidades também podem criar problemas relacionados à vibração, vida 
dos componentes da máquina, assim como a produção e segurança. Devem sempre 
ser feitas considerações criteriosas a respeito de aumentos na produção e custos por 
peça usinada (FERRARESI, 1986). 
Segundo Tedesco (2007), os parâmetros velocidade de corte (Vc), avanço (f) e 
profundidade de corte (ap) afetam a taxa de material removido e a vida da ferramenta 
no torneamento. Qualquer aumento nesses parâmetros aumenta a taxa de remoção 
de material, mas diminui a vida da ferramenta. Uma mudança em quaisquer desses 
parâmetros tem um efeito igual na taxa de remoção, mas um efeito diferente sobre a 
vida da ferramenta. 
 
3. GEOMETRIA DA CUNHA DE CORTE 
 
3.1 PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS PARA O CORTE 
 
Os movimentos nas operações de usinagem são movimentos relativos entre a peça 
e a aresta cortante e a peça considerada estacionária. Podem-se distinguir dois tipos 
de movimentos: osque causam diretamente a saída de cavaco e os que não tomam 
parte diretamente na sua retirada. (MACHADO,2011). 
De acordo com Fitzpatrick (2013), todas ferramentas de corte possuem quatro 
características em comum que são: ângulo de saída, ângulo de posição, ângulo de 
folga e raio da ponta. Cada uma tem seu grau específico para cada tipo de material a 
ser usinado. Essas geometrias podem ser tanto de uma ponta de broca como de um 
bit, como também um inserto (ponta da ferramenta intercambiável) que pode ser para 
um torno ou uma fresadora. Em qualquer uma ferramenta que seja utilizado para 
usinar, os quatro ângulos de corte serão visualizados e necessários. 
 
3.2 FORMAÇÃO DO CAVACO NA USINAGEM 
 
Para Fitzpatrick (2013), ocorrem duas seções distintas que são a de 
cisalhamento e recalque. Estas duas ações ocorrem simultaneamente quando o 
cavaco e formado. A seção de cisalhamento ocorre onde a aresta afiada e destacada, 
já o recalque ocorre na saída, onde o cavaco e forçado a para cima da face da 
ferramenta. Na superfície de saída existe um forte contato, que desliza sobre a 
superfície fazendo que o cavaco seja redirecionado para outra direção. A região, zona 
de forte pressão de saída e fundamental para a ação de corte. 
 
 Figura 8 - Ângulo de saída e de folga de uma ferramenta de corte genérica 
 
Fonte: (Fitzpatrick, 2013, p. 2) 
 
3.3 A IMPORTÂNCIA DA GEOMETRIA NA USINAGEM 
 
Para Fitzpatrick (2013), o recalque real e formado a no máximo um oitavo de 
polegada, ou seja, aproximadamente três virgula dezesseis milímetros da aresta de 
corte. Esta distância dependerá do processo chamado avanço, quanto menor o 
avanço menor a remoção de cavaco assim quanto maior o avanço maior a 
contribuição na remoção do cavaco, ou seja, o cavaco se distancia da ponta de corte. 
A deformação do cavaco e direcionada de acordo com a superfície de saída da cunha, 
ou seja, cada material terá uma cunha adequada para que a deformação do cavaco 
siga um caminho, gerando um cavaco de preferência quebradiço. As geometrias 
positivas ou negativas nas ferramentas de corte podem ter um efeito drástico na 
usinagem ou na formação do cavaco, a mudança do ângulo do cavaco durante o 
processo de usinagem pode indicar uma falha no inserto, broca ou ferramenta de 
corte. 
 
