APF Usinagem -

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2) Relate sobre os principais mecanismos geradores de temperatura durante a usinagem e cite as
principais medidas adotadas para reduzir o efeito da temperatura nos processos de usinagem.
Principais Mecanismos Geradores de Temperatura durante a Usinagem
1. Deformação Plástica:
• Durante a usinagem, o material da peça sofre deformação plástica à medida que a ferra-
menta de corte penetra. Essa deformação gera calor devido à fricção interna do material.
2. Atrito entre Ferramenta e Peça:
• O atrito na interface entre a ferramenta de corte e a peça de trabalho gera calor. Quanto
maior o atrito, maior a geração de calor.
3. Atrito entre Ferramenta e Cavaco:
• O cavaco, ao ser removido, desliza pela face da ferramenta de corte, gerando calor devi-
do ao atrito.
4. Corte e Remoção de Cavaco:
• A ação de cortar e remover material em forma de cavacos envolve a conversão de ener-
gia mecânica em calor. Isso ocorre principalmente na zona de cisalhamento onde o ma-
terial é plastificado e separado.
Principais Medidas para Reduzir o Efeito da Temperatura nos Processos de Usinagem
1. Uso de Fluídos de Corte:
• Função: Resfriamento e lubrificação.
• Benefícios: Redução do atrito, diminuição da temperatura na zona de corte e prolonga-
mento da vida útil da ferramenta.
• Aplicação: Pode ser aplicado como líquido, vapor ou névoa, dependendo do processo.
2. Escolha de Materiais Adequados para Ferramentas:
• Materiais: Utilização de ferramentas de corte feitas de materiais como carboneto de
tungstênio, cerâmicas, diamante policristalino (PCD) ou nitreto cúbico de boro (CBN).
• Benefícios: Esses materiais têm alta resistência ao desgaste e à deformação térmica, re-
duzindo a geração de calor e suportando melhor as altas temperaturas.
3. Geometria da Ferramenta:
• Design: Ferramentas com geometria otimizada, como ângulos de saída e inclinação ade-
quados.
• Benefícios: Redução da área de contato e do atrito, melhor controle do cavaco e dissipa-
ção eficiente do calor.
4. Parâmetros de Corte Otimizados:
• Velocidade de Corte, Avanço e Profundidade de Corte: Ajuste dos parâmetros de
corte para minimizar a geração de calor.
• Benefícios: Redução do calor gerado e melhora da qualidade da superfície usinada.
5. Técnicas de Refrigeração Avançada:
• Refrigeração Interna: Ferramentas com canais internos de refrigeração para direcionar
fluído de corte diretamente na zona de corte.
• Crio-Usinagem: Uso de gases criogênicos como nitrogênio líquido para resfriar a zona
de corte.
• Usinagem a Seco: Em certos casos, a usinagem a seco com ferramentas de alta resistên-
cia térmica pode ser vantajosa para evitar os problemas associados aos fluidos de corte.
6. Revestimentos para Ferramentas:
• Revestimentos: Aplicação de revestimentos como nitreto de titânio (TiN), carboneto de
titânio (TiC) e nitreto de alumínio e titânio (TiAlN).
• Benefícios: Aumentam a resistência ao desgaste e reduzem o coeficiente de atrito, dimi-
nuindo a geração de calor.
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3) Na usinagem em uma fresadora horizontal, existe a possibilidade de utilizar fresas (ferramentas
de corte) com valores diferentes ângulo de saída (s), ângulo de cunha (c) e ângulo de folga (f).
Informe qual é a função de cada ângulo desse e qual a relação entre o número de dentes da fre-
sa e o tipo de material a ser usinado.
Função dos Ângulos na Fresa
1. Ângulo de Saída (s):
• Função: Facilita a formação e evacuação do cavaco. O ângulo de saída determina a direção e a
eficácia com que o cavaco é removido da peça de trabalho.
• Características:
• Grande: Promove uma remoção de material mais eficiente, útil para materiais mais ma-
cios.
• Pequeno ou Negativo: Aumenta a força de corte e é mais adequado para materiais mais
duros e quebradiços.
2. Ângulo de Cunha (c):
• Função: Proporciona a robustez necessária à aresta de corte da ferramenta. Este ângulo é a me-
dida da espessura da aresta de corte e afeta diretamente a durabilidade e a resistência ao desgas-
te da ferramenta.
• Características:
• Grande: Maior resistência da ferramenta, adequado para materiais duros.
• Pequeno: Menor resistência, mas maior capacidade de penetração, adequado para mate-
riais macios.
3. Ângulo de Folga (f):
• Função: Evita que a face de corte traseira da ferramenta entre em contato com a peça de traba-
lho. Este ângulo permite que a ferramenta corte eficientemente sem arrastar ou friccionar exces-
sivamente contra a superfície da peça.
• Características:
• Grande: Reduz o atrito e o desgaste, mas pode comprometer a resistência da aresta de
corte.
• Pequeno: Aumenta a resistência da aresta de corte, mas pode aumentar o atrito e o calor
gerado durante a usinagem.
Relação entre o Número de Dentes da Fresa e o Tipo de Material a Ser Usinado
1. Número de Dentes:
• Função: Determina a quantidade de cortes por rotação da fresa, influenciando a suavidade do
corte, a remoção de material e a geração de calor.
2. Materiais Macios:
• Recomendação: Fresadoras com menos dentes.
• Motivo: Menor número de dentes permite maiores espaços entre os dentes, facilitando a remo-
ção de cavacos volumosos e evitando o entupimento. Isso é crucial para materiais como alumí-
nio e cobre, que geram cavacos mais longos e contínuos.
3. Materiais Duros:
• Recomendação: Fresadoras com mais dentes.
• Motivo: Maior número de dentes permite uma distribuição mais uniforme das forças de corte,
resultando em um acabamento de superfície mais suave e uma usinagem mais controlada. Para
materiais como aço inoxidável e titânio, a geração de cavacos pequenos e fragmentados requer
uma abordagem mais precisa e controlada.
4. Impacto na Eficiência:
• Materiais Macios: Fresas de poucos dentes promovem uma remoção rápida de material, porém,
com menos controle sobre o acabamento superficial.
• Materiais Duros: Fresas de muitos dentes permitem uma usinagem mais precisa e um acaba-
mento de melhor qualidade, mas podem exigir maior potência e resultar em maior desgaste da
ferramenta devido ao aumento do atrito.
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