 Figura 9 - Geometria positivas e negativas da cunha de corte 
 
 Fonte: (Fitzpatrick, 2013, p. 4) 
 
3.4 A IMPORTÂNCIA DOS ÂNGULOS NA USINAGEM 
 
Para Fitzpatrick (2013), o propósito do ângulo de folga e para que o atrito 
gerado atrás seja mínimo, este ângulo também e conhecido como ângulo de 
incidência pode-se verificar a área de fricção. Esta ausência de folga gera calor devido 
ao excesso de atrito no que pode ocorre superaquecimento tanto da peça quanto da 
ferramenta de corte. Porém o aumento do ângulo de incidência (folga) pode 
enfraquecer a cunha de corte da ferramenta e reduzir o tempo de vida útil da 
ferramenta de corte. O ângulo de folga adequado para maior parte das ferramentas 
está entre 5º e 10º, além do enfraquecimento da cunha de corte o aquecimento pode 
provocar o que chamamos de cegar/queimar a ferramenta, em contra partida permite 
uma entrada maior de refrigeração, porem a comparação aumento da folga pela 
quantidade de superaquecimento ocasionando quebra faz com que isso não justifique 
o aumento da folga. 
 
 Figura 10 - Representação de ferramenta com e sem ângulo de folga 
 
 Fonte: (Fitzpatrick, 2013, p. 5): 
 
3.5 A IMPORTÂNCIA NO CONTROLE DO CAVACO 
 
A usinagem é reconhecidamente o processo de fabricação mais popular do 
mundo, transformando em cavacos algo em torno de 10% de toda a produção de 
metais e empregando dezenas de milhões de pessoas (TRENT, 1985). 
Para Fitzpatrick (2013), o ângulo de posição ou ângulo de corte é o que indica 
uma das características no controle de cavaco nas ferramentas de corte de modo 
geral. Ele e formado entre a aresta de corte e a direção do avanço que pode se 
observar em uma broca logo podemos visualizar os ângulo em ambas as posições já 
o ângulo de posição pode ser comparado com a área de corte de contato com ao 
material, quanto maior o ângulo de posição maior será a área de contato o ângulo 
excessivo pode ser prejudicial, ocasionando viração em consequência de trepidação, 
com isso geram um mal acabamento superficial em peças usinadas. O ângulo de 
posição pode ser um fator de controle em superfícies usinadas, a observação de 
trepidação em peças pode ser solucionada reduzindo o ângulo de posição. 
De acordo com Ezugwu (1999), atribuem a complexidade da operação de 
roscamento ao desgaste de ferramenta e citam que a cobertura auxilia na redução do 
coeficiente de atrito na região de geração do cavaco. Por outro lado, Chawla (2005), 
mostra que à medida que a rugosidade da ferramenta aumenta, a quebra do cavaco 
melhora pois gera maior atrito, aumentando assim a tensão para quebra do cavaco. 
Os catálogos dos principais fornecedores de ferramenta Sandivic (2010), mostram que 
a pressão excessiva na aresta e ou a quebra da pastilha no roscamento podem ser 
causadas por profundidades de usinagem muito baixas em materiais endurecidos e 
devido a um controle de cavaco ineficaz. Para Saotome (1984), afirma que o desgaste 
de ferramentas de roscamento é muito mais acentuado que em ferramentas de 
torneamento e faceamento devido ao maior contato entre a aresta de corte e a peça. 
De acordo com Zhou (1997), enfatizam que em aproximadamente 50% dos casos a 
vida de uma ferramenta de carboneto de tungstênio é determinada por quebra 
prematura. Para Chen (2013), os principais motivos são os parâmetros de corte mal 
escolhidos e o cavaco em fitas gerado, também citam que o roscamento é uma das 
etapas mais complexas e que a quebra da ponta da ferramenta é muito comum, 
principalmente quando se utiliza ferramentas multi arestas e com alturas diferentes, 
pois todas as arestas removem material e estão expostas ao cavaco. 
 
 Figura 11 - Combinação da aresta com ângulo formam o corte 
da broca 
 
 Fonte: (Fitzpatrick, 2013, p. 6) 
 
 
 
3.6 A IMPORTÂNCIA DO RAIO DE CANTO OU RAIO DA PONTA 
 
De acordo com Fitzpatrick (2013), para o raio de canto existem três benefícios 
que seriam, uma suavização no corte com uma distribuição melhor do cavaco na 
usinagem um melhor a acabamento superficial e maior resistência. Em processo de 
torneamento as marcas deixadas para uma ferramenta sem raio a superfície 
apresentam uma superfície com cantos vivos em contra partida a ferramenta com raio 
na ponta apresenta uma superfície com marcas de onda. Da mesma forma que um 
ângulo de posição muito grande e gera características indesejadas o raio da ponta 
também e um ponto de controle a se verificar, quanto maior o raio da ponta maior será 
a área de contato o raio excessivo pode ser prejudicial, ocasionando viração em 
consequência de trepidação, com isso geram um mal acabamento superficial em 
peças usinadas. 
Figura 12 - Acabamento superficial com e sem raio na ponta 
 
 Fonte: (Fitzpatrick, 2013, p. 9): 
 
3.7 A IMPORTÂNCIA DA GEOMETRIA DE CORTE NO DESEMPENHO NO 
TORNEAMENTO, FRESAMENTO E FURAÇÃO 
 
Cada um dos ângulos descritos anteriormente tem um papel a desempenhar durante 
o corte, portanto, seu valor deve ser cuidadosamente determinado. O ângulo de 
posição geralmente varia de 45º a 95° e tem as seguintes funções: 
Distribuir as tensões de corte favoravelmente no início e no fim do corte. 
Influenciar na direção de saída do cavaco. (MACHADO, 2011) 
De acordo com Diniz (2013), a geometria da ferramenta de corte exerce grande 
influência no desempenho da usinagem. Se a geometria não for preparada 
adequadamente, não haverá êxito na operação. A importância é tanta que foi 
necessário uniformizar a nomenclatura - como, no caso, a norma brasileira NBR 6163 
– Conceitos da Técnica de Usinagem: Geometria da Cunha Cortante: Terminologia 
(ABNT, 1980). Arestasde corte: são as arestas da cunha de corte formadas pelas 
superfícies de saída e de folga. Deve-se distinguir a aresta principal de corte S e a 
aresta secundária de corte S’. Ponta de corte: parte da cunha de corte onde se 
encontram a aresta principal e a aresta secundária de corte. Ponto de corte escolhido: 
ponto destinado à determinação dos planos e ângulos da cunha de corte, ou seja, as 
definições se referem a um ponto da ferramenta, dito ponto de corte escolhido ou 
Ponto de Referência. 
 Figura 13 - Cunha de corte da ferramenta de torneamento 
 
 Fonte: (Diniz A. , 2013, p. 26) 
 
 
A geometria da ferramenta de corte exerce influência, juntamente com outros fatores, 
a usinagem dos metais. É necessário, portanto, definir a ferramenta através dos 
ângulos da “cunha” para cortar o material. Cunha de corte é a cunha formada pelas 
superfícies de saída e de folga da ferramenta. Através do movimento relativo entre 
peça e ferramenta, formam-se os cavacos sobre a cunha de corte. Somente o ângulo 
de cunha não garante que o material seja cortado com sucesso, outros ângulos 
também assumem papel importante e estão relacionados com a posição da 
ferramenta em relação a peça. 
 
 Figura 14 - Aresta e superfície de corte de uma fresa frontal 
 
 Fonte: (Diniz A. , 2013, p. 27) 
 
Eles são os ângulos de folga(α), e de saída(γ). Ângulo de folga (α): ângulo entre a 
superfície de folga e o plano de corte (Ps - plano que contém a aresta de corte e é 
perpendicular ao plano de referência). O α (ângulo de folga) possui as seguintes 
funções e características: 
• Evitar o atrito entre a peça e a superfície de folga da ferramenta; 
• Se α é pequeno (o ângulo β aumenta): a cunha não penetra convenientemente no 
material, a ferramenta perde o corte rapidamente, há grande geração de calor que 
prejudica o acabamento superficial; 
• Se α é grande (o ângulo β diminui): a cunhada ferramenta perde resistência, 
podendo soltar pequenas lascas ou quebrar; 
• α depende principalmente da resistência do material da ferramenta e da peça a 
usinar. 
 Figura 15 - Arestas e superfícies de parte de uma broca 
 
 Fonte: (Diniz A. , 2013, p. 27) 
 
Geralmente o ângulo α está entre 2° e 14°. Ângulo de saída (γ): ângulo entre a 
superfície de saída e o plano de referência da ferramenta. Influi decisivamente na 
força e na potência necessária ao corte, no acabamento superficial e no calor gerado; 
quanto maior for o ângulo γ menor será o trabalho de dobramento do cavaco; O ângulo 
γ depende principalmente de: 
• Resistência do material da ferramenta e da peça a usinar; 
• Quantidade de calor gerado pelo corte; 
• Velocidade de avanço. 
 
O ângulo γ deve ser: Maior para materiais que oferecem pouca resistência ao corte. 
Se γ (ângulo de saída) aumenta, o β (ângulo de cunha da ferramenta) diminui; Menor 
(e as vezes até negativo) para materiais mais duros e com irregularidades na 
superfície. Se o ângulo γ diminui, o β (ângulo de cunha da ferramenta) aumenta; O 
ângulo γ negativo é muito usado para corte de materiais de difícil usinabilidade e em 
cortes interrompidos, com o inconveniente da necessidade de maior força de e 
potências de usinagem e maior calor gerado pela ferramenta, geralmente o ângulo γ 
está entre 10° e 30°. O ângulo de saída pode ser positivo, nulo ou negativo. 
 
 
4. MOVIMENTOS E GRANDEZAS NOS PROCESSOS DE USINAGEM 
 
4.1 MOVIMENTOS NAS OPERAÇÕES DE CORTE NA USINAGEM 
 
O princípio usados em toda máquina-ferramenta para obter a superfície 
desejada é providenciar um movimento relativo apropriado entre a peça e a 
ferramenta, escolhida adequadamente. Assim, para o estudo da usinagem, é 
necessária a definição das grandezas físicas no processo de corte. (MACHADO, 
2011). 
De acordo com Diniz (2013), os movimentos nas operações de usinagem são 
movimentos relativos entre a peça e a aresta cortante e a peça considerada 
estacionária. São distinguidos dois tipos, os que causam a saída de cavaco e os que 
não tomam parte diretamente na sua retirada. 
• Movimentos de corte entre a peça e a aresta de corte. 
• Movimento de avanço com o movimento de corte, provoca a retirada contínua do 
cavaco. 
• Movimento efetivo resultante dos movimentos de corte e avanço realizados ao 
mesmo tempo. 
 
Figura 16 - Direção e movimento de corte no torneamento 
 
 
Fonte: (Diniz A. , 2013, p. 15) 
 
Movimentos que não causam diretamente a formação do cavaco. 
• Movimentos de aproximação, é o movimento da ferramenta em direção à peça, 
com a finalidade de posicioná-la para iniciar a usinagem; 
• Movimento de ajuste é o movimento para determinar a espessura de material a ser 
retirado; 
• Movimento de correção é o movimento entre a ferramenta e para compensar 
alterações de por exemplo, pelo desgaste da a peça, empregado posicionamento 
devidas, ferramenta. 
• Movimento de recuo é o movimento da ferramenta pelo qual ela, após a usinagem, 
é afastada da peça tanto os passivos movimentos ativos são importantes, pois 
estão associados a tempos como eles que, somados, resultam no tempo total de 
fabricação. 
 Figura 17 - Direção e movimento de corte na furação 
 
 Fonte: (Diniz A. , 2013, p. 16) 
 
Tanto os movimentos ativos quanto passivos são importantes, eles estão associados 
a tempo de resultantes de fabricação, que estão associação a direção, sentido, 
velocidade e percurso. 
Figura 18 - Direção e movimento de corte no fresamento discordante 
 
Fonte: (Diniz A. , 2013, p. 16) 
 
 
4.2 PERCURSO NAS OPERAÇÕES DE CORTE NA USINAGEM 
 
De acordo com Diniz (2013), o percurso durante um tempo desejado e considerado 
na evolução do processo assim temos: 
• Direção efetiva é a direção instantânea do movimento efetivo de corte. Percurso 
efetivo (Le), é o espaço percorrido pelo ponto de referência da aresta cortante 
sobre a peça, segundo a direção efetiva de corte Velocidade de corte é a 
velocidade desenvolvida pelo movimento de corte. 
• Direção de corte é a direção instantânea do movimento de corte. Percurso de corte 
(Lc), é o espaço percorrido pelo ponto de referência da aresta cortante sobre a 
peça, segundo a direção de corte. 
• Direção de avanço é a direção instantânea do movimento de avanço. Percurso de 
avanço (Lf), é o espaço percorrido pelo ponto de referência da aresta cortante 
sobre a peça, segundo a direção de avanço. 
 
 
 Figura 19 - Percurso de corte no fresamento discordante 
 
 
 Fonte: (Diniz A. , 2013, p. 16) 
 
Nos manuais, catálogos e demais documentos técnicos, a velocidade de corte é 
indicada pelas letras Vc e o seu valor é expresso em metros por minuto (m/min). 
Velocidade de avanço é a velocidade do movimento de avanço. Nos manuais, 
catálogos e demais documentos técnicos, a velocidade de avanço é indicada pelas 
letras Vf ou Va e o seu valor é expresso em milímetros por minuto (mm/min) ou em 
milímetros por volta (mm/rot). 
Tempo de Corte é o intervalo de tempo necessário para usinagem da peça. Nos 
manuais, catálogos e demais documentos técnicos, o tempo de corte é indicado pelas 
letras Tc e o seu valor é expresso em minutos (min). 
Número de passes é o número de vezes em que o percurso de avanço é realizado. 
Nos manuais, catálogos e demais documentos técnicos, o número de passes é 
indicado pelas letras Np. 
No torneamento o diâmetro diminui a cada passe, já, no fresamento é a espessura 
que diminui a cada passe. 
Profundidade ou largura de usinagem (ap) é a profundidade ferramenta na ou largura 
de penetração da peça, medida em uma direção perpendicular ao plano de trabalho. 
Penetração de trabalho (ae) é a penetração da ferramenta em relação à peça, medida 
no plano de trabalho e em uma direção perpendicular à direção de avanço. 
Penetração de avanço (af) é a grandeza de penetração da ferramenta medida no plano 
de trabalho e na direção de avanço. 
 
4.3 AS GRANDEZAS NO PROCESSO DE USINAGEM 
 
De acordo com Diniz(2013), as considerações sobre a Velocidade de corte devem-
se observar. 
• Os valores da Vc são encontrados em tabelas fornecidas pelos fabricantes de 
ferramentas de corte; 
• Os valores de rpm e gpm são ajustados nas máquinas- ferramentas antes do início 
da usinagem. Em máquinas CNC os valores da Vc tem variação contínua; 
• A Vc é parâmetro de corte mais influente na vida das ferramentas. 
A equação (1) descreve a velocidade de corte para usinagem. 
 
𝑉𝑐 =
𝜋. 𝑑. 𝑛
1000
 
(1) 
Fatores que influenciam na Velocidade de corte são: 
• Tipo de material da ferramenta; 
• Tipo de material a ser usinado; 
• Condições de refrigeração; 
• Condições da máquina-ferramenta 
A equação (2) descreve o avanço de corte para usinagem. 
 
𝑉𝑓
1000. 𝑉𝑐. 𝑓
𝜋. 𝑑
 
(2) 
 
 
Para o tempo de corte utiliza-se a fórmula a seguir e quando acrescentado passes, 
essa quantidade e multiplicada pelo resultado. 
A equação (3) descreve o tempo de corte para usinagem. 
 
𝑇𝑐 =
𝐿𝑓
𝑉𝑓
=
𝐿𝑓
𝑓. 𝑛
=
𝜋. 𝑑. 𝐿𝑓
1000. 𝑓. 𝑉𝑐
 
(3) 
 
4.4 AS GRANDEZAS NO PROCESSO DE TORNEAMENTO E FRESAMENTO 
 
 De acordo com Diniz (2013), no torneamento o diâmetro diminui a cada passe, 
já, no fresamento é a espessura que diminui a cada passe. 
Profundidade ou largura de usinagem (ap) é a profundidade ferramenta na ou largura 
de penetração da peça, medida em uma direção perpendicular ao plano de trabalho. 
 
Figura 20 - Grandezas de corte no torneamento cilíndrico 
 
 
Fonte: (Diniz A. , 2013, p. 20) 
 
Penetração de trabalho (ae) é a penetração da ferramenta em relação à peça, medida 
no plano de trabalho e em uma direção perpendicular à direção de avanço. 
Figura 21 - Penetração de avanço no fresamento tangencial 
 
Fonte: (Diniz A. , 2013, p. 21) 
 
Profundidade ou largura de usinagem (ap) é a profundidade ferramenta na ou largura 
de penetração da peça, medida em uma direção perpendicular ao plano de trabalho. 
 
Figura 22 - Fresamento discordante 
 
 
Fonte: (Diniz A. , 2013, p. 21) 
 
 
 
Na usinagem praticamente as grandezas são raramente constantes, no entanto e 
frequente considera-las constantes, com isso esse fator de análise agregado as 
diversas variáveis que se encontram no processo de usinagem são consideradas para 
que a margem de erro seja reduzida, os erros chegam entre dez e quinze por cento 
entre os valores medidos e ou calculados. Fazendo com que a importância na 
definição das grandezas e geometrias sejam definidas corretamente. 
 
5. CONSIDERAÇÕES FINAIS 
 
A influência do tipo e forma das ferramentas de corte para usinagem, 
caracteriza o processo no qual deve-se aplicar tal ferramenta e observa-se com a 
elaboração deste estudo a abordagem das principais instruções dos processos de 
usinagem. O tipo e forma das ferramentas de corte para usinagem e definido pelas 
características do processo a ser aplicado. A geometria da ferramenta e de 
fundamental importância para que o processo de usinagem possa ser efetuado de 
forma a garantir os padrões de qualidade e possibilidades que os equipamentos atuais 
possibilitam. Entende-se com isso o que acontece quando uma ferramenta corta um 
cavaco de uma peça, e por que tais ferramentas são da forma que são. Pode se 
observar que as geometrias das ferramentas são fundamentais para execução dos 
processos de usinagem. 
A classificação e ângulos de corte que cada ferramenta possui, impacta 
diretamente no processo de usinagem. Com a demonstração da evolução das 
ferramentas de corte, passando pelo período fundamental e revolucionário até a 
atualidades com este trabalho pode-se visualizar o período histórico evolutivo das 
ferramentas de corte. Assim como demonstrar a importância do tipo e forma das 
ferramentas de corte para usinagem, caracterizando o processo no qual deve-se 
aplicar tal ferramenta e observa-se com a elaboração deste estudo a abordagem das 
principais instruções dos processos de usinagem. Visualizou-se com isso o que 
aconteceu quando uma ferramenta corta um cavaco de uma peça, a importância e 
necessidade de parâmetros de corte no processo de usinagem. 
Com a demonstração das principais características na geometria de corte na 
usinagem assim como a geometria de corte e importante para o processo de usinagem 
este trabalho pode atingir sua as expectativas apresentadas. 
Foram citadas as principais características das ferramentas de corte para 
usinagem e apresentadas as funcionalidades e parâmetros de corte para usinagem. 
As principais dificuldades foram encontrar revisões literárias nacionais com 
termos de parâmetro de corte, usinagem, rotação, avanço desgaste de flanco, raio de 
ferramenta, ângulo de corte e termos relacionados ao processo de manufatura. Por 
ser um tema técnico as literaturas tratam sempre do mesmo conteúdo sem muita 
diversificação. Sendo por outro lado positivo devido a padronização do entendimento 
sobre o conteúdo. 
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